污水强化处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种污水强化处理系统及方法，涉及污水处理技术领域，所述污水强化系统包括依次连通的格栅、初沉池、生化曝气池、二沉池、污泥浓缩装置、污泥脱水装置，其特征在于还包括污泥培养池，所述的污泥培养池，包括曝气装置、穿孔板、进泥管、排泥管、腐殖土壤填料层、浮石填料层、水泵。本发明专利技术污水强化处理系统大幅度提高处理效果，极大程度降低了污水中COD、总氮和总磷及重金属含量；无化学调质剂，避免化学残留，提高水质安全性；处理过程基本无臭，有效避免空气污染，利于友好型社会的发展；投资和运行成本低，操作简单，易于推广应用，特别适合中小型企业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种污水强化处理系统及方法。
技术介绍
水资源短缺是我国许多城市面临的普遍问题，而随着我国经济的快速发展，工业化和城市化步伐加快，城市污水排放量日益增加，其中很大部分污水未经处理就直接排入水体，这使得我国不少水系受到污染，特别是饮用水源地水质污染严重，更加剧了水资源的供需矛盾且全国农村每年产生农业废水约90多亿吨，而96％没有农业废水收集和处理设施，约3.2亿人用水存在安全隐患，制约了我国经济、社会及农业的可持续发展。同时，污水中含有砷、铅、汞等重金属，排放的污水若被牛、羊、鱼等饮用，由于重金属具有富集效应，随着食物链的延伸，可在食物链终端的人体内富集，对人体生命健康造成严重的威胁，轻者引发神经炎、呕吐等症状，重者可致死亡。并且重金属对微生物具有致死作用，从而影响活性污泥的处理效果，因此如何去除污水及活性污泥中重金属也是污水处理极为关键的问题。为了解决我国水资源短缺和城市污水对环境污染日益加剧的问题，我国正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设。目前污泥处理主要采用活性污泥法、膜系统法及联合处理方法。活性污泥法是目前技术最成熟、应用最多的污水处理工艺，然而传统活性污泥法及其衍生工艺仍然存在一些技术问题，如存在二沉池负荷增加，污泥中溶氧量较低，处理效果差且不稳定特别是脱氮除磷效果；污泥产量大，含水率高、污泥脱水性能差，难于处理，及处理过程产生了大量臭气，对空气造成严重等问题，严重制约了工艺的推广和应用。为提高和改善处理效果，研究学者对活性污泥法进行改进，如专利技术专利“一种改良型活性污泥法污水处理系统”(专利号：ZL201310150290.3)，即在原有活性污泥处理方法的基础上，增加曝气回流装置，污泥回流重复利用，同时为微生物提供充足的氧气，促进生化反应的进行，从而提高处理效果，但该技术方案回流的污泥活性降低，且微生物营养不充分，影响脱磷、除氮效果，并且污水中臭味及重金属未得到很好的去除，污染环境同时对生物体仍存在潜在的威胁。
技术实现思路
为解决以上污水处理过程中存在的技术及成本问题，本专利技术的目的是提供一种污水强化处理系统及方法，可有效提高处理效率，减少空气污染，降低污水中有机物氮、磷及重金属残留，且技术成本低，操作简单，易于推广应用。本专利技术提供的污水强化处理系统，包括依次连通的格栅、初沉池、生化曝气池、二沉池、污泥浓缩装置、污泥脱水装置，其特征在于还包括污泥培养池，所述的污泥培养池，包括曝气装置、穿孔板、进泥管、排泥管、腐殖土壤填料层、浮石填料层、水泵，所述曝气装置位于所述污泥培养池底部；所述穿孔板位于所述曝气装置上方，所述浮石填料层位于所述穿孔板上，所述腐殖土壤填料层位于所述浮石填料层上，所述进泥管的一端位于所述腐殖土壤层上方，所述进泥管的另一端与所述二沉池连通且之间设有第一水泵，所述排泥管分为第一排泥管和第二排泥管，所述第一排泥管的一端位于进泥管下方，所述第一排泥管的另一端与所述生化曝气池连通且之间设有第二水泵，第二排泥管的一端位于所述污泥培养池底部，另一端与所述生化曝气池连通，且之间设有第三水泵。优选的情况下，所述穿孔板，孔径≤0.08mm。优选的情况下，所述腐殖土壤填料层中含有腐殖土壤填料，所述腐殖土壤填料长为3～5cm，直径为0.5～2.5cm，是由腐殖土壤、粘土和石灰，按照重量比为2∶1∶1～3∶1∶1，混合，再经70～90℃烘至含水率为15％～20％，而后压制而成，其中腐殖土质量百分含量≥50％，粘土质量百分含量≥25％，石灰质量百分含量≥25％。优选的情况下，所述浮石填料层由天然浮石构成，其中天然浮石直径为1～4cm。优选的情况下，所述腐殖土壤填料层高度为所述污泥培养池总高度的1/6～1/3，所述浮石填料层高度为所述污泥培养池总高度的1/6～1/2，且所述腐殖土壤层与所述浮石填料层体积比为1∶1～1∶3。污水强化处理方法，方法如下：污水首先经过栅距10～40mm的所述格栅，拦截固体污染物，再经初沉池，自由沉淀0.5～1.0h，流入所述生化曝气池，曝气时间为3～6h，曝气间歇时间为30～50min，在所述生化曝气池中污水中有机污染物被微生物氧化分解，同时微生物生长繁殖形成絮凝物，絮凝胶体污染物；经所述生化曝气池处理后，污水流入所述二沉池，静置1.0～2h后，得到上清液与沉淀物，所述上清液经二沉池的出水口排出收集，所述沉淀物进行活性污泥浓度测定，当污泥浓度为7000～20000mg/L时，所述沉淀物经所述二沉池与所述污泥培养池的进泥管流入所述污泥培养池中，所述沉淀物在所述污泥培养池中停留20～50h，再通过所述污泥培养池的第一排泥管和第二排泥管输送至所述生化曝气池中；当污泥浓度≥20000mg/L时，所述沉淀物流入污泥浓缩装置中进行浓缩，浓缩至所述沉淀物含水量≤90％，并将浓缩后的所述沉淀物流入污泥脱水装置中脱水，脱水后污泥含水率≤50％。优选的情况下，所述污泥培养池中所述曝气装置，曝气时间为10～15h，曝气间歇为2～3h，沉淀物溶氧量为0.3～1.5mg/L。优选的情况下，所述污泥培养池中所述曝气装置间歇曝气时间为10～15h，污泥溶氧量为0.5～1.5mg/L。优选的情况下，经污水强化处理方法处理后，经所述二沉池出水口排出的上清液COD去除率≥90％，总氮去除率≥95％，总磷去除率≥96％，重金属铅质量百分含量≤8μg/L、砷质量百分含量≤0.3μg/L、锌质量百分含量≤10μg/L、镉质量百分含量≤0.2μg/L、铜质量百分含量≤3μg/L、汞质量百分含量≤0.05μg/L。本专利技术创造的有益效果是：(1)经二沉池静置处理后的沉淀物中含有大量的微生物特别是好氧型微生物，即所谓的活性污泥，该部分污泥对污水中氮磷有机物具有较好的絮凝沉淀作用，但现有技术中，二沉池处理后的沉淀物直接被浓缩、脱水，微生物资源没有被充分回收利用，造成资源的浪费；还有一些现有技术，将二沉池的沉淀物未经处理直接回流至生化曝气池中，但未经处理的沉淀物中微生物营养缺乏，生长繁殖缓慢，活性降低且微生物在营养物质缺乏情况下对氮磷的吸附性能降低，从而造成污水处理能力较差。为提高污水处理效果，本专利技术提供了一种污水强化处理系统及方法，即污水经所述格栅、所述初沉池、所述生化曝气池及所述二沉池处理后，将所述二沉池中的所述沉淀物回流至所述污泥培养池中，一方面通过所述污泥培养池中的所述曝气装置供给氧气，同时为确保沉淀物与氧气充分混合，所述污泥培养池采用所述进泥管位于腐殖土壤层上方，所述曝气装置位于所述污泥培养池底部的方式，使从上而下流入的所述沉淀物与从下而上的氧气形成对流，扩大了氧气与所述沉淀物的接触面积，同时起到对流冲击搅拌的作用，进而增加氧气溶解量，确保氧气充足；另一方面所述污泥培养池中腐殖土填料层，为微生物提供丰富的营养物质，促进微生物的生长繁殖，同时提高了其对氮、磷的吸附能力，并且所述腐殖土壤层的腐殖土壤填料中所含有的好养微生物可释放到所述沉淀物中，改善和提高所述沉淀物的活性，进而提高对污水处理中CO本文档来自技高网...

【技术保护点】
污水强化处理系统，包括依次连通的格栅、初沉池、生化曝气池、二沉池、污泥浓缩装置、污泥脱水装置，其特征在于还包括污泥培养池，所述的污泥培养池，包括曝气装置、穿孔板、进泥管、排泥管、腐殖土壤填料层、浮石填料层、水泵，所述曝气装置位于所述污泥培养池底部；所述穿孔板位于所述曝气装置上方，所述浮石填料层位于所述穿孔板上，所述腐殖土壤填料层位于所述浮石填料层上，所述进泥管的一端位于所述腐殖土壤层上方，所述进泥管的另一端与所述二沉池连通且之间设有第一水泵，所述排泥管分为第一排泥管和第二排泥管，所述第一排泥管的一端位于进泥管下方，所述第一排泥管的另一端与所述生化曝气池连通且之间设有第二水泵，所述第二排泥管的一端位于所述污泥培养池底部，另一端与所述生化曝气池连通，且之间设有第三水泵。

【技术特征摘要】
1.污水强化处理系统，包括依次连通的格栅、初沉池、生化曝气池、二沉
池、污泥浓缩装置、污泥脱水装置，其特征在于还包括污泥培养池，所述的污
泥培养池，包括曝气装置、穿孔板、进泥管、排泥管、腐殖土壤填料层、浮石
填料层、水泵，所述曝气装置位于所述污泥培养池底部；所述穿孔板位于所述
曝气装置上方，所述浮石填料层位于所述穿孔板上，所述腐殖土壤填料层位于
所述浮石填料层上，所述进泥管的一端位于所述腐殖土壤层上方，所述进泥管
的另一端与所述二沉池连通且之间设有第一水泵，所述排泥管分为第一排泥管
和第二排泥管，所述第一排泥管的一端位于进泥管下方，所述第一排泥管的另
一端与所述生化曝气池连通且之间设有第二水泵，所述第二排泥管的一端位于
所述污泥培养池底部，另一端与所述生化曝气池连通，且之间设有第三水泵。
2.根据权利要求1所述的污水强化处理系统，其特征在于所述穿孔板的孔
径≤0.08mm。
3.根据权利要求1所述的污水强化处理系统，其特征在于所述腐殖土壤填
料层中含有腐殖土壤填料，所述腐殖土壤填料长为3～5cm，直径为0.5～2.5cm，
是由腐殖土壤、粘土和石灰，按照重量比为2∶1∶1～3∶1∶1，混合，再经70～90℃烘
90℃烘至含水率为15％～20％，压制而成，其中腐殖土质量百分含量≥50％，粘
土质量百分含量≥25％，石灰质量百分含量≥25％。
4.根据权利要求1所述的污水强化处理系统，其特征在于所述浮石填料层
由天然浮石构成，其中天然浮石直径为1～4cm。
5.根据权利要求1所述的污水强化处理系统，其特征在于所述腐殖土壤填
料层高度为所述污泥培养池总高度的1/6～1/3，所述浮石填料层高度为所述污泥
培养池总高度的1/6～1/2，且所述腐殖土壤层与所述浮石填料层体积比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴达在，白永军，
申请(专利权)人：北京沐萱鑫业环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11