分段进水跌水充氧接触氧化一体化污水处理设备及方法技术

本发明专利技术属于利用环境工程方法中生物技术处理分散点源污水领域，涉及缺氧／好氧分段进水跌水充氧生物接触氧化一体化设备及操作方法。该设备由两个同心圆筒构成，内圆筒为竖流式沉淀室，外圆筒与内圆筒之间设有隔板，将环形区域分割成３个缺氧区及３个好氧反应区；各反应区均装填球形填料，通过溶解氧控制将该六个反应区交替形成缺氧／好氧单元。污水首先进入缺氧区，每个缺氧区液面与下一好氧反应区保持高度差，缺氧区出水通过穿孔布水槽跌水进入好氧反应区。好氧反应区与下一缺氧区之间用隔板分离，隔板底部与池底留有空隙，最后一个好氧反应区与竖流式沉淀室之间通过管道连接。利用本发明专利技术去除污水中的总悬浮固体、有机污染物、总氮等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于利用环境工程方法中生物技术处理分散点源污水领域，特别 涉及一种适合分散点源污水处理的缺氧/好氧分段进水跌水充氧生物接触氧化 一体化设备及方法。
技术介绍
农村现代化水平不断提高，生活污水的排放量日益增加。许多农村地区 要么毗邻作为城市水源地的湖泊，要么就是重要河流的流经区域，农村污水 的任意排放，不仅导致水源地的水质下降，严重威胁着本来就不富裕的饮用水资源；而且在雨季，雨水形成的地表径流携带大量的污染物进入水体，容 易造成湖泊河流的富营养化。农村污水包括农户生活污水、厕所污水、庭院污(雨)水、家禽牲畜圈舍 污水和粪便等，其特点是分散，用管道收集很困难，且经济上也不合算。从 宏观来看，农村污水总量很大，但就农户个体而言，水量小、日变化系数大， 用城镇污水处理厂的技术和运行模式都不适合。有关农村分散型污水处理的研究，国外已经有二三十年的历史了，而我 国目前在此领域的研究尚处于摸索阶段。目前国内外处理农村分散型污水的 方法大致分为两类 一类是应用广泛的生态处理方法，另一类就是基于传统污水生物处理工艺的相关改进方法。(1) 生态方法包括人工复合生态床，稳定塘系统等。这类方法的缺点是占地面积大， 抗污染负荷能力差，到了冬季，植物和微生物新陈代谢缓慢，影响出水水质， 另外，南方雨季暴雨高负荷冲击，对此系统有较大影响。(2) 生物工艺在曰本一种被称做净化槽的污水处理反应器被广泛应用于分散型污水处 理，其核心技术是采用环境工程领域的生物接触氧化法，对分散点源污水有较好的处理效果。但是净化槽的一次性投资费用和运营成本高，而且，操作 维护复杂。缺氧/好氧分段进水活性污泥系统是国外近十几年新开发并广泛研究的 污水生物处理工艺，具有抗冲击负荷能力强、有机污染物去除率高、总氮去 除率高等优点。但缺点是操作维护复杂，易发生污泥膨胀。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是研发一种抗冲击负荷能力强、占地面积小、投资省、 运行费用少、操作维护简单的缺氧/好氧分段进水跌水充氧生物接触氧化一体 化设备，为农村分散型污水提供一种可行的处理途径。本专利技术的另一目的在于提供一种利用缺氧/好氧分段进水跌水充氧生物接 触氧化一体化设备对污水进行处理的方法。本专利技术将分段进水工艺与生物接触氧化法藕合，并采用跌水充氧结合鼓 风的曝气方式提供好氧微生物所需的溶氧。不但具有操作维护简便，避免了活性污泥工艺的排泥操作；而且，大大降低了曝气所需的能耗，节约了运行 成本。本专利技术是将分段进水的缺氧/好氧系统首尾相连成环状，并将竖流式沉淀 室围在中心，形成分段进水跌水充氧生物接触氧化一体化设备，其结构可参 见图1、图2和图3。本专利技术的环形缺氧/好氧分段进水跌水充氧生物接触氧化一体化设备包括 缺氧区、好氧反应区、竖流式沉淀室、穿孔布水槽；该设备由两个同心圆筒 构成，内圆筒的中心区域构成一竖流式沉淀室，在内外两个同心圆筒侧壁之 间与池底构成的区域中，以竖向隔板顺序分割成首尾相连成环状的第一缺氧 区，第一好氧反应区，第二缺氧区，第二好氧反应区，第三缺氧区及第三好 氧反应区；所述的第一缺氧区与第一好氧反应区之间的隔板、第二缺氧区与 第二好氧反应区之间的隔板及第三缺氧区与第三好氧反应区之间的隔板与池 底固结，并在隔板上开有出水口，且第一缺氧区的出水口与第二缺氧区的出 水口，第二缺氧区的出水口与第三缺氧区的出水口之间具有大于15cm的高度 差；所述的隔板的两边与内、外圆筒侧壁固结，所述的第一好氧反应区与第二缺氧区，及第二好氧反应区与第三缺氧区之间的隔板底部与池底之间有狭 缝，以保证两区域的连通；在第三好氧反应区，即最后一个反应区，在靠近池底部位置的内圆筒的壁上设有出水口，通过导管与竖流式沉淀室内的中心管相连通，使经过生物接触氧化处理的出水进入沉淀室，进行固液分离；在 竖流式沉淀室的上部安装有出水溢流堰，出水溢流堰与一环形溢流槽相连接； 所述的3个好氧反应区的底部均安装有穿孔板，在穿孔板的上方装填有 球形填料，在穿孔板的下方设有曝气设备，穿孔板的底部与曝气设备顶部留 有空隙；所述的3个缺氧区内均装有球形填料，填料区从池底部至近液面下方， 所述的3个缺氧区外圆筒的侧壁靠近底部位置均设有进水口；一水平出水管与竖流沉淀室的环形溢流槽底部等高，穿过内、外圆筒侧 壁，与环形溢流槽相连通。所述竖流式沉淀室结构基于传统竖流沉淀室结构，其中心管通过一条形 支架固定，条形支架的两边与内圆筒的壁固结；三根支架条将反射板与中心 管的喇叭口固结成一体，所述竖流式沉淀室的底部为倒锥体的泥斗，在倒锥 体泥斗的底部设有一放空阀。所述的出水溢流堰为三角溢流堰，出水溢流堰 与一环形溢流槽相连接，出水均匀分布于环形溢流槽中。所述的环形溢流槽 其中的一侧壁与内圆筒共为一壁。所述的第三好氧反应区的出水口是位于第三好氧反应区的末端。所述的隔板开有出水口处设有弧形穿孔布水槽。本专利技术的方法的工艺流程为通过球形生物膜上附着的微生物的作用， 以及缺氧与好氧交替过程，去除污水中的有机污染物、氨氮、总氮和总悬浮 固体。通过竖流沉淀室进行固液分离，使出水中总悬浮固体被进一步去除。本专利技术的利用分段进水跌水充氧生物接触氧化一体化设备对污水进行处 理的方法首先将污水从第一、第二及第三缺氧区外壁的进水口进入一体化设备的 三个缺氧区底部，与附着在球形填料上的生物膜充分接触反应后，经过穿孔 布水槽以水滴形式跌水分别进入与其缺氧区相邻的好氧反应区；好氧反应区 以底部鼓风曝气与跌水相结合的方式进行充氧，污水与好氧反应区中的球形 填料充分混合，并与球形填料上的生物膜充分接触反应后，第三好氧反应区6中的固液混合液通过管道进入竖流沉淀室的中心管进行固液分离，进一步净化水质；第一及第二缺氧区的污水通过底部狭缝进入下一缺氧区，直至污水 进入第三好氧反应区，且污水在每个好氧反应区中与球形填料充分混合，并 与球形填料上的生物膜充分接触反应后，固液混合液通过管道进入竖流沉淀 室的中心管进行固液分离，进一步净化水质；分离后的上清液经过出水溢流 堰进入环形溢流槽，最后通过出水管排出。本专利技术的一体化设备采用生物膜 接触氧化，无需污泥回流，故不设污泥回流设备。所述的缺氧区及好氧反应区中的球形填料作为载体起到固定微生物的作 用，减少了排泥操作，避免污泥膨胀，同时污水与生物膜充分接触，去除污 水中的总悬浮固体、有机污染物、氨氮和总氮。本专利技术的分段进水跌水充氧接触氧化一体化设备具有以下优点1、 系统采用3段式分段进水的环形结构，设备的结构紧凑、抗冲击负荷 能力强；2、 缺氧、好氧交替进行，反硝化条件充分，总氮的去处效果好；3、 采用生物接触氧化作为生物处理的核心工艺，相对传统活性污泥法， 减少了排泥操作，避免了污泥膨胀现象的发生，使运行操作与维护变得十分； 方便、简单；4、本专利技术中的好氧反应区供氧采取跌水结合曝气的充氧方式，而且系统 无需污泥回流设备；不仅节约了一次性投资费用，还具有能耗低、运行维护 成本低、出水水质好的的特点，特别适用于农村分散点源生活污水的处理， 适宜在广大农村地区推广使用，适用范围较大。下面结合附图及实施例对本专利技术的分段进水跌水充氧接触氧化一体化设 备及方法作进一步的说明。附图说明图1.本专利技术的分段进水跌水充氧接触氧化一体化设备平面示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段进水跌水充氧接触氧化一体化设备，包括缺氧区、好氧反应区、竖流式沉淀室、穿孔布水槽；其特征是：　该设备由两个同心圆筒构成，内圆筒的中心区域构成一竖流式沉淀室，在内外两个同心圆筒侧壁之间与池底构成的区域中，以竖向隔板顺序分割成首尾相连成环状的第一缺氧区，第一好氧反应区，第二缺氧区，第二好氧反应区，第三缺氧区及第三好氧反应区；所述的第一缺氧区与第一好氧反应区之间的隔板、第二缺氧区与第二好氧反应区之间的隔板及第三缺氧区与第三好氧反应区之间的隔板与池底固结，并在隔板上开有出水口，且第一缺氧区的出水口与第二缺氧区的出水口，第二缺氧区的出水口与第三缺氧区的出水口之间具有大于１５ｃｍ的高度差；　所述的第一好氧反应区与第二缺氧区，及第二好氧反应区与第三缺氧区之间的隔板底部与池底之间有狭缝；在第三好氧反应区的靠近池底部位置的内圆筒的壁上设有出水口，通过导管与竖流式沉淀室内的中心管相连通；在竖流式沉淀室的上部安装有出水溢流堰，出水溢流堰与一环形溢流槽相连接；　所述的３个好氧反应区的底部均安装有穿孔板，在穿孔板的下方设有曝气设备，穿孔板的底部与曝气设备顶部留有空隙；　所述的３个缺氧区外圆筒的侧壁靠近底部位置均设有进水口；　一水平出水管与竖流沉淀室的环形溢流槽底部等高，穿过内、外圆筒侧壁，与环形溢流槽相连通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊新，梁瀚文，魏源送，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]