一种混合床生化处理装置及污水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混合床生化处理装置及污水处理方法，装置主要包括壳体（100），壳体（100）内部设有污水处理区（200），污水处理区（200）内自下而上设有第一处理单元（1）和第二处理单元（2），污水处理区（200）的第一处理单元（1）、第二处理单元（2）内分别设置有第一分散式微重填料（16）和第二分散式微轻填料（24），污水处理区（200）的顶部设置有用于分离填料的分离筛网（211）；第一处理单元（1）内底部设有用于冲洗的第一充气装置（12），第二处理单元（2）底部设有在污水处理时用于曝气的第二充气装置（22）。该装置具有结构简单紧凑、占地少、污泥浓度高、出水水质稳定可靠、便于实施和维护以及能耗低的优点。

A Mixed Bed Biochemical Treatment Device and Sewage Treatment Method

【技术实现步骤摘要】
一种混合床生化处理装置及污水处理方法
本专利技术涉及污水处理
，更具体地说，它涉及一种混合床生化处理装置及污水处理方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，废水排放量随之与日俱增，对我国生态环境和水资源的破坏也日渐显现。为了进一步保护生态环境和水资源，我国的环保法规日趋严格，对各大小污水处理厂（站）的COD、氨氮、总氮和总磷等目标污染物的控制要求也越来越高。生化法是各大小污水处理厂（站）中最常用的公认的相对经济的主要处理方法，主要包括，以AO、A2O工艺及其改良工艺，氧化沟，Cass工艺，SBR工艺等为代表的传统活性污泥法，和以曝气生物滤池（简称BAF）、生物接触氧化法及移动床生物膜反应器（简称MBBR）为代表的生物膜法，以及以膜生物反应器（简称MBR）为代表的高浓度活性污泥法。为了提高处理效率和稳定性，普遍的思路是提高生化池的容积负荷，而提高生化池容积负荷的有效做法通常是提高污泥浓度或微生物量。对于现有传统活性污泥法提高污泥浓度后，对其后续沉淀环节的正常运行存在着很大的考验，一般难以持续的稳定运行；对于现有生物膜法，一般较高的填料填充率通常为30%左右，为了进一步提高微生物量，一方面依靠提高悬浮污泥浓度，会产生与传统活性污泥法相同的问题，另一方面则依靠改进填料，不断地追求增大填料的比表面积，但是增大的比表面积的有效利用率其实并不高，很容易被生物膜堵塞，影响传质，使得后期的实际效率受到影响；对于MBR工艺，虽然可以做到较高的污泥浓度，但是其自身回流的特点决定了其缺氧区的污泥浓度要低于好氧区的污泥浓度，要进一步提高缺氧区的污泥浓度，就必须进一步提高好氧区的污泥浓度，更高的好氧区污泥浓度又会增加膜污堵的风险，缩短化学清洗周期，甚至出现过早更换膜组件的问题。
技术实现思路
综合现有生化工艺方法的优缺点，本专利技术人根据多年从事水处理的生产设计经验，开发出一种混合床生化处理装置及污水处理方法，其能够更加有效地提高生化池的污泥浓度和微生物总量，从而可以大大减小生化反应器的容积和停留时间，并有效降低运行能耗和提高稳定性，同时节约占地和投资；而且，可以针对进水水质特点和出水排放要求，灵活地有针对性的提高缺氧区和好氧区的污泥浓度和微生物量，并使两个功能分区的污泥浓度和微生物量不存在依赖关系，相互独立。具体地，本专利技术提供了如下技术方案：一种混合床生化处理装置，包括壳体，所述壳体下部连通有进水管，顶部连通有出水管；所述壳体内部设有污水处理区，壳体的上部连通有排泥管；所述污水处理区内自下而上设有第一处理单元和第二处理单元，第一处理单元包括至少一个缺氧区或者包括至少一个缺氧区和至少一个厌氧区，所述第二处理单元包括至少一个好氧区；所述污水处理区的第一处理单元、第二处理单元内分别设有第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料，所述污水处理区的顶部设置有用于分离填料的分离筛网；所述第一处理单元内底部设有用于冲洗的第一充气装置，所述第二处理单元底部设有在污水处理时用于曝气的第二充气装置。进一步，所述第一分散式微重填料的密度为污水密度的1.00~1.65倍，所述第二分散式微轻填料的密度为污水密度的0.65~1.00倍。进一步，所述第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料分别为均一、规则形状的实体，最大直线尺寸不小于5mm，例如可以为5～300mm；，比表面积不小于300m2/m3，例如可以为300～2000m2/m3；所述第二分散式微轻填料的填充量使得在污水流过时所述第二分散式微轻填料分散到第二处理单元时所占体积总和不低于所述第二处理单元容积的30%，所述第一分散式微重填料的填充量使得在污水流过时第一分散式微重填料堆叠到第一处理单元时所占体积总和不低于所述第一处理单元容积的50%，且第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料的填充体积总和不高于污水处理区总容积的90%。所述壳体的任意横截面为圆形，或者正n边形且n≥4，或者矩形。进一步，所述壳体内设有将壳体内部分隔形成所述污水处理区以及位于污水处理区上部外围的沉淀池的喇叭形隔离筒，喇叭形隔离筒底端外缘与壳体内壁相连，喇叭形隔离筒的喇叭口朝向壳体底部；分离筛网设在喇叭形隔离筒内且其边缘与喇叭形隔离筒内壁相连。更进一步，喇叭形隔离筒上部同轴线套设有喇叭形导流筒，所述喇叭形导流筒的喇叭口朝向壳体底部，所述喇叭形导流筒顶端高于所述喇叭形隔离筒的顶端，所述喇叭形导流筒底端高于沉淀池的底部；所述喇叭形导流筒内壁与所述喇叭形隔离筒外壁之间形成环形流道；所述喇叭形隔离筒和所述喇叭形导流筒的任意横截面分别为圆形，或者正n边形且n≥4，或者矩形。进一步，所述沉淀池上部设有出水收集槽，所述出水收集槽与出水管连通；排泥管连接在沉淀池的底部；沉淀池的底部还连通有与进水管连通的回流管。进一步，所述壳体对应于所述沉淀池底部以上部分的截面几何尺寸大于其对应于所述沉淀池底部的截面几何尺寸。本专利技术提供的污水处理方法，包括以下步骤：使污水通过进水管自所述第一处理单元底部进入污水处理区，向上先后流经由所述第一分散式微重填料堆叠于第一处理单元所形成的床层及由所述第二分散式微轻填料悬浮于第二处理单元所形成的床层，期间，开启第二充气装置，关闭第一充气装置；使经过好氧区床层生化、过滤处理后的污水自所述第二处理单元顶部流出，等进水量的污水由壳体顶部的所述出水管排出，另一部分污水通过回流管与进水管中的污水混合后返回污水处理区；当需要排泥时，关闭第二充气装置，开启第一充气装置，冲洗堆叠于第一处理单元内的第一分散式微重填料和悬浮于第二处理单元内的第二分散式微轻填料，使所述污水处理区呈流化状态，使所述第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料上的生物膜经磨擦部分脱落，同时使第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料间隙内的絮体活性污泥随污水流过污水处理区并由所述排泥管排出。进一步地，所述第一充气装置的曝气强度不低于3m3/（m2·h），优选为4~10m3/（m2·h），使得第一、二处理单元内的第一分散式微重填料、第二分散式微轻填料达到流化状态。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本方案采用两种密度不同的第一分散式微重填料和第二分散式微轻填料，相比于传统方法，填料的总填充量增大，而且在运行过程中不同比重的填料可以有针对性地自动置于好氧区和缺氧区或厌氧区，使得每个功能分区都具有相对较高的填料填充量，有效提高每个功能分区的比表面积和床层空隙，有利于强化每个功能分区的处理功能。2、采用本方案进行的污水处理方法兼具活性污泥与生物膜法两者的优点，而且污泥浓度高、微生物量大、生物相丰富，而且能够保证微生物的活性，具备同池去碳、脱氮、除磷的优质环境，出水更加优质、稳定、可靠。3、由于污泥浓度和微生物量大，可以大大提高生化反应器的容积负荷，进而减小装置的容积，所以能够大大降低基建成本。4、结构布置上，由于厌氧、缺氧、好氧和沉淀区域在同一壳体内竖向布置，可大大节省占地面积，提高土地使用率。5、好氧区所形成的漂浮床层，可以大大延长气泡在水中的停留时间，进而提高了曝气风量中氧的利用率，所以能够有效减少曝气风量，降低运行成本。6、由于床层空隙率高，所以床层的阻力损失小，不易堵塞。7、由于污水处理区的第一、二处理单元分别采用第一分散式微重填料和第二分散式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合床生化处理装置，包括壳体（100），所述壳体（100）下部连通有进水管（13），顶部连通有出水管（34）；其特征在于，所述壳体（100）内部设有污水处理区（200），壳体（100）上部连通有排泥管（36）；所述污水处理区（200）内自下而上设有第一处理单元（1）和第二处理单元（2），第一处理单元（1）包括至少一个缺氧区（10）或者包括至少一个缺氧区（10）和至少一个厌氧区，所述第二处理单元（2）包括至少一个好氧区（20）；所述污水处理区（200）的第一处理单元（1）、第二处理单元（2）内分别设置有第一分散式微重填料（16）和第二分散式微轻填料（24），所述污水处理区（200）的顶部设置有用于分离填料的分离筛网（211）；所述第一处理单元（1）内底部设有用于冲洗的第一充气装置（12），所述第二处理单元（2）底部设有在污水处理时用于曝气的第二充气装置（22）。

【技术特征摘要】
1.一种混合床生化处理装置，包括壳体（100），所述壳体（100）下部连通有进水管（13），顶部连通有出水管（34）；其特征在于，所述壳体（100）内部设有污水处理区（200），壳体（100）上部连通有排泥管（36）；所述污水处理区（200）内自下而上设有第一处理单元（1）和第二处理单元（2），第一处理单元（1）包括至少一个缺氧区（10）或者包括至少一个缺氧区（10）和至少一个厌氧区，所述第二处理单元（2）包括至少一个好氧区（20）；所述污水处理区（200）的第一处理单元（1）、第二处理单元（2）内分别设置有第一分散式微重填料（16）和第二分散式微轻填料（24），所述污水处理区（200）的顶部设置有用于分离填料的分离筛网（211）；所述第一处理单元（1）内底部设有用于冲洗的第一充气装置（12），所述第二处理单元（2）底部设有在污水处理时用于曝气的第二充气装置（22）。2.根据权利要求1所述的一种混合床生化处理装置，其特征在于，所述第一分散式微重填料（16）的密度为污水密度的1.00~1.65倍，所述第二分散式微轻填料（24）的密度为污水密度的0.65~1.00倍。3.根据权利要求1所述的一种混合床生化处理装置，其特征在于，所述第一分散式微重填料（16）和第二分散式微轻填料（24）分别为规则形状的实体，最大直线尺寸不小于5mm，比表面积不小于300m2/m3；所述第二分散式微轻填料（24）的填充量使得在污水流过时所述第二分散式微轻填料（24）分散到第二处理单元（2）时所占体积总和不低于所述第二处理单元（2）容积的30%，所述第一分散式微重填料（16）的填充量使得在污水流过时第一分散式微重填料（16）分散到第一处理单元（1）时所占体积总和不低于所述第一处理单元（1）容积的50%，且第一分散式微重填料（16）和第二分散式微轻填料（24）的填充体积总和不高于所述污水处理区（200）容积的90%。4.根据权利要求1所述的一种混合床生化处理装置，其特征在于，所述壳体（100）的任意横截面为圆形，或者正n边形且n≥4，或者矩形。5.根据权利要求1所述的一种混合床生化处理装置，其特征在于，所述壳体（100）内设有将壳体（100）内部分隔形成所述污水处理区（200）以及位于污水处理区（200）上部外围的沉淀池（3）的喇叭形隔离筒（21），喇叭形隔离筒（21）底端外缘与壳体（100）内壁相连，喇叭形隔离筒（21）的喇叭口朝向壳体（100）底部；分离筛网（211）设在喇叭形隔离筒（21）顶部且其边缘与喇叭形隔离筒（21）内壁相连。6.根据权利要求5所述的一种混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟金宝，汪翠萍，潘建通，陈凯华，张雷，张鹤，赵嫱，
申请(专利权)人：北京博汇特环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11