一种交替好氧-厌氧一体化生物处理装置、方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术属于污水生物处理技术领域，公开了一种交替好氧

An alternative aerobic anaerobic integrated biological treatment device, method and Application

The invention belongs to the technical field of sewage biological treatment, and discloses an alternating aerobic

【技术实现步骤摘要】
一种交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置、方法及应用


[0001]本专利技术属于污水生物处理
，尤其涉及一种交替好氧
‑
厌氧一体化生物处理装置、方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，乡镇污水处理需求迫切。截至2020年底，全国城市污水处理厂处理能力1.90亿立方米/日，污水处理总量559.2亿立方米，污水处理率97.08％。全国地级及以上城市建成黑臭水体消除比例达98.2％。全国共计新建污水收集处理设施3.9万个，劣V类水质断面比例下降但0.6％。由此可以看出我国城市污水大部分得到有效的处理，水质改善明显。然而针对于乡镇污水处理的相关设施仍然存在很大不足，2021年我国乡村人口为5.0979亿，2019年底我国有建制镇31925个，行政村596450个，自然村251.3万个。其中，建有生活污水处理的乡村仅占17.4％，有82.4％的乡村没有生活污水设施。全国农村每年产生生活污水约90多亿吨，绝大多数没有处理，生活污水随意排放。
[0003]我国乡镇污水水利难度较大，主要包括：各地乡镇的具体实际情况差异较大(如地质条件、人口结构、气候环境、经济因素等)，个地区水质水量差异明显，北方地区冬季寒冷气温较低，生物处理微生物活性受到抑制。人口流动性大，经济发展不均衡，全年水质和水量不平均，主要表现为污染物浓度普遍偏低，水量无规律突变等特点。乡镇技术力量薄弱，缺乏专业技术人员运行污水处理设施。因此，农村污水的处理技术需要因地制宜，不能生搬硬套，盲目追求“无动力”、“零”运行费用。而现有污水处理技术和工艺均是基于城镇污水处理厂而设计研究的，其作用机理和设计规范对于村镇污水大多并不适合，同样也无法指导乡镇污水处理工艺的选择和设计。乡镇污水处理工艺及运行方法的缺失，是制约乡镇污水处理的重要因素之一。
[0004]一体化生物处理技术的发展需求包括：
[0005]乡村污水由于居住分散，难以采用集中式收集处理，大部分直接排放到环境中，不仅会造成农村地区水体氮，磷富营养化，甚至产生黑臭水体。现有的生态处理技术抗冲击负荷能力强，但占地面积较大，去除效果略低且易受外部环境影响。生物处理技术去除效率高，但操作要求高，能源消耗大。而一体化生物处理技术，是结合乡村污水特点，合理的集成各构筑物，形成高效、低耗、抗冲击能力强的乡镇污水处理新工艺，具有良好的发展前景和优势。
[0006]高效低耗的生物处理技术发展迫切需求：
[0007]在我国广大的乡镇地区，经济基础薄弱，污水水质复杂，且污水处理运行管理技术明显缺乏，因此开发高效低耗的污水处理工艺尤为重要。污水中的主要污染物COD、N、P等通过不同的微生物在特定的环境条件和特定微生物种群下才能得到去除，微生物方面，悬浮生长的活性污泥具有比较大的比表面积，更利于吸附和生化反应，而附着生长的生物膜更利于长泥龄微生物生长，对污水脱氮效果显著；环境方面，有效的方法是在系统内构建好氧、缺氧和厌氧的溶解氧环境，但传统工艺往往采用分建式，每个功能区需要单独设置动力
装置，不仅增加能耗，同时工艺复杂，需要专业人员运行。因此开发活性污泥和生物膜混合体系，好氧、缺氧和厌氧环境共存又相互独立的污水处理工艺，减少设备的投入，增加结构的紧密性，是乡镇污水处理领域发展的新方向。
[0008]方法独特的创新性及实用性：
[0009]目前，国内外尚无以曝气作为唯一动力，实现活性污泥法连续流好氧
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厌氧
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沉淀一体化的生物处理工艺。
[0010]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0011](1)现有污水处理技术和工艺均是基于城镇污水处理厂而设计研究的，其作用机理和设计规范对于村镇污水大多并不适合，简单的工艺组合缺乏结构优化设计，对于乡镇污水并不实用，且污水构筑物较多，曝气、搅拌、回流等过程复杂，控制难度大，而乡镇地区缺乏专业技术人员运行污水处理设施。
[0012](2)好氧、缺氧和厌氧环境的存在有利于去除难降解污染物，同时提高系统微生物多样性，对于复杂污染物的去除尤为重要。因此如何构建多种氧环境共存的混合体系，并在特定的环境下很好地发挥功能，共存体系既相互进行物质和能量交换又互不干扰，同时最大限度的降低设备的投入，是现有技术尚需进一步改进的重要问题。
[0013](3)曝气、搅拌、回流等生物处理过程，往往需要投入大量的设备，消耗大量能源，在不影响的处理效果的前提下，减少设备投入，降低能源消耗，是现有技术继续改进的重点。
[0014]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0015]解决以上问题的核心是如何合理的设计和构建工艺，在大大降低设备和能耗投入的基础上，实现混合体系和多种环境共存，曝气装置在工艺内起到供氧和搅拌作用，如何发挥曝气装置的特点，在为好氧微生物供氧的同时，能够利用产生的动力实现硝化液和污泥回流，是工艺设计的难点。
[0016]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0017]通过构建的混合体系和无外加动力硝化液和污泥回流，提高了污水处理系统污染物去除效率，降低建设投资成本和运行维护成本，工艺简单，便于维护，降低了操作人员的技术要求，对于乡镇污水处理设施的普及和应用具有重要意义。污水得到有效的处理和排放，有效的保护了生态环境，改善了乡镇地区人们的生活环境，增加生活幸福度，对于建设新农村，提高人们生活质量具有重要意义。

技术实现思路

[0018]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置、方法及应用，尤其涉及一种交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置处理乡镇污水的方法。
[0019]本专利技术是这样实现的，一种交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，所述交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，包括各部分组合形成一体化设备的调节池、曝气池、厌氧池和沉淀池。
[0020]其中，所述调节池内嵌格栅，调节池底部设施曝气装置用于预曝气和搅拌，管道上安装流量计；所述曝气池底部进水口与调节池底部相连接，中间设置逆止阀，曝气池一侧设置曝气装置为微生物供气，曝气装置由风机和流量计相连接，曝气池一侧为倾斜壁面；所述
厌氧池设置在曝气池倾斜壁面的上方，厌氧池内填充悬挂式组合填料，曝气池出水从上端出口流入厌氧池；所述沉淀池设置在厌氧池一侧，下端污泥回流区与曝气池和厌氧池底部相连接，通过污泥的自身重量沉降和曝气气流上升产生的吸力，将污泥回流至曝气池。
[0021]进一步，所述曝气池为一侧倾斜壁面，所述壁面有水平面夹角为295～315
°
，所述曝气池底部与所述沉淀池底部相连接，底部开口宽度为0.5～1m。
[0022]进一步，所述厌氧池底面为曝气池一侧倾斜壁面，内部填充悬挂式组合填料，填料与池底有0.5～1m的空隙，用于保证活性污泥回流，厌氧池底部与污泥回流区相连接。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述的交替好氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，其特征在于，所述交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，包括调节池、曝气池、厌氧池和沉淀池；所述调节池内嵌格栅，调节池底部设施曝气装置用于预曝气和搅拌，管道上安装流量计；所述曝气池底部进水口与调节池底部相连接，中间设置逆止阀，曝气池一侧设置曝气装置为微生物供气，曝气装置由风机和流量计相连接，曝气池一侧为倾斜壁面；所述厌氧池设置在曝气池倾斜壁面的上方，厌氧池内填充悬挂式组合填料，曝气池出水从上端出口流入厌氧池；所述沉淀池设置在厌氧池一侧，下端污泥回流区与曝气池和厌氧池底部相连接，通过污泥的自身重量沉降和曝气气流上升产生的吸力，将污泥回流至曝气池。2.如权利要求1所述的交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，其特征在于，所述曝气池为一侧倾斜壁面，所述壁面有水平面夹角为295～315
°
，所述曝气池底部与所述沉淀池底部相连接。3.如权利要求1所述的交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置，其特征在于，所述厌氧池底面为曝气池一侧倾斜壁面，内部填充悬挂式组合填料，填料与池底有0.5～1m的空隙，用于保证活性污泥回流，厌氧池底部与污泥回流区相连接。4.一种应用如权利要求1～3任意一项所述的交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置的交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置处理乡镇污水的方法，其特征在于，所述方法通过合理分配污染物负荷，实现污染物在好氧和厌氧环境中循环运动，增加功能微生物与污染物的接触时间和接触面积，促进能量交换；反应器内同时存在好氧、缺氧和厌氧的溶解氧环境，利于不同功能微生物生长繁殖，增加种群多样性；同时改变曝气量实现剩余污泥回流控制，使生化系统污泥浓度稳定且可控。5.如权利要求4所述的交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置处理乡镇污水的方法，其特征在于，所述交替好氧
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厌氧一体化生物处理装置处理乡镇污水的方法包括以下步骤：步骤一，配置微生物：投加城市污水处理厂活性污泥，闷曝后连续进水，每天逐渐增加进水量，至达到设计水量后继续运行2天，启动阶段结束；步骤二，进水控制：乡镇污水原水首先进入格栅，截留污水中大部分悬浮物后流入调节池，格栅根据悬浮物量采用定期人工除渣；步骤三，曝气准备：采用连续流运行模式，同时开始调节池和曝气池的曝气装置，调节池曝气量、曝气池溶解氧浓度、污泥停留时间和污泥回流比；步骤四，处理过程：控制空气运动路径、水流运动路径和污泥运动路径。6.如权利要求5所述的交替好氧

【专利技术属性】
技术研发人员：边德军，王帆，曲红，艾胜书，康华，孙雪健，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：