一体化污水处理装置处理污水的方法及装置
阅读说明：本技术 一体化污水处理装置处理污水的方法及装置 (Method and device for treating sewage by integrated sewage treatment device ) 是由 於仲清 王忠敏 薛攀 赵乐浒 姜栋 朱红生 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种一体化污水处理装置处理污水的方法及装置。所述的一体化污水处理装置包括：箱体,在所述的箱体内分设有气浮区、MBBR生物反应区、浮沉区、污泥暂存区和设备间；所述的一体化污水处理装置处理污水的步骤为：污水经过进水管输送至气浮区,经气浮区后的出水通过管道进入MBBR生物反应区,经MBBR生物反应区生物处理后的污水通过管道进入浮沉区,经浮沉区处理后的出水通过出水管排走。本发明采用气浮、MBBR和浮沉联用工艺,能有效去除多种污染物,去除效率高,满足对于多水质处理的要求。采用一体化集成式设备,节省投资、占地面积小、降低了运行保养费、整体机构紧凑、美观。(The invention discloses a method and a device for treating sewage by an integrated sewage treatment device. The integrated sewage treatment device comprises: the device comprises a box body, wherein an air flotation zone, an MBBR biological reaction zone, a floating and sinking zone, a sludge temporary storage zone and a device room are arranged in the box body; the integrated sewage treatment device comprises the following steps of: sewage is conveyed to the air flotation zone through the water inlet pipe, effluent after passing through the air flotation zone enters the MBBR biological reaction zone through a pipeline, sewage after biological treatment in the MBBR biological reaction zone enters the floating and sinking zone through a pipeline, and effluent after being treated in the floating and sinking zone is discharged through the water outlet pipe. The invention adopts the combined process of air flotation, MBBR and floating and sinking, can effectively remove various pollutants, has high removal efficiency and meets the requirement on multi-water treatment. The integrated device saves investment, occupies small area, reduces operation and maintenance cost, and has compact and beautiful integral mechanism.)
技术领域
本发明属于污水处理应用技术领域，具体涉及到一体化污水处理装置处理污水的方法。
背景技术
随着经济的高速发展和城市化进程的加速，我国日趋严重的水环境污染问题日益凸显，水资源短缺形势变得更加严峻。因此，污水的有效处理是缓解我国水资源短缺的重要途径。但是，鉴于目前我国城镇化水平还不高，大部分农村人口积聚程度还比较低的基本国情，实施大规模污水统一治理的传统模式已经难以满足大量分散式污水的处理需要。同时，伴随着我国流域水环境综合治理的不断推进，在彻底消除黑臭水体之前，需保证对长期和突发河道水污染的有效治理，一体化污水处理设备设置灵活，能实现异地运输，有效及时应对各类水污染突发事件。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种气浮、MBBR和浮沉联用的一体化污水处理装置及其处理方法，该装置采用一体化集成式设备，利用气浮去除进水中的悬浮颗粒，MBBR作为生物处理工艺进行有机物的氧化分解，浮沉进行脱落泥膜的固液分离。
为达到上述目的，本发明的一体化污水处理装置处理污水的方法，包括：所述的一体化污水处理装置包括：箱体，在所述的箱体内分设有气浮区、MBBR生物反应区、浮沉区、污泥暂存区和设备间；所述的一体化污水处理装置处理污水的步骤为：污水经过进水管输送至气浮区，经气浮区后的出水通过管道进入MBBR生物反应区，经MBBR生物反应区生物处理后的污水通过管道进入浮沉区，经浮沉区处理后的出水通过出水管排走。
进一步的，所述的气浮区，包括：依次连通的混合室、絮凝室、接触室、分离室、浮渣槽、出水室；所述的混合室设置混合搅拌机，投加PAC；所述的絮凝室设置絮凝搅拌机，投加PAM；所述的接触室设置加压溶气进水管和溶气释放器；所述的分离室顶部设置刮渣机、中部设置穿孔集水管、底部设置穿孔静压排泥管；所述的排渣槽设置排渣管；所述的出水室通过管道与MBBR生物反应区连通。
进一步的，所述的MBBR生物反应区，包括：具有进水管道和出水管道的曝气池；曝气池内设置有曝气组件、悬浮填料；所述的进水孔洞、出水孔洞设置填料拦截筛网。所述的悬浮填料采用HDPE；所述的曝气组件采用EPDM盘式曝气器。
进一步的，在所述的曝气组件上部设置填料支撑孔板。优选的，填料支撑孔板孔径为50mm，填料支撑孔板安装高度高于池底600mm。优选的，填料支撑孔板采用可提升式安装。
进一步的，所述的浮沉区，包括：依次连通的混合室、絮凝室、接触室、分离室、浮渣槽、出水室；所述的混合室设置混合搅拌机，投加PAC；所述的絮凝室设置絮凝搅拌机，投加PAM；所述的接触室设置加压溶气进水管和溶气释放器；所述的分离室顶部设置刮渣机、中上部设置斜管区、中下部设置穿孔集水管、底部设置穿孔静压排泥管；所述的排渣槽设置排渣管；所述的出水室设置出水管、回流管。
进一步的，所述的污泥暂存区设置搅拌机；所述的气浮区、浮沉区的污泥通过静压排泥管接至污泥暂存区。
进一步的，所述的设备间，设置有：气浮设备、曝气设备、加药设备，以及控制系统。所述的气浮设备包括：空压机、加压水泵、溶气罐；所述的加药设备包括：PAC、PAM投加系统；其中，所述空压机、加压水泵均接至溶气罐；所述溶气罐接至气浮池加压溶气进水管和溶气释放器，以及浮沉池加压溶气进水管和溶气释放器；所述曝气设备接至MBBR生物反应区曝气组件。
进一步的，所述的加药设备用于将PAC投加至气浮区的混合室和浮沉区的混合室，将PAM投加至气浮区的絮凝室和浮沉区的絮凝室。
进一步的，加压溶气水利用浮沉区出水，回流管接至设备间的加压水泵。
为达到上述目的，本发明的一体化污水处理装置，包括：箱体，在所述的箱体内分设有气浮区、MBBR生物反应区、浮沉区、污泥暂存区和设备间。
进一步的，所述的气浮区，包括：依次连通的混合室、絮凝室、接触室、分离室、浮渣槽、出水室；所述的混合室设置混合搅拌机，投加PAC；所述的絮凝室设置絮凝搅拌机，投加PAM；所述的接触室设置加压溶气进水管和溶气释放器；所述的分离室顶部设置刮渣机、中部设置穿孔集水管、底部设置穿孔静压排泥管；所述的排渣槽设置排渣管；所述的出水室通过管道与MBBR生物反应区连通。
进一步的，所述的MBBR生物反应区，包括：具有进水管道和出水管道的曝气池；曝气池内设置有曝气组件、悬浮填料；所述的进水孔洞、出水孔洞设置填料拦截筛网。所述的悬浮填料采用HDPE；所述的曝气组件采用EPDM盘式曝气器。
进一步的，在所述的曝气组件上部设置填料支撑孔板。优选的，填料支撑孔板孔径为50mm，填料支撑孔板安装高度高于池底600mm。优选的，填料支撑孔板采用可提升式安装。
进一步的，所述的浮沉区，包括：依次连通的混合室、絮凝室、接触室、分离室、浮渣槽、出水室；所述的混合室设置混合搅拌机，投加PAC；所述的絮凝室设置絮凝搅拌机，投加PAM；所述的接触室设置加压溶气进水管和溶气释放器；所述的分离室顶部设置刮渣机、中上部设置斜管区、中下部设置穿孔集水管、底部设置穿孔静压排泥管；所述的排渣槽设置排渣管；所述的出水室设置出水管、回流管。
进一步的，所述的污泥暂存区设置搅拌机；所述的气浮区、浮沉区的污泥通过静压排泥管接至污泥暂存区。
进一步的，所述的设备间，设置有：气浮设备、曝气设备、加药设备，以及控制系统。所述的气浮设备包括：空压机、加压水泵、溶气罐；所述的加药设备包括：PAC、PAM投加系统；其中，所述空压机、加压水泵均接至溶气罐；所述溶气罐接至气浮池加压溶气进水管和溶气释放器，以及浮沉池加压溶气进水管和溶气释放器；所述曝气设备接至MBBR生物反应区曝气组件。
进一步的，所述的加药设备用于将PAC投加至气浮区的混合室和浮沉区的混合室，将PAM投加至气浮区的絮凝室和浮沉区的絮凝室。
进一步的，加压溶气水利用浮沉区出水，回流管接至设备间的加压水泵。
本发明装置的有益效果体现在：
(1)采用气浮、MBBR和浮沉联用工艺，能有效去除多种污染物，去除效率高，满足对于多水质处理的要求。
(2)采用一体化集成式设备，节省投资、占地面积小、降低了运行保养费、整体机构紧凑、美观。
(3)气浮、浮沉设置混合、絮凝，可根据实际进水悬浮物浓度调整投药量使之能有效进行气浮分离。
(4)浮沉区中上部设置斜管/板，有利于提高脱落生物泥膜的沉淀效果，使比重较大的悬浮颗粒沉入底部。
(5)MBBR生物反应区，通过投加悬浮填料有利于提高生物反应区的容积负荷，且可通过调整填料投加率来实现抗冲击负荷。在MBBR生物反应区曝气组件上部设置填料支撑孔板能有效防止曝气头堵塞。
(6)本发明装置运行稳定，方便管理，具有快速、安全、高效等优点，易于集成，在水处理领域具有较高的应用前景。
附图说明
图1为本发明一体化污水处理装置的平面示意图
图2为图1中气浮区剖面示意图
图3为图1中MBBR区剖面示意图
图4为图1中浮沉区剖面示意图
图5填料支撑孔板示意图
其中，A—气浮区，B—MBBR生物反应区，C—浮沉区，D—污泥暂存区，E—设备间，a—混合室，b—絮凝室，c—接触室，d—分离室，e—排渣槽，f—出水室。
1—进水管，2—混合搅拌机，3—絮凝搅拌机，4—加压溶气进水管，5—溶气释放器，6—刮渣机，7—穿孔集水管，8—穿孔静压排泥管，9—排渣管，10—拦截筛网，11—曝气管，12—盘式曝气器，13—悬浮填料，14—填料支撑孔板，15—回流管，16—出水管，17—斜管/板，18—加压水泵，19—空压机，20—溶气罐，21—曝气设备，22—PAC投加系统，23—PAM投加系统，24—控制系统，25—污泥搅拌机。
具体实施方式
以下结合附图对该发明的实施过程进行解释和分析：
气浮主要利用溶气系统产生的溶气水中的微气泡，与水中的悬浮物絮体粘合在一起，悬浮物随微气泡一起上升至水面，形成浮渣，使水中的悬浮絮体得到去除。对于颗粒密度较大的絮凝体将很难除去，欲除去密度大颗粒的杂质，利用斜管/板沉淀池处理的效果较理想，浮沉综合了气浮与斜管/板沉淀优点。
移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)作为一种典型工艺被广泛应用于各类一体化污水处理设备。MBBR核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，介于悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，具有较高的容积负荷。
因此，利用气浮、MBBR和浮沉联用工艺，同时采用一体化集成式设备，其特点节省投资、去除率高且减少了处理时间、占地面积小、降低了运行保养费、整体机构紧凑、美观，是一套综合的高效处理设备。为分散式农村污水治理、以及河道应急处理提供现实意义。
如图1～5所示，一种气浮、MBBR和浮沉联用的一体化污水处理装置包括：气浮区A、MBBR生物反应区B、浮沉区C、污泥暂存区D和设备间E。一种气浮、MBBR和浮沉联用的一体化污水处理装置及其处理方法的总体流程为：污水经过进水管1输送至气浮区A，经气浮区A后的出水通过孔洞进入MBBR生物反应区B，经生物处理后的污水通过孔洞进入浮沉区C，经浮沉区C后的出水通过出水管16排走。
污水进入气浮区A，依次经过混合室a、絮凝室b、接触室c、分离室d、浮渣槽e、出水室f。污水在混合室a与PAC混合，在絮凝室b与PAM进行絮凝；污水中的悬浮颗粒在接触室c中与溶气产生的微气泡粘附一起上升至水面，上升至水面的浮渣在分离室d中通过刮渣机6刮至排渣槽e；污水通过穿孔集水管7收集至出水室f；底部沉泥通过穿孔静压排泥管8收集至污泥暂存区D；污水经由出水室f通过孔洞与MBBR生物反应区B连通。所述的混合室a设置混合搅拌机2，投加PAC；所述的絮凝室b设置絮凝搅拌机3，投加PAM；所述的接触室c设置加压溶气进水管4和溶气释放器5；所述的分离室d顶部设置刮渣机6、中部设置穿孔集水管7、底部设置穿孔静压排泥管8；所述的排渣槽e设置排渣管9。
污水通过进水孔洞进入MBBR生物反应区B，通过在MBBR生物反应区B投加悬浮填料13，并通过设置曝气组件进行曝气，利用悬浮填料13上附着的微生物降解有机污染物，污水经过一定停留时间后通过出水孔洞进入浮沉区C。所述的进水孔洞、出水孔洞设置填料拦截筛网10；所述的悬浮填料13采用HDPE材质；所述的曝气组件采用EPDM盘式曝气器12。此外，在MBBR生物反应区B的曝气组件上部设置填料支撑孔板14。优选的，填料支撑孔板14孔径为50mm，填料支撑孔板14安装高度高于池底600mm。优选的，填料支撑孔板14采用可提升式安装。
污水进入浮沉区C，依次经过混合室a、絮凝室b、接触室c、分离室d、浮渣槽e、出水室f。污水在混合室a与PAC混合，絮凝室b与PAM进行絮凝；污水中的脱落生物泥膜在接触室c中与溶气产生的微气泡粘附一起上升至水面，上升至水面的浮渣在分离室d中通过刮渣机6刮至排渣槽e；污水通过穿孔集水管7收集至出水室f；底部沉泥通过穿孔静压排泥管8收集至污泥暂存区D；污水经由出水室f通过出水管16排走。所述的混合室a设置混合搅拌机2，投加PAC；所述的絮凝室b设置絮凝搅拌机3，投加PAM；所述的接触室c设置加压溶气进水管4和溶气释放器5；所述的分离室d顶部设置刮渣机6、中上部设置斜管/板17、中下部设置穿孔集水管7、底部设置穿孔静压排泥管8；所述的排渣槽e设置排渣管9。所述的出水室设置回流管9。
所述的回流管9接至设备间E的加压水泵18，加压溶气水利用浮沉区C的出水。
所述的污泥暂存区D设置污泥搅拌25。
所述的气浮区A、浮沉区C的污泥通过静压排泥管8接至污泥暂存区D。
所述的设备间E包括：气浮设备、曝气设备、加药设备，以及控制系统。
所述的气浮设备包括：空压机19、加压水泵18、溶气罐20。所述空压机19、加压水泵18均接至溶气罐20。所述溶气罐20接至气浮区A加压溶气进水管4和溶气释放器5，以及浮沉区C加压溶气进水管4和溶气释放器5。
所述的加药设备包括：PAC投加系统22、PAM投加系统23。PAC投加至气浮区A的混合室a和浮沉区C的混合室a，PAM投加至气浮区A的絮凝室b和浮沉区C的絮凝室b。
所述曝气设备21通过曝气管11接至MBBR生物反应区B曝气组件12。
所述控制系统采用PLC控制系统24。
需要说明的是，本发明各贮水分区均需要设置放空管道。
污水通过上述实施过程能对污染物进行有效处理，适用于分散式农村污水处理，以及非固定日期、固定地点的河道应急处理。该处理装置具有操作简单、去除污染物效率高、设备投资小、处理成本低、适用范围广等优点，具有可观的潜在应用前景，有望在今后的水体污染处理工艺中得到广泛的推广和运用。
上面结合附图对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。对不脱离本发明的构思和范围做出许多其他改变和改型，应当视为本发明保护范围。
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