30立方米每天一体化生活污水处理设备

30立方米每天一体化生活污水处理设备

 背景技术

水问题已成为制约国民经济可持续发展的重要因素，实现污水资源化有明显的环境、经济和社会效益，是保护水资源和使水资源增值的有效途径，同时也会大大的缓解水资源的紧缺。人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一，污染物主要有粪便和洗涤污水，其特点是有机物、悬浮物、氮和磷含量较高。而现有生活污水的处理技术中，各处理水池之间大都通过提升水泵来进行水体流转，耗能大，并普遍存在污水处理效果欠佳、污水中的有机物代谢不充分，无机物降解不*等问题。

30立方米每天一体化生活污水处理设备

技术效果
一体化设备通过缺氧池和接触氧化池实现生活污水的脱氮过程并消解污水中的有机物，其中的生物填料能够提供微生物生长附着的载体并营造外部好氧、内部缺氧厌氧的微环境，通过所述接触氧化池中的曝气装置为好氧微生物提供氧气，曝气充氧有利于好氧微生物的生长，大幅度降解有机物、氨氮、总氮和总磷等污染物，利用所述接触氧化池中的导流墙增加水体扰动，增加水体与生物填料的接触面积，有利于污水中有机物的充分降解;本实用新型的污水处理一体化设备通过污泥泵将所述接触氧化池中的污泥回流至所述缺氧池中，有利于所述缺氧池中污水中有机物的充分降解，另外所述污泥泵能够定期将所述竖流式沉淀池中的污泥抽提入所述污泥池，实现污水处理过程的可持续运行;所述缺氧池和所述接触氧化池之间、所述接触氧化池和所述竖流式沉淀池之间以及所述出水渠与所述消毒池之间通过重力作用溢流流转，无需提升水泵，耗能减少。

蒸发浓缩技术
蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一，其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发（MED）、热力蒸汽再压缩（TVC-MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）技术。
传统的多效蒸发装置（MED）主要以锅炉生成的蒸汽为热源，加热第效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是作为第二效的加热介质再次利用，重复此步骤将形成一个多效蒸发系统。多效蒸发技术多次、重复利用了热能，提高了加热蒸汽的利用率，大大降低了成本，提高了效率。
在TVC-MED蒸发装置中，从蒸发器喷出的二次蒸汽一部分在高压蒸汽的带动下进入喷射器，混合升温、升压后作为加热蒸汽加热料液；另一部分进入冷凝器，冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩，达到要求后排出。热力蒸汽压缩技术回收了潜热，提高了热效率，一台热力蒸汽压缩器的效能相当于增加一效蒸发器，在MED海水淡化中常配备TVC，以提高造水比。
机械式蒸汽再压缩（MVR）是一种节能减排工艺。在多效蒸发装置中，由新蒸汽加热第效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是经压缩机机械压缩，其压力和温度升高、热焓增加，并作为第二效的加热蒸汽再次利用，使被加工的料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身冷凝成水，使以往废弃的蒸汽得到了充分利用。
污水处理方法
(1)复合厌氧池
复合厌氧池包括，污水进水管、回流剩余污泥管、水解污泥回流管、厌氧污泥回流管。复合厌氧池中可分为两大部分，即水解酸化和厌氧消化;水解酸化阶段是由兼性微生物产生的水解酶类将大分子物质或不溶性物质水解成低分子可溶性的有机物，这些小分子能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。这一阶段主作用是增加有机物的溶解性，酸化产物在产氧产乙酸菌的作用下被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。在厌氧消化阶段中及由产甲烷细菌再进一步将脂肪酸、氨基酸等溶解性有机物分解成甲烷、二氧化碳等。所述复合厌氧池，设置水解污泥回流管和厌氧污泥回流管，使各个功能区严格区分，控制各功能区内不同微生物的生长环境，污泥充分混合，延长停留时间，反应充分转化为水和二氧化碳。二沉池剩余污泥部分和复合厌氧池前两个污泥斗污泥回流到高效水解区进水端，由于二沉池回流污泥95%以上为微生物新陈代谢所产生的VSS。在高效水解区内，厌氧微生物和兼氧微生物将该部分VSS分解为低级脂肪酸，进入厌氧消化区，在厌氧菌的作用下分解成为甲烷、二氧化碳等。从而实现生化池进水水质均匀，剩余污泥的减量处理。
本发明将复合厌氧池分为两个功能单元，水解区和厌氧区，每个功能区容积比为1：1，每个功能区细分为两个反应区，每个反应区容积比为7:3。进水在水解A区的水力停留时间不低于3小时，水解池的总停留时间不低于6小时。通过回流好氧污泥补充水解池的污泥浓度，其中悬浮污泥浓度(MLSS)控制在10-15g/L。由于在水解区不同空间区域形成兼氧-厌氧的环境，在进口悬浮污泥区，初始污泥与污水混合后形成兼氧区，控制溶解氧(DO)为0.1-0.3mg/L，随着水流方向溶解氧逐步降低，到水解B区，控制溶解氧(DO)小于0.1mg/L。在这个过程中，水解池形成大量的兼氧菌和厌氧菌，通过高浓度的兼氧菌-厌氧菌共同水解作用，一般出水后BOD/COD比值可提高40-80%，对氨氮去除率可达10%-30%。
所述的水解区分为水解A区与水解B区，所述水解A区中由于回流剩余污泥进入水解区，与进水在水解区域混合反应，回流液中带有的溶解氧及回流剩余污泥中残留的溶解氧，在此区域形成兼氧-厌氧区，微生物种群类别优于普通水解酸化池，可更高效的进行水解反应，出水流入水解B区，水解B区无进水湍流干扰，悬浮污泥流速小于0.25m/s，在此区域泥水自然分层，水解区底部设有水解污泥回流管道，与剩余污泥管道连接，回流至水解A区中部，上清液通过溢流堰流入厌氧区。
所述厌氧区分为厌氧A区和厌氧B区，经过水解B区进入厌氧A区的污水，B/C得到大幅提升，大部分有机物为VFA。在厌氧A区和厌氧B内，甲烷菌及其他厌氧菌将有机物转化成为甲烷、二氧化碳和水。厌氧B区内悬浮污泥流速小于0.25m/s，在此区域泥水自然分层，厌氧区底部设有独立污泥回流管道，回流至厌氧A区中部，上清液通过溢流堰流入后续生化处理单元。
通过以上循环，使得水解池内形成不同的两个功能区域，实现生化池进水水质均匀，剩余污泥的减量排放。
(2)多段好氧-缺氧反应池
本发明所述多段多级A/O工艺是一种采用多级短时好氧与缺氧重复操作来替代单级连续长时好氧和缺氧操作，并在此基础上把进水负荷若干等分，分别进入各级缺氧段，营造有利于脱氮微生物生长的环境，终使污水得到净化的工艺技术。一个缺氧段与一个好氧段组成一级A/O单元，上一级好氧区的硝化液直接进入下一级缺氧区进行反硝化，无需内回流。进水按比例分配后进入各缺氧段，为聚磷菌和反硝化菌及时提供碳源，同时降低了好氧区的有机负荷，提高了好氧区内硝化菌对异养菌的竞争力，在生物池内创造出由高到低的污泥浓度梯度。该工艺创造了聚磷菌、硝化菌和反硝化菌各自适宜生长的环境，提高了活性污泥中聚磷菌、硝化菌和反硝化菌的比例和活性，实现高效除磷脱氮。
工艺构筑物设计及设备选型
（1）格栅的设计选型：选用地下式格柵，结构为砖混结构，钢制材质，格栅高度1.2m，宽为0.6m，平面尺寸为3.0m×0.6m。形式设计成前后两道格栅，前栅后栅均采用栅条，区别在于前栅间距为10mm，后栅间距为5mm。
（2）沉砂池为矩形砖混式结构，建构方式是合建式；设计流量为Qh=140m3/h，有效停留时间：HRT=10min。
（3）水力自转式纤维回收机：处理量：150m3/h，数量：1台。
（4）调节池：结构设计为地下式矩形钢砼；设计流量：Qh=140m3/h，有效停留时间：HRT=6h，V有效=840m3，数量：1座；潜污泵：型号WQ150-15，性能参数：Q=150m3/h，h=15m，数量：2台（一用一备，配备自动耦合）。
（5）化学絮凝沉降装置：主机直径：Φ8000mm，高度：5500mm；数量：1台，处理水量：Q=140m3/h；占地面积：50m2；加药泵：型号：IHG15-80，Q=1.1m3/h，h=8.5m，N=0.36kW，数量：1台溶药储药搅拌机减速机：型号：XLD3-17-0.75，转速：88r/min，N=1.5KW，数量：2台流量计：型号：LZB-25，60-600L/h，数量：2台；集中控制柜：数量：1台主机现场控制柜：数量：1台。
（6）回用水池：结构：矩形钢砼结构，地下式；回用水量：50%处理水回用，50%处理水进入后续生化处理部分；Qh=70m3/h，停留时间：HRT=4h，V有效=280m3；数量：1座；提升泵：型号WQ80-10，性能参数：Q=80m3/h，h=10m，数量：2台（一用一备，配备自动耦合）。
（7）SBR池：设计结构为半地下式矩形钢砼；设计流量：Qh=70m3/h，有效停留时间：HRT=36h，V有效=2520m3；数量：1座分两格处理；曝气头：型号为BG=I型，数量：1540个；罗茨鼓风机：数量：1台；性能参数：Q=42m3/h，P=49KPa，
（8）中间水池：设计为地下式矩形钢砼；设计流量：Qh=70m3/h，有效停留时间：HRT=4h，V有效=284m3；数量：1座；9、机械纤维过滤器；型号：XGG-80型。处理量：80m3/h滤速：30m/h。
（9）污泥浓缩池：地下式矩形钢砼结构，1座；尺寸：D×h=6.0×4.5（H）m，污泥泵：型号ZW50-30，性能参数：Q=50m3/h，h=30m，数量：2台。
（10）污泥干化场：矩形砖混结构，尺寸L×W×h=28×18×1.5m×2。
特征
包括：进水口单元，缺氧池单元，水解酸化池单元，一级接触氧化池单元，二级接触氧化池单元，沉淀池单元和出水口单元，一个现场数据采集装置和一个设备运行参数采集装置，一个监控中心和至少一个客户终端，其中，所述现场数据采集装置对应于所述进水口单元，所述缺氧池单元，所述水解酸化池单元，所述一级接触氧化池单元，所述二级接触氧化池单元，所述沉淀池单元和所述出水口单元，且所述现场数据采集装置还通过移动网络/物联网与所述监控中心相连；所述设备运行参数采集装置分别与所述进水口单元，所述缺氧池单元，所述水解酸化池单元，所述一级接触氧化池单元，所述二级接触氧化池单元，所述沉淀池单元和所述出水口单元中的每个污水处理设备相连，且所述设备运行参数采集装置还通过一个智能网关与所述监控中心相连；所述至少一个客户终端通过移动网络/物联网与所述监控中心相连。
工艺说明
（1）水解酸化-厌氧工艺具有较强的抗冲击能力，缓冲进水水质、水量的变化，为好氧处理提供较为稳定的进水条件。厌氧能处理浓度较高有机污染物，大大降低了水体COD、SS浓度等，为后续好氧系统废水处理节省时间。另外，水解酸化和厌氧系统不需要与氧气接触，且无需排泥，大大节省污泥产量及处置费用，降低废水处理成本。
（2）接触氧化池内设生物填料，配置高效曝气装置，具有高效、曝气均匀等优点，为保障出水水质稳定提供有利条件。
（3）二沉池内设塑料斜管，提高固、液体分离效率，有助于保持出水水质稳定。