專利名稱：一種城市污水處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市污水處理方法及系統(tǒng)，特別涉及一種處理可生化系數(shù)低、水力停留時(shí)間短的污水處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)在世界上本來就屬于資源性缺水國(guó)家，人均占有可用水資源不足世界平均值的1/4，而且分布極不均勻，隨著近幾十年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)多數(shù)城市的缺水問題日益突出，缺水已經(jīng)成為制約很多城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題，。與此同時(shí)，由于水污染控制方式和治理技術(shù)的開發(fā)、處理設(shè)施的投入都相對(duì)滯后，使大多數(shù)城市污水未經(jīng)任何處理就直接排放，所排放的污水已經(jīng)使得近百分之八十五以上的河流、湖泊、海洋均受到不同程度的污染。由于水體的嚴(yán)重污染，很多過去水資源豐富的南方城市，目前也面臨水質(zhì)型缺水的危機(jī)。而北方很多城市受到資源型缺水與水質(zhì)型缺水的雙重困擾。
目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用的城市污水處理方法是由活性污泥法衍生出的生化處理方法，例如A2/O(生物同步除磷脫氮)法、各種氧化溝法、各種SBR法、載體活性污泥法、一體化活性污泥法、A/O(厭氧—好氧活性污泥法)等等，上述各類污水處理法都屬低負(fù)荷處理法，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家承擔(dān)這樣的消費(fèi)(污水處理實(shí)際是一種消費(fèi))水平是完全可以的。這些方法基本原理與普通活性污泥法是一致的，但各有其特點(diǎn)和應(yīng)用條件，應(yīng)用也是根據(jù)各地方的水質(zhì)、水量、受納水體、氣候、環(huán)境等條件進(jìn)行選擇。例如北方寒冷地區(qū)冬季污水處理生物菌存活、繁衍困難，現(xiàn)有技術(shù)的污水處理廠往往出現(xiàn)無法正常運(yùn)行的問題。我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國(guó)家，城市污水往往含有大量電鍍、電子、化工、印染、制革等行業(yè)的廢水且與城市生活污水混合后的污水，這類污水的明顯特征就是可生化性差，可生化系數(shù)BOD/COD＜0.3。而且，污水處理廠需要占有大量耕地面積也同樣困惑各級(jí)政府，尤其是大中城市的土地更是寸土寸金，用與發(fā)達(dá)國(guó)家同樣的低負(fù)荷處理法顯然不適合我國(guó)的國(guó)情，。因此而產(chǎn)生很多污水處理廠建得起而運(yùn)行不起的現(xiàn)狀。目前需要更好方法既能少占用地，又能針對(duì)我國(guó)城市污水的實(shí)際情況經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行污水處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種城市污水處理方法，該方法能處理可生化系數(shù)較低(BOD/COD范圍在0.3～0.15)的工業(yè)廢水與生活污水混和后的城市污水，水力停留時(shí)間短，并且可同時(shí)除磷脫氮。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可用該方法進(jìn)行污水處理的污水處理系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出一種城市污水綜合處理方法城市污水經(jīng)過粗格柵和中格柵截留去除了大的懸、漂浮物后，還要依次經(jīng)過如下步驟其特征在于還要依次經(jīng)過以下步驟a在污水流入集水泵房前投加絮凝劑，
b在污水流出集水泵房后投加助凝劑，c進(jìn)入混合反應(yīng)沉沙池進(jìn)行充分混合反應(yīng)，形成良好的礬花，d進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，污泥沉入池底與上清液分離，e進(jìn)入硝化池和反硝化池分別在硝化池和反硝化池中添加生物制劑以消解污水中的有機(jī)污染物，f進(jìn)入砂濾池濾除生化處理過程中脫落的生物膜，然后出水。
在本發(fā)明的方法中，經(jīng)過粗格柵和中格柵截留去除了大的懸、漂浮物后城市污水通過管道流入集水泵房，在提升泵前投加絮凝劑，通過提升泵的葉輪使絮凝劑與污水進(jìn)行初步攪拌，在提升泵后投加助凝劑，被處理的城市污水流過混合反應(yīng)池進(jìn)行充分混合反應(yīng)形成良好的礬花，反應(yīng)時(shí)間在3～30分鐘，然后流入沉淀池。本發(fā)明的方法優(yōu)選方案是經(jīng)過步驟b投加助凝劑后的污水先經(jīng)過細(xì)格柵過濾后再進(jìn)行步驟c的混合反應(yīng)。
步驟d中污水在沉淀池內(nèi)停留時(shí)間在30～80分鐘完成固液分離，經(jīng)過此步驟使絕大部分污染物被絮凝沉淀在沉淀池內(nèi)形成污泥，可去除污水中70～75％的COD，65～70％的BOD，90～95％的SS，93～96％的野生菌、病菌、病毒，99％的重金屬，沉淀后的污泥含水率為97％左右。物化處理后的上清液，BOD5可提高30％左右，BOD/COD比值(可生化系數(shù))也由原水的0.16左右提高到0.4以上，使污水由不可生化轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮?。沉淀池的上清液可先后流入硝化和反硝化池進(jìn)一步的消解污水中的有機(jī)污染物。
分別在硝化池與反硝化池內(nèi)投加相應(yīng)的生物制劑，生物制劑是含有光合菌、酵母菌、厭氧菌、好氧菌、兼氧菌、硝化菌、反硝化菌等近百種菌類所組成的菌群，這些菌群經(jīng)過精心篩選、馴化、培養(yǎng)形成優(yōu)勢(shì)菌群。優(yōu)勢(shì)菌群在填料上形成數(shù)量巨大的生物膜，當(dāng)污水中的有機(jī)污染物通過這些生物膜時(shí)被菌群消解，由于硝化池和反硝化池內(nèi)不但有優(yōu)勢(shì)菌群所生成的生物膜，而且還伴有種類眾多的水生動(dòng)植物，在池內(nèi)形成了良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)形成一完整的食物鏈。經(jīng)過硝化和反硝化池的生化處理，尾水達(dá)到允許排放指標(biāo)。
由于經(jīng)過步驟d沉淀池后的上清液中還可能含有一部分油污，而油脂會(huì)對(duì)生物膜中菌群產(chǎn)生氣屏蔽作用，從而造成污水與菌膜之間形成屏蔽層，進(jìn)而造成菌群死亡，影響生化處理的效果，所以本發(fā)明的方法優(yōu)選方案是經(jīng)過步驟d后的污水上清液先經(jīng)過除油處理后再進(jìn)行步驟e。除油方案采用為氣浮除油法。經(jīng)過氣浮除油池后的上清液再先后進(jìn)入硝化池和反硝化池，得到的尾水去污效果更加理想。
由于經(jīng)過生化處理的尾水有可能將微量老化的生物膜帶出生化處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)菌群已經(jīng)產(chǎn)生異變，為防止尾水對(duì)受納水體的產(chǎn)生生物污染，在生化處理系統(tǒng)后設(shè)置砂濾池。本發(fā)明方法進(jìn)一步優(yōu)選，將經(jīng)過步驟(6)砂濾池凈化的水進(jìn)入紫外線消毒池殺滅殘留微生物后再出水。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，設(shè)計(jì)一種城市污水處理系統(tǒng)，包括粗格柵、中格柵、集水泵房、混合反應(yīng)沉砂池、沉淀池、硝化池、反硝化池和砂濾池，它們通過污水管道依次相連，其中在污水進(jìn)入集水泵房前和污水進(jìn)入混合反應(yīng)沉砂池前的管道上，各設(shè)有一計(jì)量泵，分別用于投加絮凝劑和助凝劑。
其中所述沉淀池可選平流沉淀池、斜板沉淀池、輻射流沉淀池或斜管沉淀池等，優(yōu)選斜管沉淀池。砂濾池的砂子粒度范圍在(0.5～1.0毫米)。
本發(fā)明的城市污水處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案還包括設(shè)置細(xì)格柵，所述細(xì)格柵置于泵房與混合反應(yīng)沉砂池之間。
為了提高生化處理的效果，本發(fā)明的城市污水處理系統(tǒng)還在沉淀池與硝化池之間設(shè)置除油池，所述除油池進(jìn)水口通過管道連接沉淀池出水口，所述除油池出水口通過管道連接硝化池的進(jìn)水口。除油池為設(shè)有溶氣裝置的氣浮除油池，通過溶氣裝置(如壓力溶氣法、轉(zhuǎn)子碎氣法、微孔布?xì)夥?、電解凝聚氣浮法、化學(xué)氣浮法、葉輪氣浮法、氣液多相溶氣泵法等等)產(chǎn)生微小氣泡注入被處理的污水中，氣泡從污水中逸出時(shí)，吸附油等輕質(zhì)污染物，達(dá)到除油凈化的目的。
本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)還優(yōu)選包括紫外線消毒池，所述紫外線消毒池的進(jìn)水口通過管渠連接砂濾池的出水口。
本發(fā)明城市污水綜合處理系統(tǒng)，考慮到砂濾池的反沖洗單元，還可優(yōu)選包括一清水池、反沖洗泵和一緩沖池，所述清水池的進(jìn)水口通過管渠連接凈化后的尾水出水管渠，清水池、反沖洗泵、砂濾池和緩沖池經(jīng)管渠依次相連，緩沖池的出水口通過管閥與泵房相連，使砂濾池的反沖污水不對(duì)泵房?jī)?nèi)被處理污水造成負(fù)荷沖擊。
本發(fā)明的有益效果如下1城市污水經(jīng)過本發(fā)明的物化處理工藝后，絕大部分污染物被絮凝沉淀在沉淀池內(nèi)，減少了后續(xù)生化處理的負(fù)荷，節(jié)能可達(dá)60％以上；2物化處理后的上清液，BOD5可提高30％左右，BOD/COD比值(可生化系數(shù))也由原水的0.16左右提高到0.4以上，使污水由不可生化轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮?，生化處理的效果、效率及生化系統(tǒng)的安全性都得以提高，耐沖擊能力也隨之提高；3本發(fā)明所述的城市污水處理工藝的水力停留時(shí)間短，處理工藝流程短，管理簡(jiǎn)便，占地面積只需常規(guī)城市污水處理工藝的40％左右，還可節(jié)省建設(shè)投資30％左右；4本發(fā)明可解決目前北方寒冷地區(qū)冬季污水處理生物菌存活、繁衍困難而造成污水處理廠無法正常運(yùn)行的問題，因?yàn)楸景l(fā)明的物化處理可去除城市污水中絕大部分污染物(而物化處理受氣候的影響的因素較少，冬季物化處理的效果會(huì)更好，因?yàn)樗肿拥牟祭蔬\(yùn)動(dòng)減少。)，靠生化處理的負(fù)荷相對(duì)較低，而且因?yàn)樗νＡ魰r(shí)間短，就有可能對(duì)污水處理構(gòu)筑物采取保溫措施，以減少冬季城市污水處理過程中水溫在處理工藝過程中的流失；


圖1是本發(fā)明的城市污水處理系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
在附圖所示的城市污水處理系統(tǒng)實(shí)施例中包括粗格柵1、中格柵2、集水泵房3、細(xì)格柵15、混合反應(yīng)沉砂池4、斜管沉淀池5、氣浮除油池6、硝化池7、反硝化池8、砂濾池9和紫外線消毒池10，它們通過污水管道依次相連，在污水進(jìn)入集水泵房3前和污水進(jìn)入細(xì)格柵15前的管道上，各設(shè)有一計(jì)量泵11和計(jì)量泵12，分別用于投加絮凝劑和助凝劑。
其中，氣浮除油池6設(shè)有溶氣裝置16；硝化池7設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)17；計(jì)量泵13和計(jì)量泵14分別連接硝化池7和反硝化池8。
在該實(shí)施例中，設(shè)有清水池18、反沖洗泵19和緩沖池20，清水池18的進(jìn)水口通過管道連接紫外線消毒池的出水管道，清水池18、反沖洗泵19、砂濾池9和緩沖池20經(jīng)管道依次相連，緩沖池20的出水口通過管道與集水泵房3相連使砂濾池9的反沖污水經(jīng)緩沖池20流回集水泵房3。
在該實(shí)施例中，還包括與混合反應(yīng)沉砂池4相連砂水分離器21，以及用于污泥后處理的污泥濃縮池22和高壓泥漿泵22，該系統(tǒng)斜管沉淀池5的出泥口通過污泥管道與污泥濃縮池22連接。另外該系統(tǒng)的氣浮除油池6油污管道與進(jìn)入高壓泥漿泵22前的污泥管道連接。
城市污水先流經(jīng)粗格柵1、中格柵2過濾之后，計(jì)量泵11將一定量的絮凝劑(如鋁鹽類絮凝劑)泵入污水中，通過集水泵房3提升泵的葉輪使絮凝劑與污水進(jìn)行初步攪拌，在提升泵后通過計(jì)量泵12再加入助凝劑(如聚丙烯酰胺)，兩種液體與污水在混合反應(yīng)沉砂池4中經(jīng)過充分混合反應(yīng)后形成沉淀性能優(yōu)良的礬花，反應(yīng)時(shí)間約3～5分鐘后，再流入斜管沉淀池5停留時(shí)間在30～40分鐘進(jìn)行的固液分離，沉淀后的污泥含水率僅為97％左右，可進(jìn)行污泥后處理。上清液先流入氣浮除油池6進(jìn)行除油處理，時(shí)間約10～20分鐘，再流入硝化池7和反硝化池8進(jìn)一步的消解污水中的有機(jī)污染物，分別通過計(jì)量泵13和計(jì)量泵14向硝化池7和反硝化池8內(nèi)投加相應(yīng)的含有光合菌、酵母菌、厭氧菌、好氧菌、兼氧菌、硝化菌、反硝化菌等近百種菌類所組成的優(yōu)勢(shì)菌群。在填料上形成數(shù)量巨大的生物膜。
在生化處理系統(tǒng)后尾水進(jìn)入砂濾池9，去除脫落的生物膜，降低尾水中SS的含量，經(jīng)過砂濾池9凈化的水再經(jīng)過紫外線消毒池10，尾水排放達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種城市污水處理方法，城市污水經(jīng)過粗格柵和中格柵截留去除了大的懸、漂浮物后，其特征在于還要依次經(jīng)過以下步驟a在污水流入集水泵房前投加絮凝劑，b在污水流出集水泵房后投加助凝劑，c進(jìn)入混合反應(yīng)沉沙池進(jìn)行充分混合反應(yīng)，形成良好的礬花，d進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，污泥沉入池底與上清液分離，e進(jìn)入硝化池和反硝化池分別在硝化池和反硝化池中添加生物制劑以消解污水中的有機(jī)污染物，f進(jìn)入砂濾池濾除生化處理過程中脫落的生物膜，然后出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水處理方法，其中還包括所述經(jīng)過步驟f凈化后的污水進(jìn)入紫外線消毒池，殺滅殘留在尾水中的微生物，然后再出水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水處理方法，其中還包括所述經(jīng)過步驟b后的污水先經(jīng)過細(xì)格柵過濾后再進(jìn)行步驟c。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水處理方法，其中還包括所述經(jīng)過步驟d后的上清液先經(jīng)過除油處理后再進(jìn)行步驟e。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城市污水處理方法，其中所述的除油處理方法為氣浮除油法。
6.一種城市污水處理系統(tǒng)，包括粗格柵、中格柵、集水泵房、混合反應(yīng)沉砂池、沉淀池、硝化池、反硝化池和砂濾池，它們通過污水管道依次相連，其特征在于在污水進(jìn)入集水泵房前和污水進(jìn)入混合反應(yīng)沉砂池前的管道上，各設(shè)有一計(jì)量泵，分別用于投加絮凝劑和助凝劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市污水處理系統(tǒng)，其中還包括紫外線消毒池，所述紫外線消毒池的進(jìn)水口通過管道與砂濾池的出水口相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市污水處理系統(tǒng)，還包括在集水泵房與混合反應(yīng)沉砂池之間設(shè)置細(xì)格柵。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市污水處理系統(tǒng)，還包括在沉淀池與硝化池之間設(shè)置除油池，所述除油池進(jìn)水口通過管道連接沉淀池出水口，所述除油池出水口通過管道連接硝化池的進(jìn)水口。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市污水處理系統(tǒng)，所述沉淀池為斜管沉淀池。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的城市污水處理系統(tǒng)，所述除油池為設(shè)有溶氣裝置的氣浮除油池。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市污水處理系統(tǒng)，還包括設(shè)有清水池、反沖洗泵和緩沖池，所述清水池進(jìn)水口通過管道連接凈化后的污水出水管道，清水池出水口經(jīng)管道與反沖洗泵、砂濾池和緩沖池依次相連，緩沖池的出水口經(jīng)管道與集水泵房相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種城市污水處理方法及系統(tǒng)，該方法處理城市污水經(jīng)過粗格柵和中格柵截留去除了大的懸、漂浮物后，還要依次經(jīng)過如下步驟a.在污水流入集水泵房前投加絮凝劑，b.在污水流出集水泵房后投加助凝劑，c.進(jìn)入混合反應(yīng)沉沙池，d.進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，e.進(jìn)入硝化池和反硝化池，f.進(jìn)入砂濾池，然后出水。本發(fā)明的目的是提供一種城市污水處理方法，該方法能處理可生化系數(shù)較低(BOD/COD范圍在0.3～0.15)的工業(yè)廢水與生活污水混和后的城市污水，可同時(shí)除磷脫氮，水力停留時(shí)間短，處理工藝流程短，管理簡(jiǎn)便，占地面積只需常規(guī)城市污水處理工藝的40％左右。
文檔編號(hào)C02F9/14GK1706760SQ20041002750
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者高斌, 李利軍, 高騰霄 申請(qǐng)人:高斌, 李利軍, 高騰霄