本發(fā)明屬于污水處理設(shè)備，尤其是涉及一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
：污水主要來(lái)源于生活污水、工業(yè)污水、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水及農(nóng)業(yè)污水等。處理污水的方法有很多，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法四種，處理污水時(shí)可同時(shí)運(yùn)用這些方法，其中生物法是最經(jīng)濟(jì)有效的處理方法，因而被廣泛采用。污水處理系統(tǒng)通常分為分散式和集中式兩種。市政工程中污水的標(biāo)準(zhǔn)處理系統(tǒng)均為集中式污水處理系統(tǒng)，絕大多數(shù)的城市也選擇該系統(tǒng)，集中式污水處理系統(tǒng)適用于收集與處理大流量的污水，具有處理規(guī)模大、基建費(fèi)用大、運(yùn)行成本高、適用于污染源較集中地區(qū)等特點(diǎn)。對(duì)于未納入城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍，地處市郊或遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的特定區(qū)域(如廣大農(nóng)村、城鄉(xiāng)結(jié)合部、部隊(duì)營(yíng)區(qū)、旅游風(fēng)景區(qū)、度假區(qū)、療養(yǎng)院、獨(dú)立別墅區(qū)、機(jī)場(chǎng)等)，更適合于采用分散式污水處理方法對(duì)其處理。目前我國(guó)分散污水處理方法主要是以物理和生化組合工藝為主的傳統(tǒng)污水處理方法，其中生化工藝均以傳統(tǒng)活性污泥和生物膜法及其各種衍生工藝為主。目前該方法占地面積大，能耗高且操作要求高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種雙塔串聯(lián)的高效污水處理設(shè)備及其應(yīng)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備，包括：兩個(gè)串聯(lián)的單塔；污水經(jīng)過(guò)第一個(gè)單塔處理后進(jìn)入第二個(gè)單塔，經(jīng)所述第二個(gè)單塔處理后的水為所述設(shè)備的出水；所述每個(gè)單塔中包括生物池；至少所述生物池的一部分為懸浮顆粒系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了前述的污水處理設(shè)備在污水處理中的應(yīng)用。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：充分利用豎直方向上的空間，占地面積少，施工方便，節(jié)省能耗，能應(yīng)對(duì)較大的負(fù)荷變化。附圖說(shuō)明圖1為串聯(lián)的污水處理設(shè)備示意圖；圖2為塔式污水處理設(shè)備一種實(shí)施方式；圖3為塔式污水處理設(shè)備另一種實(shí)施方式。具體實(shí)施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)行闡述。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備，包括：兩個(gè)串聯(lián)的單塔；污水經(jīng)過(guò)第一個(gè)單塔處理后進(jìn)入第二個(gè)單塔，經(jīng)所述第二個(gè)單塔處理后的水為所述設(shè)備的出水；所述每個(gè)單塔中包括生物池；至少所述生物池的一部分為懸浮顆粒系統(tǒng)。對(duì)于該實(shí)施例而言，雖然上述所述串聯(lián)的污水處理設(shè)備可以由兩個(gè)單塔串聯(lián)組成，但不妨礙其由更多個(gè)單塔串聯(lián)組成。該設(shè)備采用串聯(lián)這一方式，來(lái)提高系統(tǒng)的處理污水能力，提高設(shè)備應(yīng)對(duì)負(fù)荷變化的能力，看似簡(jiǎn)單，但是串聯(lián)了至少兩個(gè)具有懸浮顆粒系統(tǒng)的生物池。當(dāng)污水太難處理時(shí)(“太臟”)，或者要求處理后的出水更為清澈時(shí)，就可能需要將兩級(jí)污水處理裝置串連起來(lái)，比如當(dāng)出水被要求為四類(lèi)水體時(shí)。就上述實(shí)施例而言，所述懸浮顆粒系統(tǒng)可以通過(guò)各種方式使得顆粒懸浮在系統(tǒng)中并自由移動(dòng)著，“各種方式”包括液體方式或氣體方式等其他方式(如攪拌)，優(yōu)選氣液共同作用方式。需要說(shuō)明，雖然這里將其命名為塔式，其實(shí)也未必一定需要。也可以是兩個(gè)其它形狀的容器，或者兩個(gè)不同形狀的容量的組合。更進(jìn)一步的，在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)單塔還包括沉淀池。污水中的污染物在生物池中被處理，然后通過(guò)沉淀系統(tǒng)除去水中的污泥后離開(kāi)該設(shè)備。對(duì)于塔式設(shè)備而言，反應(yīng)池和沉淀池可以更緊湊的布局，例如，更進(jìn)一步的，反應(yīng)池與沉淀池為豎直分布。一方面，豎直方向的空間利用率高，占地面積??；另一方面，搭建塔式設(shè)備時(shí)，土建簡(jiǎn)單、施工時(shí)間短且費(fèi)用低。示例性的，圖1中塔1的進(jìn)水位置和出水位置可在塔1的上部、中部或下部；塔2的進(jìn)水位置和出水位置可在塔2的上部、中部或下部。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述懸浮顆粒系統(tǒng)含有重顆?；?和輕顆粒，所述重顆粒的密度比液相的密度大且小于等于所述液相密度的120％，所述輕顆粒的密度比液相的密度小且大于等于所述液相密度的80％。所述重顆粒的密度和所述輕顆粒的密度越接近于所述液相密度越好。對(duì)于該實(shí)施例而言，因?yàn)樗鲋仡w粒的密度和所述輕顆粒的密度越接近于所述液相密度，使所述重顆粒和所述輕顆粒懸浮所需的能耗越少。對(duì)于所述輕顆粒，可在液體中通入氣體，使得所述輕顆粒懸浮于氣液混合體中。對(duì)于所述重顆粒，可通過(guò)液體或者氣體流動(dòng)推動(dòng)所述重顆粒懸浮于液體中。當(dāng)所述輕顆粒和所述重顆粒同時(shí)存在時(shí)，可以通過(guò)通入氣體或同時(shí)通入氣體和液體使所述輕顆粒和所述重顆粒懸浮于氣液混合體中。通氣時(shí)，可以采用連續(xù)進(jìn)氣或間歇進(jìn)氣，盡可能的減少能耗。必要時(shí)可以在生物池中增加回路，從而增加生物池中液體的流速，促使所述懸浮顆粒懸浮于生物池中。此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述輕顆粒至少可以包括兩種密度或尺寸，所述重顆粒也可以至少包括兩種密度或尺寸。就該實(shí)施例而言，這便于在系統(tǒng)的垂直方向上形成顆粒的分布梯隊(duì)，使顆粒在懸浮顆粒系統(tǒng)中分布的更均勻，充分利用塔式設(shè)備豎直方向上的空間，減少設(shè)備體積。進(jìn)一步的，所述懸浮顆粒系統(tǒng)中的懸浮顆粒形狀可以各式各樣，如中空型的球形聚乙烯顆粒等等不排除其他顆粒，優(yōu)選比表面積大，形狀類(lèi)似球形，密度接近于液體，導(dǎo)液體性好的顆粒，應(yīng)用于污水處理時(shí)則盡量選擇表面適合微生物生長(zhǎng)的顆粒。在另一個(gè)實(shí)施例中，向所述生物池的全部或局部進(jìn)行連續(xù)曝氣或間歇曝氣。就該實(shí)施例而言，曝氣可以促進(jìn)生物池中生化反應(yīng)的傳質(zhì)，這為污水處理提供了更有利的條件。當(dāng)采用間歇曝氣時(shí)，可以使生物池中的環(huán)境隨著時(shí)間變化。曝氣時(shí)，生物池中為有氧環(huán)境。曝氣結(jié)束后，生物池中的含氧量隨著曝氣停止的時(shí)間而降低。此時(shí)生物池中的環(huán)境可以是缺氧環(huán)境或厭氧環(huán)境。污水經(jīng)過(guò)多種環(huán)境處理后，其中的污染物可以去除的更徹底。當(dāng)生物池中發(fā)生好氧反應(yīng)時(shí)，曝氣可為好氧反應(yīng)提供氧氣。進(jìn)一步的，當(dāng)采用間歇曝氣時(shí)，可節(jié)省能耗。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果是厭氧反應(yīng)，那么間歇曝氣也是適宜的。當(dāng)所述生物池的一部分是懸浮顆粒系統(tǒng)時(shí)，所述懸浮顆粒作為微生物的載體，提高了設(shè)備中微生物的濃度。顆?？梢灶A(yù)先攜帶有微生物，也可以是污水處理過(guò)程中富集污水中的微生物。微生物附載在所述懸浮顆粒上從而形成生物膜。對(duì)于好氧的微生物，當(dāng)污水中含有氧氣時(shí)，微生物會(huì)發(fā)生好氧反應(yīng)。氧氣通過(guò)擴(kuò)散的方式在生物膜中傳遞。生物膜中的氧含量從外到內(nèi)依次降低。最外層生物膜中的含氧量最高，最內(nèi)層(靠近顆粒)生物膜中的含氧量最低。采用連續(xù)曝氣時(shí)，通過(guò)控制氣量可以使生物膜中同時(shí)存在厭氧環(huán)境、缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。污水經(jīng)過(guò)多種環(huán)境處理后，其中的污染物可以去除的更徹底。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述生物池可以分為多個(gè)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)中的環(huán)境可以為厭氧環(huán)境、缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。不同的環(huán)境下可以處理不同的污染物。在所述生物池中至少有一個(gè)所述反應(yīng)區(qū)是懸浮顆粒系統(tǒng)。進(jìn)一步的，當(dāng)生物池中存在多個(gè)區(qū)時(shí)，在同一個(gè)所述生物池中，任意一個(gè)所述反應(yīng)區(qū)至少與其他一個(gè)所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有液體流通管路。污水經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)區(qū)后，污水中的污染物去除地更徹底。進(jìn)一步的，所述懸浮顆粒系統(tǒng)的比表面積大，將其應(yīng)用于污水處理過(guò)程中，能夠極大地增加微生物的濃度，從而提高其處理效率。微生物群體能夠附著于懸浮顆粒的表面產(chǎn)生生物膜，并在懸浮顆粒介質(zhì)的表面生長(zhǎng)與脫落，不斷更新，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行代謝降解反應(yīng)，和/或?qū)Π钡M(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)，和/或?qū)α走M(jìn)行釋放磷和吸收磷的反應(yīng)。懸浮顆粒系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：(1)較高的有機(jī)容積負(fù)荷，水力停留時(shí)間短，所需反應(yīng)器的體積小，占用空間也隨之減少，特別適用于土地緊張且地價(jià)高昂的地方；(2)傳質(zhì)性能好，特別是采取氣體方式流化時(shí)，可以使其具有更高的處理效率；(3)氣液固三相的流動(dòng)可促進(jìn)生物膜的更新，保證活性強(qiáng)的微生物占有顆粒表面從而具有更強(qiáng)的處理能力；(4)通過(guò)氣液共同作用使得顆粒懸浮的方式可以更多的降低能耗。綜上所述，懸浮顆粒系統(tǒng)在污水處理中不僅能夠提高其處理效率，而且也可以節(jié)約能量。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述串聯(lián)的污水處理設(shè)備中單塔處理污水流程可以示例如下：污水經(jīng)過(guò)進(jìn)水系統(tǒng)流入生物池進(jìn)行生物處理，若需氣體可通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)引入，然后處理后的污水再進(jìn)入沉淀池中進(jìn)行沉淀，沉淀所產(chǎn)生的污泥可通過(guò)排泥系統(tǒng)定期排出，而澄清液流出設(shè)備。其中進(jìn)水系統(tǒng)可含有過(guò)濾網(wǎng)、進(jìn)水泵、布水器等。當(dāng)待處理的污水中含有固體廢物時(shí)，需要對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾后在進(jìn)行處理。根據(jù)污水中固體廢物的尺寸和清洗濾網(wǎng)的周期確定濾網(wǎng)的目數(shù)和濾網(wǎng)的面積。優(yōu)選的，出水口可以設(shè)置為鋸齒狀，減少污泥進(jìn)入出水中。更優(yōu)選的，進(jìn)氣系統(tǒng)可含有鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器等，曝氣器優(yōu)選高效曝氣器，這樣才能使氣泡均勻分布在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，提高溶氧，并讓顆粒更好的流化。更優(yōu)選的，排泥系統(tǒng)可含有氣提管、集泥槽、排泥泵等，氣提管是采用氣提的方式將沉淀池中的污泥抽出；集泥槽主要是為了收集沉淀池中抽出的污泥；排泥泵主要是定期的將集泥槽中的污泥抽出。特別的，在另一個(gè)實(shí)施例中，由于生物池中含有懸浮顆粒系統(tǒng)，還可以采用篩網(wǎng)將懸浮顆?？刂圃谔囟ǖ膮^(qū)域。優(yōu)選強(qiáng)度大，目數(shù)合適的篩網(wǎng)。除了采用篩網(wǎng)外，還可以采用“籠子”或其他方式將懸浮顆粒控制在特定的區(qū)域，其原理是將懸浮顆粒截留，讓污水通過(guò)。沉淀池中可以設(shè)有填料，污水流過(guò)填料時(shí)，污水中的污泥撞擊填料后被留下來(lái)，從而減少出水中的污泥，優(yōu)選可以組成復(fù)雜孔道的填料。上述的“可含有”表示所含的可以全部或部分存在也可以全部或部分不存在，優(yōu)選全部存在。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，為塔式污水處理設(shè)備的一種實(shí)施方式。污水先經(jīng)過(guò)缺氧區(qū)和好氧區(qū)的生化處理后，水中的污染物得到清除。生化處理后的污水，流經(jīng)填料區(qū)除去部分污泥后離開(kāi)塔設(shè)備。其中缺氧區(qū)含有輕顆粒，好氧區(qū)含有重顆粒。缺氧區(qū)中的輕顆粒由氣體和液體的共同作用懸浮于缺氧區(qū)。好氧區(qū)中的重顆粒也由氣體和液體的共同作用懸浮于好氧區(qū)。好氧區(qū)的下方布置玻璃珠，其作用是限制重顆粒懸浮的區(qū)域以及均勻分布好氧區(qū)的進(jìn)水。經(jīng)好氧區(qū)處理后的污水，通過(guò)塔中內(nèi)置的泵回流到缺氧區(qū)。其回流的管路中安裝有單向閥，限制液體流動(dòng)的方向。設(shè)備底部設(shè)有氣提管，底部沉積的污泥通過(guò)氣提的方式抽出設(shè)備。氣提時(shí)所需的氣體通過(guò)帶有單向閥的管道通入設(shè)備中。設(shè)備上部安裝有集泥槽，收集氣提抽出的污泥。設(shè)備的尺寸為1.8m×0.6m×6m(長(zhǎng)×寬×高)。其中缺氧區(qū)的有效尺寸為0.6m×0.6m×4m(長(zhǎng)×寬×高)，好氧區(qū)的有效尺寸為1.2m×0.6m×4m(長(zhǎng)×寬×高)。集泥槽的尺寸為1.2m×0.6m×0.4m(長(zhǎng)×寬×高)。氣提管路直徑為DN80，氣提管距池底高度0.1m，氣提管喇叭口角度為50度，氣提管喇叭口直徑為0.4m。玻璃珠的高度為0.2m，填料的高度為0.5m。通氣管的直徑為DN32。重顆粒的密度為1120kg/m3，當(dāng)量直徑約1.5mm，形狀為柱狀。輕顆粒的密度為930kg/m3，當(dāng)量直徑約2.5mm，形狀為柱狀。采用兩個(gè)圖2中的單塔處理污水，每天處理污水量為90噸，在運(yùn)行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為293g/m3，平均NH4-N為28g/m3，TN為32g/m3，TP為1.7mg/L。經(jīng)該設(shè)備處理后，污水中COD，TN和TP的去除率依次為92％，88％和75％，具體數(shù)據(jù)如表1。出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。表1該裝置處理污水進(jìn)出指標(biāo)在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，其為本發(fā)明的一種塔式污水處理設(shè)備實(shí)施方式。污水先經(jīng)過(guò)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的生化處理后，水中的污染物得到清除。生化處理后的污水，流經(jīng)填料區(qū)除去部分污泥后離開(kāi)塔設(shè)備。其中厭氧區(qū)和缺氧區(qū)含有重顆粒，好氧區(qū)含有輕顆粒。厭氧區(qū)和缺氧區(qū)中的重顆粒由氣體和液體的共同作用懸浮于厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。必要時(shí)可通過(guò)泵將缺氧區(qū)處理后的污水打回厭氧區(qū)，從而使厭氧區(qū)和缺氧區(qū)中的重顆粒懸浮。控制氣體流量和液體流量使缺氧區(qū)的上方形成一段無(wú)顆粒區(qū)。厭氧區(qū)的下方布置玻璃珠，其作用是限制重顆粒懸浮的區(qū)域以及均勻分布厭氧區(qū)的進(jìn)水。好氧區(qū)中的輕顆粒由氣體的作用懸浮于好氧區(qū)。經(jīng)好氧區(qū)處理后的污水，通過(guò)塔中內(nèi)置的泵回流到缺氧區(qū)。其回流的管路中安裝有單向閥，限制液體流動(dòng)的方向。沉淀池底部設(shè)有氣提管，底部沉積的污泥通過(guò)氣提的方式抽出設(shè)備。氣提時(shí)所需的氣體通過(guò)帶有單向閥的管道通入設(shè)備中。設(shè)備上部安裝有集泥槽，收集氣提抽出的污泥。設(shè)備的尺寸為4m×1.5m×6m(長(zhǎng)×寬×高)。其中厭氧區(qū)的有效尺寸為1.6m×1.5m×1.7m(長(zhǎng)×寬×高)，缺氧區(qū)的有效尺寸為1.6m×1.5m×2.3m(長(zhǎng)×寬×高)，好氧區(qū)的有效尺寸為2m×1.5m×4m(長(zhǎng)×寬×高)。沉淀池的尺寸為0.4m×1.5m×6m(長(zhǎng)×寬×高)，集泥槽的尺寸為2m×1.5m×0.4m(長(zhǎng)×寬×高)。氣提管路直徑為DN80，氣提管距池底高度0.1m，氣提管喇叭口角度為50度，氣提管喇叭口直徑為0.4m。玻璃珠的高度為0.2m，填料的高度為0.5m。通氣管的直徑為DN32。循環(huán)管路的直徑為DN100。重顆粒的密度為1150kg/m3，當(dāng)量直徑約1.2mm，形狀為柱狀。輕顆粒的密度為930kg/m3，當(dāng)量直徑約2.5mm，形狀為柱狀。采用兩個(gè)圖3中的單塔處理污水，每天處理污水量為400噸，在運(yùn)行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為319g/m3，平均NH4-N為45g/m3，TN為63g/m3，TP為1.9mg/L。經(jīng)該設(shè)備處理后，污水中COD，TN和TP的去除率依次為94％，86％和77％，具體數(shù)據(jù)如表2。出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。表2該裝置處理污水進(jìn)出指標(biāo)指標(biāo)串聯(lián)1塔進(jìn)水串聯(lián)1塔出水串聯(lián)2塔出水pH7.1-7.47.2-7.67.2-7.5COD(mg/L)31963.819.1NH4-N(mg/L)4593.6TN(mg/L)6322.18.8TP(mg/L)1.90.90.4TSS(mgL)14328.68.6BOD(mg/L)21721.76.5以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3