一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理工藝和裝置，具體涉及的是一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在污水處理中，最佳水溫為20_35°C，水溫處于15°C以下即為低溫。經(jīng)調(diào)查，在高海拔、低溫地區(qū)(以下簡稱“高寒地區(qū)”)年平均氣溫維持在2-14°C之間，全年有4-6個月污水溫度在10 °C左右，屬于低溫環(huán)境。
[0003]常見污水處理工藝有CASS工藝和SBR工藝，但該類工藝運用在高寒地區(qū)時存在閑置率較高、生物脫氮除磷效率難以提高、沉淀及排水階段池面易結(jié)冰等問題；并且該類工藝處理后的污水很難達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002 一類A標(biāo)。
[0004]導(dǎo)致處理后的污水難以達標(biāo)的主要原因在于:
1、低溫可顯著降低活性污泥中微生物的活性、數(shù)量及種群分布，降低微生物對有機物的分解能力；
2、季節(jié)性降溫時，反硝化細菌比硝化細菌更加敏感，所以反硝化過程將先于硝化過程而導(dǎo)致脫氮效果不好；
3、CASS和SBR工藝池面積大，在非曝氣時段，因水體流動性差造成池內(nèi)常常結(jié)冰而影響處理效果；
4、海拔高使得環(huán)境中氧分壓較低，污水處理系統(tǒng)中好氧微生物作用受到抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的污水處理工藝無法較好地實現(xiàn)高寒地區(qū)污水處理的問題；提供既可有效防止工藝中污水結(jié)冰，又可以有效提高污水處理效果的一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝，并公開了一種高寒地區(qū)生活污水處理裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝，包括以下步驟:
(1)污水連續(xù)流入氧化溝內(nèi)的厭氧區(qū)，并順次流經(jīng)缺氧區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)后排出，該好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有具有菌種的填料區(qū)，所述污水在氧化溝內(nèi)的流速小于0.15m/s ;并對缺氧區(qū)、好氧區(qū)、填料區(qū)的污水進行曝氣；
(2)好氧區(qū)末端的污水回流至缺氧區(qū)；沉淀區(qū)的污泥部分回流到厭氧區(qū)內(nèi)，其余排出。
[0007]本發(fā)明通過連續(xù)進水和連續(xù)出水的設(shè)置，且缺氧區(qū)、好氧區(qū)及填料區(qū)曝氣攪動污水，使氧化溝內(nèi)水流一直處于流動狀態(tài)，有效避免結(jié)冰的情況發(fā)生；同時，通過上述各區(qū)域的設(shè)置順序以及污水和污泥回流的設(shè)置方式，好氧區(qū)末端的硝化液大量回流至缺氧區(qū)，這會使硝化液連續(xù)的經(jīng)過缺氧-好氧的環(huán)境，進而提高系統(tǒng)的脫氮效率，且該回流的方式保證了污水中有充足的碳源，使脫氮、除磷效果更好；污泥回流使厭氧區(qū)的進水與回流污泥充分混合，活性污泥經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段。該工藝使聚磷菌在厭氧區(qū)進行大量的釋磷，有利于聚磷菌在好氧區(qū)的充分吸磷，進而降低污水中磷含量；且厭氧區(qū)還可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中氧化溝由于其流速較高且池內(nèi)安裝有曝氣推流裝置，不便于在氧化溝內(nèi)設(shè)置懸浮填料，如果在氧化溝內(nèi)設(shè)置懸浮填料則容易導(dǎo)致懸浮填料被水流沖出好氧區(qū)，甚至該懸浮填料會被污水沖到溝口進而導(dǎo)致水流出口的堵塞，進而極大影響處理效果。本發(fā)明在氧化溝內(nèi)的好氧區(qū)中設(shè)置具有菌種的填料區(qū)，同時將水流速度降低到0.15m/s以下，可以有效保證懸浮填料不被水流沖走，進而實現(xiàn)在氧化溝內(nèi)設(shè)置填料區(qū)的目的。
[0009]同時，本發(fā)明中填料區(qū)通過利用懸浮填料來固定微生物的量，有效維持填料區(qū)內(nèi)的高生物量，同時懸浮填料之間會形成生物膜，膜內(nèi)外氧含量有差異，進一步促進對氮、磷的去除，并且還可以有效的去除污水中的懸浮物。且在填料區(qū)內(nèi)，活性污泥是固定在懸浮填料上，這會使污水在流動方向上始終有高負荷的活性污泥，增加了污水與活性污泥的接觸時間，提高了整個工藝的處理效果。
[0010]通過上述氧化溝、氧化溝內(nèi)各區(qū)域的布置方式的設(shè)置，以及通過氧化溝與懸浮填料相結(jié)合的處理方式，可有效對高寒地區(qū)的污水進行處理，防止污水處理過程中結(jié)冰的現(xiàn)象發(fā)生，且處理后的污水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002 —級A類標(biāo)準(zhǔn)。
[0011]為了達到更好地效果，所述好氧區(qū)分為一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)，填料區(qū)位于一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)之間。
[0012]所述填料區(qū)內(nèi)填料為懸浮生物填料、組合填料、立體彈性填料或多面空心球填料。本發(fā)明實驗是用小型裝置對污水進行處理，因而不宜采用較大體積填料，所以本發(fā)明中所述填料區(qū)內(nèi)填料優(yōu)選為K3懸浮生物填料。在實際工程應(yīng)用時優(yōu)選Φ 150組合填料或懸浮生物填料。
[0013]為了避免結(jié)冰的情況下最大化的保證污水的處理效果，所述污水在氧化溝內(nèi)的流速為0.05-0.15m/s，所述好氧區(qū)末端污水的回流比為50%_200%，沉淀區(qū)的回流污泥量為25%-100%。
[0014]本發(fā)明的污水處理工藝中所用菌種均采用耐寒菌，本發(fā)明中的耐寒菌是采用現(xiàn)有的常規(guī)手段經(jīng)過基因工程篩選培養(yǎng)馴化出的耐寒菌；該耐寒菌的篩選、馴化過程如下:在高寒地區(qū)采取細菌樣本，經(jīng)過富集培養(yǎng)和分離后得到純的耐冷細菌。該耐寒菌可在0_15°C環(huán)境中正常生長、繁殖和代謝，菌株革蘭氏檢測表現(xiàn)為陰性，且為短螺旋菌，有極生鞭毛，細胞為桿形，有集束生長的習(xí)慣，而且在0_15°C的環(huán)境中具有與其他水處理工程菌在常溫條件下相近的催化活性和生物降解度。經(jīng)測定，耐寒菌在10°C的實驗環(huán)境下該耐冷細菌對污水中的氮、磷有極強的富集降解作用，隨著細菌的生長繁殖，大量消耗污水中的氮、磷元素。
[0015]一種高寒地區(qū)生活污水處理裝置，包括氧化溝，沿著污水流動方向順次設(shè)置在氧化溝內(nèi)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)，設(shè)置在好氧區(qū)內(nèi)的填料區(qū)，安裝在填料區(qū)內(nèi)的填料，以及設(shè)置在缺氧區(qū)、好氧區(qū)和填料區(qū)的曝氣裝置；所述沉淀區(qū)末端通過污泥回流管與厭氧區(qū)連通，該沉淀區(qū)末端還設(shè)置有污泥排出管；好氧區(qū)末端通過污水回流管與缺氧區(qū)連通。
[0016]上述裝置使用于本發(fā)明的一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝，即將氧化溝內(nèi)區(qū)域沿著水流方向順次劃分為不同的區(qū)域，通過各區(qū)域的結(jié)合有效提高污水的處理能力；同時將填料結(jié)合到氧化溝中，有效實現(xiàn)高寒地區(qū)的污水處理，使處理后的污水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002 一級A類標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]為了提高污水處理效果，所述好氧區(qū)由一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)組成，該填料區(qū)位于一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)之間。
[0018]為了能有效節(jié)約占地面積，所述氧化溝為環(huán)形，該厭氧區(qū)設(shè)置在氧化溝的中心部位，缺氧區(qū)環(huán)繞設(shè)置在厭氧區(qū)一周，一段好氧區(qū)、填料區(qū)、二段好氧區(qū)和沉淀區(qū)則圍繞缺氧區(qū)一周設(shè)置。
[0019]為了更好地達到防止結(jié)冰的效果，所述厭氧區(qū)與缺氧區(qū)連接處、以及缺氧區(qū)與一段好氧區(qū)連接處的水流轉(zhuǎn)向流動，轉(zhuǎn)向角度大于90度。
[0020]為了使入水和污泥充分混合均勻，所述厭氧區(qū)內(nèi)還設(shè)置有攪拌裝置。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
1、本發(fā)明采用一體化氧化溝結(jié)構(gòu)，該溝內(nèi)污水為連續(xù)進水連續(xù)出水的方式，進而使污水始終保持流動狀態(tài)，可有效避免CASS、SBR等沉淀階段水池表面結(jié)冰的現(xiàn)象；同時通過在好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置填料區(qū)，通過在氧化溝與填料區(qū)相結(jié)合的方式，有效提高高寒條件下污水處理效果，使處理后的污水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002 —級A類標(biāo)準(zhǔn)；
2、本發(fā)明的解決了目前高寒地區(qū)城市生活污水處理方法低溫(0-15°C)下污水處理效率低、工藝復(fù)雜、處理成本高、能耗大、處理不達標(biāo)的問題；提供一種占地面積小、低溫下處理效果好的污水處理工藝和裝置；
3、本發(fā)明具有適用于高寒地區(qū)的污水處理，低溫(0-15°C)下設(shè)備能正常運轉(zhuǎn)，且處理效率較高，過程中水處理工藝簡單，處理成本低，能耗低，占地面積小，同時大幅降低了剩余污泥量。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明中污水處理流程圖。
[0023]圖2為實施例1中生活污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為實施例2中生活污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0026]實施例1
一種高寒地區(qū)生活污水處理工藝，包括以下步驟:
通過預(yù)處理將污水中的固體雜質(zhì)去除后，將污水持續(xù)引入本發(fā)明的處理系統(tǒng)中，在實施溫度9.5°C的情況下，低溫污水依次流入氧化溝內(nèi)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、填料區(qū)和沉淀區(qū)。本實施例中所述好氧區(qū)分為一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)，填料區(qū)位于一段好氧區(qū)和二段好氧區(qū)之間，即污水流入氧化溝內(nèi)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)后，再順次流經(jīng)一段好氧區(qū)、填料區(qū)和二段好氧區(qū)，最后經(jīng)過沉淀區(qū)沉淀后排出。該填料區(qū)上有經(jīng)過馴化的耐寒菌。該二段好氧區(qū)末端回流至缺氧區(qū)，回流量100% ;沉淀區(qū)內(nèi)污泥回流至厭氧區(qū)，回流量50%。
[0027]經(jīng)過本發(fā)明的處理系統(tǒng)處理后的污水再流入消毒間消毒后即可排出，本發(fā)明中污水處理流程如圖1所示。
[0028]本實施例中該污水處理工藝所用設(shè)備，如圖2所示，一種高寒地區(qū)生活污水處理裝置，包括氧化溝，沿著污水流動方向順次設(shè)置在氧化溝內(nèi)的厭氧區(qū)1、缺氧區(qū)2、好氧區(qū)和沉淀區(qū)6，設(shè)置在好氧區(qū)內(nèi)的填料區(qū)4，安裝在填料區(qū)4內(nèi)的填料和菌種，以及設(shè)置在缺氧區(qū)
2、好氧區(qū)和填料區(qū)4的曝氣裝置7;所述沉淀區(qū)6末端通過污泥回流管8與厭氧區(qū)I連通，該沉淀區(qū)6末端還設(shè)置有污泥排出管9 ;好氧區(qū)末端通過污水回流管10與缺氧區(qū)2連通。本實施例中所述好氧區(qū)由一段好氧區(qū)3和二段好氧區(qū)5組成，該填料區(qū)4位于一段好氧區(qū)3和二段好氧區(qū)5之間；所述曝氣裝置7中的曝氣管位于該二段好氧區(qū)5的首端；并在厭氧區(qū)I設(shè)置攪拌裝置11，從而有效實現(xiàn)污水和污泥的均勻混合。本實施例中該填料區(qū)4內(nèi)所用填料為K3懸浮生物填料。
[0029]本發(fā)明中所述低溫污水在厭氧區(qū)與回流污泥混合，水力停留時間為Ih ;低溫污水在缺