一種模塊化污水處理及回用的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種模塊化污水處理及回用的方法及
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]由于城市污水處理已經(jīng)由重點(diǎn)城市全面推向地、縣級(jí)市、縣城和建制鎮(zhèn)，因此，污水處理系統(tǒng)從大規(guī)模集中式向中小規(guī)模分散式轉(zhuǎn)變，形成“以大型為主，中小型互補(bǔ)”的布局，這是符合我國(guó)國(guó)情和發(fā)展形勢(shì)的。這為模塊化一體式污水處理裝置的應(yīng)用和發(fā)展提供了新的契機(jī)。目前，市面上的中小型污水處理裝置，直接采用傳統(tǒng)的活性污泥法的縮小版，處理環(huán)節(jié)包含:調(diào)節(jié)池一沉砂池一好氧池一二沉池一出水等，存在著占地大、造價(jià)高昂和建造周期長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、出水水質(zhì)較差等缺點(diǎn)，遠(yuǎn)跟不上鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與城鎮(zhèn)居民小區(qū)發(fā)展的速度。
[0003]檢索信息披露:①申請(qǐng)?zhí)?0122206330726.6《自帶隔油一體式污水集水裝置》主要適用于地下汽車庫(kù)排水經(jīng)集水坑收集、提升排至室外后，再經(jīng)隔油池隔油處理后排放。該裝置適用范圍窄，處理后污水直接排放，未進(jìn)行回用。②專利號(hào)ZL03133960.3《一種多相多元催化電解氧化污水處理方法與裝置》，采用氣相催化劑、液相催化劑，應(yīng)用電解、電氧化、電絮凝等過程相結(jié)合。該裝置存在運(yùn)行復(fù)雜，耗電量高、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種小城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水處理的方法，適合占地面積小，運(yùn)行成本低，抗水質(zhì)波動(dòng)沖擊能力強(qiáng)，保證出水水質(zhì)優(yōu)，廢水回收率高，回收水質(zhì)達(dá)到GB/T 50335-2002《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》城市綠化水質(zhì)控制指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能目標(biāo)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種模塊化污水處理及回用的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)為一體式箱體結(jié)構(gòu)，包括箱體本體，所述箱體本體由左向右依次設(shè)置著預(yù)沉室、預(yù)除磷混凝沉淀室、反硝化生物室、復(fù)合式硝化反應(yīng)室及消毒室，在箱體側(cè)部設(shè)置著污泥處置室，所述箱體本體前部設(shè)置著污水進(jìn)水管，后部則設(shè)置著出水管；所述預(yù)沉室設(shè)置著回轉(zhuǎn)式齒耙格柵機(jī)，格柵機(jī)上設(shè)置著柵距< 2cm的細(xì)格柵；所述的預(yù)除磷混凝沉淀室內(nèi)部設(shè)置成混凝區(qū)、沉淀區(qū)及污泥濃縮區(qū)，并安裝設(shè)置著水力固液兩相分離器；所述的反硝化生物室內(nèi)部均布填充著陶粒；在所述的復(fù)合式硝化反應(yīng)室內(nèi)左側(cè)裝填著盾形填料，所述的盾形填料由纖維束和中心繩組成，纖維束由纖維和呈圓盤狀的支架組成，支架用陶瓷制成并在中間設(shè)置著孔，所述中心繩中間設(shè)置著嵌套塑料管，用于固定距離及支撐纖維束；在復(fù)合式硝化反應(yīng)室右側(cè)裝填有中空纖維膜組件；底部設(shè)置帶有微孔的曝氣器，并由帶調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量；在所述的預(yù)沉室、預(yù)除磷混凝沉淀室、反硝化生物室、復(fù)合式硝化反應(yīng)室及消毒室的側(cè)部分別設(shè)置著排泥管，排泥管與污泥處置室相連，在所述的污泥處置室內(nèi)設(shè)置著三角形積泥斗及變距螺旋脫水機(jī)。在所述的反硝化生物室內(nèi)設(shè)置著在線監(jiān)測(cè)PH計(jì)、溶解氧儀及氨氮儀；在所述的復(fù)合式硝化反應(yīng)室及箱體本體出水處分別設(shè)置著在線監(jiān)測(cè)PH計(jì)、溶解氧儀、氨氮儀及COD儀，上述設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線與主控電腦相連。格柵機(jī)上設(shè)置著柵距Icm的細(xì)格柵。在所述的復(fù)合式硝化反應(yīng)室頂部設(shè)有藥劑噴淋器。所述的反硝化生物室內(nèi)部陶粒為直徑1.0?1.5cm、長(zhǎng)1.2?3.7cm的柱體，陶?？障堵试O(shè)置為46_50%，柱體形狀為近圓柱體。所述的中心繩為抗微生物分解的材質(zhì)制成。所述的中空纖維膜材料為聚丙烯，孔徑為0.01 ym，膜面積為1.0m2。所述消毒室內(nèi)設(shè)置著帶有格狀孔隙的藥劑籃。
[0006]一種采用上述裝置進(jìn)行污水處理及回用的方法，其實(shí)現(xiàn)方式包括如下步驟:
步驟1:污水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入預(yù)沉室內(nèi)，經(jīng)格柵機(jī)去除機(jī)械雜質(zhì)后，步驟2、經(jīng)步驟I
處理后的污水進(jìn)入預(yù)除磷混凝沉淀室內(nèi)，加入生物絮凝劑2-5 mg/L或復(fù)合生物絮凝劑10-30mg/L，停留時(shí)間:15-20分鐘，進(jìn)行絮凝、脫磷處理；步驟3、經(jīng)步驟2處理后的污水進(jìn)入反硝化生物室，控制硝化混合液回流比100%-300%，溶解氧在0.4-0.6 mg/L,停留時(shí)間3-5小時(shí)；步驟4、經(jīng)步驟3處理的污水進(jìn)入復(fù)合式硝化反應(yīng)室內(nèi)，控制反應(yīng)室溶解氧在4-5mg/L，汽水比在12:1，停留時(shí)間為5-9小時(shí)，進(jìn)行固液分離；步驟5、經(jīng)步驟4處理的污水進(jìn)入消毒室內(nèi)，消毒室使用200-500g/片的緩釋型三氯異氰尿酸消毒，投加量5mg/L，停留時(shí)間:1-2小時(shí)，出水即可達(dá)到污水排放指標(biāo)；步驟6、上述各個(gè)步驟中處理污水產(chǎn)生的污泥處置，通過排泥管，進(jìn)入污泥處理裝置中，匯集于三角形積泥斗，經(jīng)污泥濃縮，通過變距螺旋脫水機(jī)，脫水后污泥外運(yùn)。所述生物絮凝劑、復(fù)合生物絮凝劑、三氯異氰尿酸均為市售產(chǎn)品。
[0007]本方法的操作原理:(1)預(yù)除磷混凝沉淀反應(yīng)室，設(shè)計(jì)集成式混凝區(qū)、沉淀區(qū)、污泥濃縮區(qū)組成。集成式混凝區(qū)包括帶有污泥回流的快速混凝和礬花增長(zhǎng)所需的慢速絮凝，由兩個(gè)連續(xù)的區(qū)域構(gòu)成。第一級(jí)混凝在一個(gè)豎型區(qū)域內(nèi)進(jìn)行并由一個(gè)軸流推進(jìn)器進(jìn)行攪拌，以確?？焖倩炷盎炷枰哪芰?。絮凝劑通過藥劑噴淋器投加在豎型區(qū)域。從污泥濃縮區(qū)到第一級(jí)混凝區(qū)進(jìn)行連續(xù)的外部泥渣回流，極高的污泥濃度提高了混凝及除磷效果。在第二個(gè)區(qū)域中進(jìn)行慢速絮凝；生成的礬花具有較高的密度。然后水慢速流至沉淀區(qū)以保證礬花的完整性。沉淀區(qū)采用水利固液兩相分離器，在這個(gè)模塊中，剩余的礬花被去除。污泥通過重力或一個(gè)帶有籬柵的刮泥機(jī)收集起來。一臺(tái)螺桿泵將部分污泥回流至混凝區(qū)。
[0008](2)反硝化生物室:反硝化生物室溶解氧控制在0.5mg/L左右，控制硝化液回流比100%-300%。
[0009]設(shè)計(jì)停留時(shí)間彡3.5小時(shí)。填料使用大顆粒陶粒，陶粒為直徑1.0?1.5cm、長(zhǎng)
1.2?3.7cm的近似圓柱體，空隙率為46%。該種填料強(qiáng)度高、表面多孔性，內(nèi)部網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，不易板結(jié)，具有很強(qiáng)的吸附性，適用于污水深度處理。
[0010](3)復(fù)合式硝化反應(yīng)室，左側(cè)裝填盾形填料，裝填密度為I個(gè)/L。用抗微生物分解的繩子將填料串聯(lián)成一串，填料間用陶瓷環(huán)加以分隔。盾形填料發(fā)揮了半軟性和軟性填料的特點(diǎn)，比表面積大、生物附著性能好孔隙率高、易掛膜和吸水后體積質(zhì)量略大于水等優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)室為氣、水、固三相，為微生物創(chuàng)造了更豐富的生存形式，部分微生物附著在填料上，其余的懸浮在水中，以生物膜和活性污泥兩種方式構(gòu)成新的生態(tài)系統(tǒng)，且這一系統(tǒng)在縱橫兩個(gè)方向上互相關(guān)聯(lián)。復(fù)合式硝化反應(yīng)室右側(cè)裝填中空纖維膜組件，膜面積為1.0m2，反應(yīng)室底部裝有微孔曝氣器，并由帶調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量?？刂迫芙庋?-6mg/L，設(shè)計(jì)停留時(shí)間多7小時(shí)，氣水比在12:1左右。
[0011](4)由于硝化液回流，復(fù)合硝化反應(yīng)室中的溶解氧隨硝化液進(jìn)入反硝化生物反應(yīng)室，在上部進(jìn)水區(qū)形成兼氧條件。下部由于帶入反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧很快被微生物利用而消耗殆盡，形成完全厭氧條件。由于使用盾形填料，水在反應(yīng)器內(nèi)流速較快形成紊流狀態(tài)，不安裝攪拌裝置就能使進(jìn)水與回流硝化液充分混合，從而使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，能耗降低。
[0012](5)鑒于小型裝置水質(zhì)波動(dòng)性大，復(fù)合硝化反應(yīng)室上部安裝藥劑噴淋器，水質(zhì)差，或混有工業(yè)廢水時(shí)，添加生物增效劑。該藥劑為加入具有特定降解能力的生物菌群，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑復(fù)合而成，提高硝化效率，降低低溫對(duì)硝化作用的影響。迅速?gòu)臎_擊負(fù)荷及突發(fā)性因素導(dǎo)致的脫氮作用混亂狀態(tài)中恢復(fù)。
[0013](6)消毒室安裝有格狀孔隙的藥劑籃，內(nèi)裝有緩釋型的三氯異氰尿酸，選用200g/片或500g/片。該藥劑新一代的廣譜、高效、低毒的消毒劑和除臭劑。可定期投放，每方水需要5克左右藥劑，消毒室接觸時(shí)間為1-2小時(shí)。其出水可直接回用于綠化或景觀用水。
[0014](7)預(yù)除磷混凝沉淀室，所使用的生物絮凝劑是酶學(xué)合成法合成的超高分子量的多糖生物絮凝劑，具有極高分子量、長(zhǎng)的直鏈、大量的羥基、羧基，因而具有極強(qiáng)的吸附架橋和卷掃作用。完全無毒，無殘留物。復(fù)合生物絮凝劑使用無機(jī)鹽和生物絮凝劑優(yōu)化搭配，產(chǎn)品同時(shí)具有高效、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，對(duì)除濁、除臭、除COD、總氮、總磷效果好。使用后對(duì)后續(xù)處理單元減輕負(fù)荷。藥劑投加量根據(jù)水質(zhì)一般為生物絮凝劑2-5 mg/L或復(fù)合生物絮凝劑10-30mg/L。
[0015]固液兩相分離器依據(jù)“垂向異重流固液分離”理論技術(shù)，新疆德安環(huán)?？萍加邢薰咀灾餮邪l(fā)的的“水力固液兩相分離器”(又簡(jiǎn)稱“水力腮”，實(shí)用新型專利:ZL 2011 20386130.5)，進(jìn)行沉淀工藝的水力固液兩相分離。應(yīng)用本技術(shù)打破了常規(guī)二度空間傾斜結(jié)構(gòu)的斜板沉淀和斜管沉淀設(shè)備，其輸沙輸水效率可分別比斜板和斜管結(jié)構(gòu)的平底橫斷面提高 19% 和 73%。
[0016]有益效果:本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)配置的不足，將廢水預(yù)處理，物理化學(xué)處理、微生物處理、消毒、污泥處置的系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化配置與技術(shù)集成，使處理裝置結(jié)構(gòu)緊湊、高效、出水穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，且能回用，實(shí)踐中產(chǎn)生顯著的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0018]圖1為本發(fā)明裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置中復(fù)合式硝化反應(yīng)室的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為盾形填料主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為盾形填料的俯視圖。其中:進(jìn)水管1、預(yù)沉室2、預(yù)除磷混凝沉淀室3、反硝化生物室4、復(fù)合式硝化反應(yīng)室5、消毒室6、出水管7、污泥處置室8、排泥管9、主控電腦10、曝氣器11，盾形填料12、中空纖維膜13、微孔14、回轉(zhuǎn)式齒耙格柵機(jī)15、水力固液兩相分離器16、pH計(jì)17、溶解氧儀18、氨氮儀19、COD儀20、變距螺旋脫水機(jī)21、混凝區(qū)22、沉淀區(qū)23、污泥濃縮區(qū)24、三角形積泥斗28、中心繩25、支架26、纖維束27、藥劑噴淋器29、藥劑籃30、陶粒31。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1、一種模塊化污水處理及回用的裝置，如圖1、2、3及4所示，該裝置結(jié)構(gòu)為一體式箱體結(jié)構(gòu)，包括箱體本體，所述箱體本體由左向右依次設(shè)置著預(yù)沉室、預(yù)除磷混凝沉淀室、反硝化生物室、復(fù)合式硝化反應(yīng)室及消毒室，在箱體側(cè)部設(shè)置著污泥處置室，所述箱體本體前部設(shè)置著污水進(jìn)水管，后部則設(shè)置著出水管；所述預(yù)沉室設(shè)置著回轉(zhuǎn)式齒耙格柵機(jī)，格柵機(jī)上設(shè)置著柵距< 2cm的細(xì)格柵；所述的預(yù)除磷混凝沉淀室內(nèi)部設(shè)置成混凝區(qū)、沉淀區(qū)及污泥濃縮區(qū)，并安裝設(shè)置著水力固液兩相分離器；所述的反硝化生