一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，它進(jìn)一步深度脫氮，提高污水出水標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到回用要求，同時(shí)提高能耗利用率，集成技術(shù)單元，實(shí)現(xiàn)工藝智能化、集成化。
【背景技術(shù)】
[0002]污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的有效途徑之一，我國(guó)污水處理與回用的潛力是巨大的，開發(fā)新型污水再生工藝與方法有著廣闊的市場(chǎng)前景。
[0003]在傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中添加特制盤片是生物膜法污水處理技術(shù)的一種，盤片借助機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與空氣、槽水交替接觸，盤體表面上生長(zhǎng)的微生物膜創(chuàng)造好氧、缺氧條件，在反復(fù)地接觸槽中污水和空氣中的氧過程使污水獲得凈化。也有采用氣動(dòng)盤片的，微生物代謝所需的溶解氧通過設(shè)在盤片下側(cè)的曝氣管供給。膜和盤面之間因轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生切應(yīng)力，隨著膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤面脫落，隨水流走。因此在該系統(tǒng)后一般設(shè)置沉淀池，出水效果達(dá)不到再生利用標(biāo)準(zhǔn)，且工藝分散，占地大。傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤對(duì)總氮降解有一定的能力，但效率較低，且對(duì)于除磷要求高的情況，難以滿足。
[0004]與這種生物盤片工藝具有相似結(jié)構(gòu)的濾布濾池工藝可作為深度處理單元，主要依靠特制濾布過濾截留懸浮雜質(zhì)，適用于污水廠二級(jí)沉淀出水的再凈化，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)有要求，進(jìn)水SS要求小于30mg/L。傳統(tǒng)濾布濾池主要以去除水中SS為目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明特別涉及一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，為進(jìn)一步深度脫氮，強(qiáng)化除磷，提高污水出水標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到回用要求，同時(shí)提高能耗利用率，集成技術(shù)單元，實(shí)現(xiàn)工藝智能化、集成化。
[0006]本發(fā)明所涉及的一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝由3個(gè)模塊組成:梯級(jí)盤片模塊(3級(jí))、粗濾泥水分離模塊、精濾除磷生化模塊。
[0007]梯級(jí)盤片模塊主要利用盤片旋轉(zhuǎn)形成的生物膜實(shí)現(xiàn)污水的生化處理，是污染物降解的核心單元，傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤由實(shí)心軸帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)，本發(fā)明設(shè)置三級(jí)漸縮管道作為盤片支撐體，水流進(jìn)入管道后管徑縮小，流速增加，進(jìn)入1.一級(jí)盤片缺氧模塊時(shí)，在管道軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，水流由管道上設(shè)計(jì)的分水孔，噴淋到盤片上，增加接觸效果。
[0008]根據(jù)盤片與水接觸部分比例、轉(zhuǎn)速及水流流程不同分為3級(jí)，分別為1.一級(jí)盤片缺氧模塊；I1.二級(jí)盤片缺氧模塊；II1.三級(jí)盤片好氧模塊，其中，
1.一級(jí)盤片缺氧模塊:盤片直徑4~5m，45%盤面浸沒污水中，有效水深4~5m，水平軸長(zhǎng)2~3m，盤片凈距 8~15mm，轉(zhuǎn)速 0.5—1.0r/min, DO < 0.6mg/L ；
I1.二級(jí)盤片缺氧模塊:盤片直徑3~4m，40%盤面浸沒污水中，有效水深3~4m，水平軸長(zhǎng) 3?4m，盤片凈距 12?20mm，轉(zhuǎn)速 1.0-1.8r/min，0.7 mg/L < DO < 1.8mg/L ； II1.三級(jí)盤片好氧模塊:盤片直徑2~3m，40%盤面浸沒污水中，有效水深2~3m，水平軸長(zhǎng)4~5m，盤片凈距18~25mm，轉(zhuǎn)速2.0-3.0r/min，DO > 2mg/L，下端設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)；
3級(jí)盤片模塊水流串聯(lián)流動(dòng)，有目的的形成厭氧、缺氧、好氧環(huán)境，提高系統(tǒng)的脫氮、除磷功能效果。微生物濃度高，系統(tǒng)運(yùn)行效率高，抗沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。
[0009]在運(yùn)行過程中，生物膜的厚度不斷增加，盤片表面生長(zhǎng)的生物膜厚度1.5~5mm,由于盤片轉(zhuǎn)動(dòng)可產(chǎn)生剪切力，而且由于生物膜老化附著力降低，生物膜會(huì)發(fā)生脫落，進(jìn)而新的生物膜又開始生長(zhǎng)，降低有機(jī)物的同時(shí)生物膜不斷進(jìn)行新老交替。脫落下來的生物膜可利用粗濾泥水分離模塊進(jìn)行泥水分離。
[0010]粗濾泥水分離模塊是在傳統(tǒng)濾布濾池的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)，選擇特制孔徑濾布，微孔5~20 μ m，將來自生物盤片模塊的污泥混合液進(jìn)行泥水分離，污泥經(jīng)排泥系統(tǒng)排出，分離后清液被收集；該模塊設(shè)置除磷劑投加系統(tǒng)，增加除磷功能，被收集的清液與除磷劑經(jīng)兩級(jí)漸縮管式混合器混合后，進(jìn)入精濾除磷生化模塊，進(jìn)一步過濾提高出水水質(zhì)。
[0011]精濾除磷生化模塊是在傳統(tǒng)濾布濾池的基礎(chǔ)上，提高濾布的截留能力，選擇更小孔徑的濾布，一般孔徑可以0.5~10 μπι，經(jīng)過粗濾后的濾后水SS降低，在不投加除磷劑的條件下，SS小于20mg/L，經(jīng)過精濾后出水SS可小于5mg/L;若前階段投加除磷劑，則精濾過程主要將混凝絮體與水分離，沉淀排出，實(shí)現(xiàn)精細(xì)除磷。
[0012]本發(fā)明涉及一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，具有以下技術(shù)特點(diǎn):
1、梯級(jí)盤片模塊不僅能夠有效降解城市污水中的污染物，針對(duì)一般難降解有機(jī)物也具有很好的凈化效果，如屠宰廢水、啤酒廢水等。
[0013]2、盤片分級(jí)設(shè)置，生物相分級(jí)，增加生物多樣性，有利于微生物繁殖和有機(jī)物降解，同時(shí)增強(qiáng)硝化、除磷功能。
[0014]3、盤片材料質(zhì)輕，耐腐蝕，堅(jiān)硬且不易變形，比表面積大，微生物濃度高，系統(tǒng)運(yùn)行效率高，抗沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。
[0015]4、設(shè)備閑置率低，總裝機(jī)功率低；設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊，附屬設(shè)備少，整個(gè)過濾系統(tǒng)的投資低并且占地小。
[0016]5、粗濾和精濾兩級(jí)串聯(lián)，出水水質(zhì)提高，處理效果好。
[0017]6、裝置可實(shí)現(xiàn)模塊化，適于分散化污水處理，可根據(jù)建設(shè)需要及運(yùn)行負(fù)荷，適度調(diào)整，靈活配置；
7、易于實(shí)現(xiàn)區(qū)域化自控監(jiān)管，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單方便。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明平面圖。
[0019]圖2本發(fā)明正剖面圖。
[0020]圖3本發(fā)明側(cè)剖面圖。
[0021]圖中:1.一級(jí)盤片模塊；I1.二級(jí)盤片模塊；II1.三級(jí)盤片模塊；IV.粗濾泥水分離模塊精濾除磷生化模塊；V1.投加除磷劑系統(tǒng)；
1.三級(jí)漸縮縮管道；2.集水堰；3.配水槽；4.兩級(jí)漸縮管式混合器；5.集水管；6.過水堪；7.驅(qū)動(dòng)裝置；8.反應(yīng)槽體；9.生物盤片；10.粗濾濾布盤片；11.精濾濾布盤片；
12.管道分水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]原水依次通過1.一級(jí)缺氧盤片模塊；I1.二級(jí)缺氧盤片模塊；II1.三級(jí)好氧盤片模塊；IV.粗濾泥水分離模塊；V.精濾除磷生化模塊；有除磷要求時(shí)由V1.投加除磷劑系統(tǒng)進(jìn)行除磷。
[0023]原水首先進(jìn)入三級(jí)漸縮管道1，水流進(jìn)入管道后管徑縮小，流速增加，進(jìn)入一級(jí)盤片缺氧模塊I時(shí)，在管道軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，水流由管道上設(shè)計(jì)的分水孔12，噴淋到生物盤片9上，增加接觸效果。
[0024]根據(jù)盤片與水接觸部分比例、轉(zhuǎn)速及水流流程不同分為3級(jí)，分別為1.一級(jí)盤片缺氧模塊；I1.二級(jí)盤片缺氧模塊；II1.三級(jí)盤片好氧模塊，其中，
1.一級(jí)盤片缺氧模塊:盤片直徑4~5m，45%盤面浸沒污水中，有效水深4~5m，水平軸長(zhǎng)2~3m，盤片凈距 8~15mm，轉(zhuǎn)速 0.5—1.0r/min, DO < 0.6mg/L ；
I1.二級(jí)盤片缺氧模塊:盤片直徑3~4m，40%盤面浸沒污水中，有效水深3~4m，水平軸長(zhǎng) 3?4m，盤片凈距 12?20mm，轉(zhuǎn)速 1.0-1.8r/min，0.7 mg/L < DO < 1.8mg/L ；
II1.三級(jí)盤片好氧模塊:盤片直徑2~3m，40%盤面浸沒污水中，有效水深2~3m，水平軸長(zhǎng)4~5m，盤片凈距18~25mm，轉(zhuǎn)速2.0-3.0r/min，DO > 2mg/L，下端設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)。
[0025]3級(jí)盤片模塊水流經(jīng)過水堰6串聯(lián)流動(dòng)，三級(jí)盤片好氧模塊III中泥水混合液經(jīng)集水堰2、配水槽3進(jìn)入粗濾泥水分離模塊IV，粗濾泥水分離模塊IV選擇特制孔徑5~20 μπι濾布盤片10，將來自生物盤片模塊的混合液進(jìn)行泥水分離，污泥經(jīng)排泥系統(tǒng)排出，分離后清液被兩級(jí)漸縮管式混合器4收集；該模塊設(shè)置除磷劑投加系統(tǒng)VI，增加除磷功能，被收集的清液與除磷劑經(jīng)兩級(jí)漸縮管式混合器(4)混合后，進(jìn)入精濾除磷生化模塊V，進(jìn)一步過濾提高出水水質(zhì)。精濾除磷生化模塊V選擇更小孔徑的濾布盤片11，一般孔徑可以0.5-10 μπι,經(jīng)過粗濾后的濾后水SS降低，在不投加除磷劑的條件下，SS小于20mg/L，經(jīng)過精濾后出水SS可小于5mg/L;若前階段投加除磷劑，則精濾過程主要將混凝絮體與水分離，沉淀排出，實(shí)現(xiàn)精細(xì)除磷。
[0026]三級(jí)漸縮管道管徑可分別為DN500、DN300、DN200。兩級(jí)漸縮管式混合器管徑可分別為 DN500、DN300。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：由3個(gè)模塊組成復(fù)合生物凈化集成系統(tǒng)，分別為：梯級(jí)盤片模塊、粗濾泥水分離模塊、精濾除磷生化模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：梯級(jí)盤片模塊設(shè)置三級(jí)漸縮管道作為盤片支撐體，水流進(jìn)入管道后管徑縮小，流速增加，在管道軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，水流由管道上設(shè)計(jì)的分水孔，噴淋到盤片上，增加接觸效果。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：梯級(jí)盤片模塊設(shè)置一級(jí)盤片缺氧模塊（I) ； 二級(jí)盤片缺氧模塊（II);三級(jí)盤片好氧模塊（III)，其中， I.一級(jí)盤片缺氧模塊：盤片直徑4~5m，45%盤面浸沒污水中，有效水深4~5m，水平軸長(zhǎng)2~3m，盤片凈距 8~15mm，轉(zhuǎn)速 O. 5—1. Or/min, DO < O. 6mg/L ； II.二級(jí)盤片缺氧模塊：盤片直徑3~4m，40%盤面浸沒污水中，有效水深3~4m，水平軸長(zhǎng) 3?4m，盤片凈距 12?20mm，轉(zhuǎn)速 I. 0-1. 8r/min，0. 7 mg/L < DO < I. 8mg/L ； III.三級(jí)盤片好氧模塊：盤片直徑2~3m，40%盤面浸沒污水中，有效水深2~3m，水平軸長(zhǎng)4~5m，盤片凈距18~25mm，轉(zhuǎn)速2. 0-3. Or/min，DO > 2mg/L，下端設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：粗濾泥水分離模塊采用特制孔徑濾布，微孔5~20 μ m，脫落下來的生物膜可利用粗濾泥水分離模塊(IV)進(jìn)行泥水分離。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：粗濾泥水分離模塊設(shè)置除磷劑投加系統(tǒng)，被收集的清液與除磷劑經(jīng)兩級(jí)漸縮管式混合器（4)混合。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，其特征在于：精濾除磷生化模塊采用O. 5-10 μ m孔徑的濾布，將混凝絮體與水分離，沉淀排出，實(shí)現(xiàn)精細(xì)除磷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種盤片式多級(jí)復(fù)合生物凈化集成工藝，集成工藝由3個(gè)模塊組成：梯級(jí)盤片模塊（3級(jí)）、粗濾泥水分離模塊、精濾除磷生化模塊；梯級(jí)盤片模塊三級(jí)漸縮管道作為盤片支撐體，利用盤片旋轉(zhuǎn)形成的生物膜實(shí)現(xiàn)污水的生化處理，盤片分級(jí)設(shè)置，生物相分級(jí)，增加生物多樣性，有利于微生物繁殖和有機(jī)物降解，同時(shí)增強(qiáng)硝化、除磷功能；采用特制孔徑5~20μm濾布代替沉淀池進(jìn)行泥水分離；投加除磷劑并采用0.5~10μm孔徑的濾布強(qiáng)化除磷，提高污水出水標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到回用要求，同時(shí)提高能耗利用率，集成技術(shù)單元。
【IPC分類】C02F9/14, C02F103/32, C02F103/22
【公開號(hào)】CN105293824
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510705516
【發(fā)明人】于鵬飛, 馬興冠, 張榮新, 唐婧, 何亞婷
【申請(qǐng)人】沈陽建筑大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日