水解酸化池的制作方法

专利名称：水解酸化池的制作方法
技术领域：
实用新型是对废水处理中水解酸化池的改进，尤其涉及一种可省略沉淀池，不 需污泥回流，以进水搅拌混合、静止沉淀、出水为基本循环周期的连续水解酸化池。
背景技术：
厌氧水解酸化是处理高浓度和/或难降解有机废水的有效手段，随着污水处理 出水要求从I级B标准提高到I级A标准，水解酸化效率成为含难降解工业废水污水厂进 一步低成本降低出水COD的一项关键。常规水解酸化工艺通常分泥法(悬浮生长方式) 和膜法(附着生长方式)两大类。泥法水解酸化工艺，厌氧水解池通过维持池内高浓度厌氧生物即活性污泥来吸 附分解COD，为了不使活性污泥流失及保持水解池中高的污泥浓度，通常在水解池后 面设置同处理量的沉淀池，通过后续沉淀泥水分离将污泥回流，来保证水解池中生物浓 度以适应水量变化的冲击，即水解生化反应和沉淀分离污泥分别在两个独立池内固定完 成。例如中国专利CN1693233完全混合水解酸化城市污水处理工艺，将城市污水送入水 解酸化池，进行搅拌，从水解酸化池排出的污水进入沉淀池，并将污泥回流到水解酸化 池，从沉淀池出来的污水进入后续的好氧处理工序。泥法水解酸化需设置同处理量沉淀 池，并且需设置污泥回流系统(回流管线及回流设备)，增加了占地和工程造价，以及运 行费用；其次，当污水中工业废水含量较高，及难降解溶解性有机物含量较高、且对微 生物有毒性，造成水解生成的生物絮体松散不易沉降，普通沉淀分离很难达到所需污泥 浓度，即使达到所需污泥浓度也主要是来水中的无机颗粒悬浮物，造成污泥活性较低， 因而影响水解效果；再就是，由于水解生化反应是在一个水解酸化池直接进水、出水， 当搅拌动力不足时会出现进出水短路现象，不能保证全池污泥浓度均勻性，也会影响处 理效果，造成对后续连续运行好氧系统的冲击。针对泥法需要建造沉淀池的缺点，出现许多改良及组合形式，如折流板反应器 (ABR)、升流式污泥床等，虽然使水解酸化工艺生化反应和泥水沉淀分离在同一池体内 同时进行，污水在池内上升的同时完成水解反应和污泥下沉分离，不需要另建沉淀池节 约了用地。但在同一池体内受泥水分离所需条件制约，水流无法达到充分的紊动让微生 物与COD充分混合接触，适用范围有局限性。例如折流板式反应器是基于污泥形成颗 粒状容易下沉，但仅适用高浓度易生化有机废水，在进水难以生化时，形成颗粒小且松 散，分离效率便会降低；升流式污泥床是基于上升污水穿过泥层时对悬浮或胶体状COD 的吸附分解，而对溶解性COD的去除效率较低。其次，水解反应与沉淀分离两个过程在 同一池体内同时进行，生化反应要求良好的混合流动，而泥水分离要求水流静止缓慢矛 盾难以协调，各自均无法运行在最佳状态，且上升水流和下降污泥达到动态平衡的范围 很小，因此实际运行不稳定。中国专利CN1962480周边布水折流复合式水解酸化反应器，采用三级同心圆组 成池体，组合了升流式、折流板、组合填料。虽然采用升流式反应器弥补了膜法挂膜和
3脱落的不足，但圆形池子虽然本身占地少但多个池子布置时占地较大，使用填料存在膜 法投资大，填料维护不便，填料易堵塞，且结构和运行管理复杂的缺点。中国专利CN101003404升流式复合厌氧水解酸化处理装置及其方法，通过悬浮 污泥的循环实现水解酸化。需通过调整循环泵流量维持一定的上升流速，使污泥处在悬 浮状态，此法增加了运行能耗，并且由于仍是通过污泥吸附悬浮或胶体状COD原理，同 样存在对溶解性COD去除效率较低的缺点，只能适用于那些COD为悬浮或胶体状的特定 条件。中国专利CN101205108兼具污水处理与污泥减量功能的高效复合水解酸化池技 术，在水解酸化池内同时具有回流剩余污泥投配、导流折板与扰流翼板强化反应传质、 高效斜板沉淀等功能设施，在同一水解酸化池内实现污水厌氧生物降解、固相污染物高 效分离与截留、污泥消减等功能。通过在池内设至斜板沉淀来取代独立的初次沉淀池和 泥法的沉淀池，强化悬浮物截留效率，同时对回流剩余污泥水解液化，实现固相污染物 及污泥的减量处理。但此法不仅存在对胶体和溶解性污染物去除效率低的不足，而且 将多种技术组合在一起，导致结构和运行管理更为复杂，对进水水量水质的适应能力降 低。膜法水解酸化工艺，例如中国专利CN201386044、CN201330193所述，生物附
着在填料上，污水流经填料时微生物吸附分解COD。通过填料固定生长生物膜，可不需 泥水分离和回流，省去了占地大的沉淀池部分，但挂膜困难，固定生物膜的脱落是其二 大不足，例如当水质水量波动时会造成生物膜大面积脱落，造成水解酸化效率波动，出 水水质波动不稳定，其次，挂膜填料投资大，并需要定期维护、更换，增加了运行费用 和维护、更换工作量。上述不足仍有值得改进的地方。

实用新型内容实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种不需单独设置沉淀池的 水解酸化池。实用新型目的实现，主要改进是使污水水解酸化全过程，至少分为进水搅拌混 合反应(简称进水搅拌)、静止泥水分离(简称静止沉淀)，出水三个连续过程，三个过 程分别在三个或以上不同池内同时完成，同一池内以序批方式先后完成水解顺次过程， 处理实现连续进出水，从而克服现有水解酸化需分别在二个池内完成固定功能的不足， 实现本发明目的。具体说，实用新型水解酸化池，包括处理单池，其特征在于水解酸化 池至少有三个，相邻和/或相对设置，并且有连接通道构成工艺连通，各处理池内分别 设有搅拌装置和进出水控制阀门。在列举实施例前，通过先对实用新型能够达到的基本功能及效果作一概要介 绍，使本领域技术人员对本专利技术方案有一个明确了解。实用新型水解酸化池，通过将水解过程分为至少进水搅拌，静止沉淀，出水三 个过程顺次进行，并使三个过程至少在三个或以上不同池内同时进行，通过连续进出水 实现连续水解，使水解酸化全过程分开在三个或以上更适应水解酸化各阶段条件的独立 池中进行，具有更好的水解效果。即在连续水解时，至少总有一个池处于进水搅拌混合，一个池处于静止沉淀，一个池处于出水状态，各处理池由连通管或渠形成连续进出 水连续运行；而在处理过程中各独立单池又在交替周期性连续运行水解的三过程。简单 讲，在连续水解处理过程中，至少三个独立池是同时进行水解三过程，一个处理池内是 按时间先后轮流序批水解三个过程。实用新型中各处理池在同一时刻分别承担水解酸化三个过程中的不同过程，而在不同时间 则顺次承担水解酸化三个过程，并使水解酸化呈连续进行。各池设置排列，从功能上 无特别要求，可以任意排列，由连通通道形成工艺连通，为缩短连接管线，以及节省占 地，所以采用相邻和/或相对设置，这样还可以使相邻处理池共用一个池壁节省建设投 资(尤其适用于矩形结构池)，此结构同时还有利于连通通道的设置，以及简化各处理池 与联通通道连通，例如可以在共用池壁上开设阀控过水孔，以及其他水处理常用相邻池 过流方式，但此并非本发明工艺所必须，如果不考虑节省用地等因素，完全可以分开设 置，这并不会影响本专利方法的实施。同时考虑到各池将顺次完成水解酸化全过程，因 此各池内均设置搅拌装置和进出水控制阀门。各池上进出水阀门同现有技术，主要用于 控制进出水，为方便实现自动控制，较好采用电控阀门。连通通道，主要作用连通各处理池，使各池交替水解酸化三个过程，根据各处 理池排列方式及工艺要求不同，连通通道形式也可以有不同变化，例如可以是一个连通 槽或管，也可以是一个相对较大的反应池，还可以简化成一个连通井，视处理水量确 定。其中较好是采用连通槽形式，例如可以扩大为反应池，内置有搅拌装置，不仅可以 使进水、出水呈推流切换，而且在处理要求较高，或处理废水难降解成份及量多时，还 可以将其增大作为一个相对较大的搅拌反应池，同时起连通切换及反应停留双重功能， 以增加系统反应总停留时间，提高水解能力。各处理池(包括连通反应池)内置搅拌装置，主要用于不同时间完成水解酸化过 程中的搅拌混合功能，理论上对搅拌装置无特别限定，只要能实现充分搅拌混合功能的 水处理用搅拌装置都能被应用，视池型及大小选择采用。为实现自动控制，各池搅拌装 置可由程序控制运行时间和/或运行搅拌强度。此外，处理污水水解难度大和/或处理要求高时，还可以通过增加处理池数量 予以调节，例如可在同一工作周期内进水搅拌阶段后，再增设独立的搅拌反应阶段，从 而使水解周期调控更为精细(水解过程越是分得细，调控越是精细)。例如设置四个反 应池或更多，通过管线形成工艺连通，以4个为例，每个池子相应分为进水搅拌、搅拌 反应、静止沉淀、出水四个顺次过程，四个过程分别在四个独立池内同时完成。为最大 限度提高占地利用率，各池设计一种较好是各池同样大小，当然也可以是3个池同样大 小，第4个池根据设计要求确定大小。实用新型水解酸化池，由于使水解酸化过程分为进水搅拌混合，静止沉淀，出 水三个顺次过程，并且三个过程至少在三个或以上池内同时/分别完成，一个处理池内 则按时间先后轮流序批完成前述三个过程，并连续进出水。相对于现有技术，由于水解 分过程阶段在不同池内完成，可以确保水解各阶段所需最佳条件，提高水解效果，多池 同时进行又可以实现连续水解。较现有技术水解酸化在二个池内分别完成固定程序，可 以省略另设沉淀池，节省占地；较单池完成水解过程，较好解决了生化反应要求良好的混合流动，泥水分离要求水流静止的矛盾。其次，水解酸化泥水经过静止沉淀分离后出 水，难沉淀形成污泥絮体的较小较松散微生物得以分离并留在生物池内，生物相更为丰 富，专用菌得以增值成为优势菌种，使原来无法通过水解酸化打开的大分子COD得到分 解，从而保障了后续处理工艺的处理效率，并且工艺调控灵活性好，并不需填料。再就 是，由于是按处理水量设计分置三个处理池，水解酸化占地总面积基本没有增加，克服 了常规泥法水解池，为保持高污泥浓度，水解池后必须设置沉淀池，增加占地和投资的 不足，可以节约土地20%以上，节约投资30%以上。本发明处理池可以模块化设计和扩 充，更有利于废水处理工程分期建设和扩建。此外，此法各处理池交替进出水，又属于 以活性污泥法为主体水解酸化，池内污泥浓度和活性更高，生物量大、泥龄(SRT)长， 不仅不需要设置填料，而且能维持水解池内明显的优势菌种，达到各种污染物的针对性 去除，可以减少对后续连续运行好氧系统的冲击，并可以省略污泥回流设备。水解酸化 分三个过程分池同时进行，并由联通单元循环推流进行，也不会出现进出水短路现象， 保证了各池污泥浓度均勻性，可以确保水解效果。各反应池周期性以序批方式运行， 不仅可以实现连续进出水，而且运行参数调整方便，每个周期长短及其中时段长短均可 在运行中方便调控，增加池数可调范围更为灵活，从而增强了抗冲击负荷能力，同时分 解难降解有机物世代较长的专用菌得以增值甚至成为优势菌种，使更多的难降解有机物 可以被分解成小分子易降解有机物，并有利于在后续的好氧生物池内最终去除有机污染 物。处理工艺池平面组合方便，相邻和/或相对合建，更能节约土地和工程造价。本发 明方法，尤其适用于城镇工业及生活污水处理，既可用于对现有污水处理厂水解酸化池 和调节池升级改造，也可用于新建污水处理厂，以及根据处理水量分期建设。合建池体 为多格，结构受力条件好。一个水解酸化过程在三个及以上池同时完成，单个池交替完 成水解酸化三过程，为本发明方法及池型不同于现有水解酸化的主要区别特征。以下结合若干个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型实质，但 实施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此 不应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思 的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替 换，均属实用新型保护范围。

图1为第一实施例水解酸化池平面示意图及整个循环过程。图2为第二实施例水解酸化池平面示意图及整个循环过程。图3为第三实施例水解酸化池平面示意图及整个循环过程。图4为第四实施例水解酸化池平面示意图及整个循环过程。图5为第五实施例水解酸化池平面示意图。图6为第六实施例水解酸化池平面示意图。图7为第七实施例水解酸化池平面示意图。
具体实施方式
实施例1 :参见图1，本发明水解酸化方法及水解酸化池，包括相邻并列设置三个同样大小的矩形处理池A、B、C,和横端与各池联通(相邻池壁开有阀控过水孔)的 连通渠D，A、B、C处理池另一端有进出水控制阀门(或闸门，图中未给出，下同)，每 个池均有二路阀控进出水，A、B、C三池中均安装有搅拌装置(图中未给出，下同)。第一时段(图la):打开处理池A进水阀和处理池B出水阀，关闭其余阀门，同 时开启处理池A内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池B， 并推动处理池B上部清液经出水阀出水(池内污泥仍留在本池)；该时段处理池C静止沉 淀，准备为下个时段该池上部清液出水。A、B、C处理池分别设定为进水搅拌、出水、 静止沉淀状态。第二时段(图lb)打开处理池B进水阀和处理池C出水阀，关闭其余阀门，同 时开启处理池B内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池C， 并推动处理池C上部清液经出水阀出水(池内污泥仍留在本池)；该时段处理池A静止沉 淀，准备为下个时段该池上部清液出水。A、B、C处理池分别设定为静止沉淀、进水搅 拌、出水状态。第三时段(图Ic):打开处理池C进水阀和处理池A出水阀，关闭其余阀门，同 时开启处理池C内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池A， 并推动处理池A上部清液经出水阀出水(池内污泥仍留在本池)；该时段处理池B进行静 止沉淀，准备为下个时段该池上部清液出水。A、B、C处理池分别设定为出水、静止沉 淀、进水搅拌状态。由上每个处理池在污水水解酸化处理一个周期内分三个时段完成，三个处理池 在同一时段分别承单进水搅拌混合、静止沉淀、出水三个不同功能。各处理池不同时段 功能划分见表1。水解酸化每个时段时间，视污水水质情况而定。实施例2:参见图2，如实施例1，将联通渠扩大做成一个处理池E，作为主反应 池(同时保留连通功能)，其内也设置有搅拌装置，并使主反应池在整个水解酸化反应周 期中均呈搅拌反应状态，从而增加了反应停留时间。考虑到池较大，各池中均安装纵向 隔板，以增强搅拌充分混合，并可减小搅拌功率。每个完整周期的三个时段如实例1，分 别见图2a、图2b、图2c，连通反应池E，不仅起各池连通作用，还起到增加水解反应时 间作用。各处理池不同时段功能划分见表2。实施例3:参见图3，如前述，对总停留时间要求较长，调节控制要求更高的应 用情形，可在原三池基础上再并列一池F (或更多)，同时在运行每个周期中增加相应的 搅拌反应时段来实现。以四个处理池为例，每个处理周期分四个时段，说明如下第一时段(图3a):打开处理池A进水阀和处理池B出水阀，关闭其余阀门，同 时开启处理池A内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池B， 并推动处理池B上部清液经出水阀出水；该时段处理池C静止沉淀，处理池F搅拌混合 反应。A、B、C、F处理池分别设定为进水搅拌、出水、静止沉淀、搅拌反应状态。第二时段(图3b)打开处理池B进水阀和处理池C出水阀，关闭其余阀门，同
7时开启处理池B内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池C， 并推动处理池C上部清液经出水阀出水；该时段处理池F静止沉淀，处理池A搅拌混合 反应。A、B、C、F处理池分别设定为搅拌混合、进水搅拌、出水、静止沉淀状态。第三时段(图3c)打开处理池C进水阀和处理池F出水阀，关闭其余阀门， 同时开启处理池C内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应， 泥水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池 F，并推动处理池F上部清液经出水阀出水；该时段处理池A静止沉淀，处理池B搅拌混 合。A、B、C、F处理池分别设定为静止沉淀、搅拌混合反应、进水搅拌、出水状态。第四时段(图3d):打开处理池F进水阀和处理池A出水阀，关闭其余阀门，同 时开启处理池F内搅拌装置，使进入污水与池内污泥充分混合并进行水解酸化反应，泥 水混合液通过相邻池壁上过水孔进入连通渠D，再通过相邻池壁上过水孔进入处理池A， 并推动处理池A上部清液经出水阀出水；该时段处理池B静止沉淀，处理池C搅拌混合 反应。A、B、C、F处理池分别设定为出水、静止沉淀、搅拌混合反应、进水搅拌状态。实施例4:参见图4，如实施例3，将联通渠扩大做成一个主反应池E(同时保留 连通功能)，其内也设置有搅拌装置，并使主反应池在整个水解酸化反应周期中均呈搅拌 反应，从而增加了反应停留时间(类似例2)。每个完整周期的四个时段如实施例3，分 别见图4a、图4b、图4c、图4d，连通反应池E，不仅起各池连通作用，还起到增加水解 反应时间作用。实施例5:参见图5，如前述，例如将4个处理池A、B、C、F按田字形布置， 连通渠D设置于两组中间，即形成矩形处理池分置在连通渠两侧布置结构。实施例6:参见图6，如实施例5，4个处理池A、B、C、F按矩形分布，4池 相交中心区作为圆形(也可为矩形或正方形)连通井D，形成矩形处理池位于连通井四周布置。实施例7:参见图7，如实施例6，4个处理池A、B、C、F按一个圆面分为4
个扇形处理池，中心为连通井D，形成圆形处理池位于连通井四周布置。对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利 公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用 其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如各池 形大水及平面布置的变化，搅拌装置、控制阀、连通槽(渠)的形式不同，等等的非实质 性改动，同样可以被应用，都能实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说， 均属于本专利保护范围。表1三个处理池不同时段功能划分表
处理池时段1时段2时段3A进水搅拌静止沉淀出水
权利要求1.水解酸化池，包括处理单池，其特征在于水解酸化池至少有三个，相邻和/或相 对设置，并且有连接通道构成工艺连通，各处理池内分别设有搅拌装置和进出水控制阀 门。
2.根据权利要求1所述水解酸化池，其特征在于连通通道扩大为反应池，内置有搅拌直ο
3.根据权利要求1所述水解酸化池，其特征在于各池上进出水阀门为电控阀门。
4.根据权利要求1所述水解酸化池，其特征在于各池搅拌装置由程序控制运行时间和 /或运行搅拌强度。
5.根据权利要求1所述水解酸化池，其特征在于各处理池呈矩形。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述水解酸化池，其特征在于各处理池同样大小。
专利摘要实用新型是对废水处理中水解酸化池的改进，其特征是水解酸化池至少有三个，相邻和/或相对设置，并且有连接通道构成工艺连通，各处理池内分别设有搅拌装置和进出水控制阀门。通过将水解酸化分至少三个过程在不同池内同时完成，不仅使水解各阶段在最佳条件下运行，提高水解效果，而且可省略后结二沉池以及污泥回流系统，可以节约土地20％以上，节约投资30％以上。并且可以模块化设计和扩充，更有利于废水处理工程分期建设和扩建。
文档编号C02F3/28GK201793423SQ20102028560
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者华伟, 蒋岚岚 申请人:无锡市政设计研究院有限公司