一种盘片式多级复合生物净化集成工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理领域，特别一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，它进一步深度脱氮，提高污水出水标准以达到回用要求，同时提高能耗利用率，集成技术单元，实现工艺智能化、集成化。
【背景技术】
[0002]污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一，我国污水处理与回用的潜力是巨大的，开发新型污水再生工艺与方法有着广阔的市场前景。
[0003]在传统生物处理系统中添加特制盘片是生物膜法污水处理技术的一种，盘片借助机械转动与空气、槽水交替接触，盘体表面上生长的微生物膜创造好氧、缺氧条件，在反复地接触槽中污水和空气中的氧过程使污水获得净化。也有采用气动盘片的，微生物代谢所需的溶解氧通过设在盘片下侧的曝气管供给。膜和盘面之间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。因此在该系统后一般设置沉淀池，出水效果达不到再生利用标准，且工艺分散，占地大。传统生物转盘对总氮降解有一定的能力，但效率较低，且对于除磷要求高的情况，难以满足。
[0004]与这种生物盘片工艺具有相似结构的滤布滤池工艺可作为深度处理单元，主要依靠特制滤布过滤截留悬浮杂质，适用于污水厂二级沉淀出水的再净化，对进水水质指标有要求，进水SS要求小于30mg/L。传统滤布滤池主要以去除水中SS为目标。
【发明内容】
[0005]本发明特别涉及一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，为进一步深度脱氮，强化除磷，提高污水出水标准以达到回用要求，同时提高能耗利用率，集成技术单元，实现工艺智能化、集成化。
[0006]本发明所涉及的一种盘片式多级复合生物净化集成工艺由3个模块组成:梯级盘片模块(3级)、粗滤泥水分离模块、精滤除磷生化模块。
[0007]梯级盘片模块主要利用盘片旋转形成的生物膜实现污水的生化处理，是污染物降解的核心单元，传统生物转盘由实心轴带动盘片转动，本发明设置三级渐缩管道作为盘片支撑体，水流进入管道后管径缩小，流速增加，进入1.一级盘片缺氧模块时，在管道轴转动情况下，水流由管道上设计的分水孔，喷淋到盘片上，增加接触效果。
[0008]根据盘片与水接触部分比例、转速及水流流程不同分为3级，分别为1.一级盘片缺氧模块；I1.二级盘片缺氧模块；II1.三级盘片好氧模块，其中，
1.一级盘片缺氧模块:盘片直径4~5m，45%盘面浸没污水中，有效水深4~5m，水平轴长2~3m，盘片净距 8~15mm，转速 0.5—1.0r/min, DO < 0.6mg/L ；
I1.二级盘片缺氧模块:盘片直径3~4m，40%盘面浸没污水中，有效水深3~4m，水平轴长 3?4m，盘片净距 12?20mm，转速 1.0-1.8r/min，0.7 mg/L < DO < 1.8mg/L ； II1.三级盘片好氧模块:盘片直径2~3m，40%盘面浸没污水中，有效水深2~3m，水平轴长4~5m，盘片净距18~25mm，转速2.0-3.0r/min，DO > 2mg/L，下端设置布气系统；
3级盘片模块水流串联流动，有目的的形成厌氧、缺氧、好氧环境，提高系统的脱氮、除磷功能效果。微生物浓度高，系统运行效率高，抗冲击负荷的能力强。
[0009]在运行过程中，生物膜的厚度不断增加，盘片表面生长的生物膜厚度1.5~5mm,由于盘片转动可产生剪切力，而且由于生物膜老化附着力降低，生物膜会发生脱落，进而新的生物膜又开始生长，降低有机物的同时生物膜不断进行新老交替。脱落下来的生物膜可利用粗滤泥水分离模块进行泥水分离。
[0010]粗滤泥水分离模块是在传统滤布滤池的基础上，进行改进，选择特制孔径滤布，微孔5~20 μ m，将来自生物盘片模块的污泥混合液进行泥水分离，污泥经排泥系统排出，分离后清液被收集；该模块设置除磷剂投加系统，增加除磷功能，被收集的清液与除磷剂经两级渐缩管式混合器混合后，进入精滤除磷生化模块，进一步过滤提高出水水质。
[0011]精滤除磷生化模块是在传统滤布滤池的基础上，提高滤布的截留能力，选择更小孔径的滤布，一般孔径可以0.5~10 μπι，经过粗滤后的滤后水SS降低，在不投加除磷剂的条件下，SS小于20mg/L，经过精滤后出水SS可小于5mg/L;若前阶段投加除磷剂，则精滤过程主要将混凝絮体与水分离，沉淀排出，实现精细除磷。
[0012]本发明涉及一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，具有以下技术特点:
1、梯级盘片模块不仅能够有效降解城市污水中的污染物，针对一般难降解有机物也具有很好的净化效果，如屠宰废水、啤酒废水等。
[0013]2、盘片分级设置，生物相分级，增加生物多样性，有利于微生物繁殖和有机物降解，同时增强硝化、除磷功能。
[0014]3、盘片材料质轻，耐腐蚀，坚硬且不易变形，比表面积大，微生物浓度高，系统运行效率高，抗冲击负荷的能力强。
[0015]4、设备闲置率低，总装机功率低；设备简单紧凑，附属设备少，整个过滤系统的投资低并且占地小。
[0016]5、粗滤和精滤两级串联，出水水质提高，处理效果好。
[0017]6、装置可实现模块化，适于分散化污水处理，可根据建设需要及运行负荷，适度调整，灵活配置；
7、易于实现区域化自控监管，运行维护简单方便。
【附图说明】
[0018]图1为本发明平面图。
[0019]图2本发明正剖面图。
[0020]图3本发明侧剖面图。
[0021]图中:1.一级盘片模块；I1.二级盘片模块；II1.三级盘片模块；IV.粗滤泥水分离模块精滤除磷生化模块；V1.投加除磷剂系统；
1.三级渐缩缩管道；2.集水堰；3.配水槽；4.两级渐缩管式混合器；5.集水管；6.过水堪；7.驱动装置；8.反应槽体；9.生物盘片；10.粗滤滤布盘片；11.精滤滤布盘片；
12.管道分水孔。
【具体实施方式】
[0022]原水依次通过1.一级缺氧盘片模块；I1.二级缺氧盘片模块；II1.三级好氧盘片模块；IV.粗滤泥水分离模块；V.精滤除磷生化模块；有除磷要求时由V1.投加除磷剂系统进行除磷。
[0023]原水首先进入三级渐缩管道1，水流进入管道后管径缩小，流速增加，进入一级盘片缺氧模块I时，在管道轴转动情况下，水流由管道上设计的分水孔12，喷淋到生物盘片9上，增加接触效果。
[0024]根据盘片与水接触部分比例、转速及水流流程不同分为3级，分别为1.一级盘片缺氧模块；I1.二级盘片缺氧模块；II1.三级盘片好氧模块，其中，
1.一级盘片缺氧模块:盘片直径4~5m，45%盘面浸没污水中，有效水深4~5m，水平轴长2~3m，盘片净距 8~15mm，转速 0.5—1.0r/min, DO < 0.6mg/L ；
I1.二级盘片缺氧模块:盘片直径3~4m，40%盘面浸没污水中，有效水深3~4m，水平轴长 3?4m，盘片净距 12?20mm，转速 1.0-1.8r/min，0.7 mg/L < DO < 1.8mg/L ；
II1.三级盘片好氧模块:盘片直径2~3m，40%盘面浸没污水中，有效水深2~3m，水平轴长4~5m，盘片净距18~25mm，转速2.0-3.0r/min，DO > 2mg/L，下端设置布气系统。
[0025]3级盘片模块水流经过水堰6串联流动，三级盘片好氧模块III中泥水混合液经集水堰2、配水槽3进入粗滤泥水分离模块IV，粗滤泥水分离模块IV选择特制孔径5~20 μπι滤布盘片10，将来自生物盘片模块的混合液进行泥水分离，污泥经排泥系统排出，分离后清液被两级渐缩管式混合器4收集；该模块设置除磷剂投加系统VI，增加除磷功能，被收集的清液与除磷剂经两级渐缩管式混合器(4)混合后，进入精滤除磷生化模块V，进一步过滤提高出水水质。精滤除磷生化模块V选择更小孔径的滤布盘片11，一般孔径可以0.5-10 μπι,经过粗滤后的滤后水SS降低，在不投加除磷剂的条件下，SS小于20mg/L，经过精滤后出水SS可小于5mg/L;若前阶段投加除磷剂，则精滤过程主要将混凝絮体与水分离，沉淀排出，实现精细除磷。
[0026]三级渐缩管道管径可分别为DN500、DN300、DN200。两级渐缩管式混合器管径可分别为 DN500、DN300。
【主权项】
1.一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：由3个模块组成复合生物净化集成系统，分别为：梯级盘片模块、粗滤泥水分离模块、精滤除磷生化模块。2.根据权利要求I所述一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：梯级盘片模块设置三级渐缩管道作为盘片支撑体，水流进入管道后管径缩小，流速增加，在管道轴转动情况下，水流由管道上设计的分水孔，喷淋到盘片上，增加接触效果。3.根据权利要求I所述一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：梯级盘片模块设置一级盘片缺氧模块（I) ； 二级盘片缺氧模块（II);三级盘片好氧模块（III)，其中， I.一级盘片缺氧模块：盘片直径4~5m，45%盘面浸没污水中，有效水深4~5m，水平轴长2~3m，盘片净距 8~15mm，转速 O. 5—1. Or/min, DO < O. 6mg/L ； II.二级盘片缺氧模块：盘片直径3~4m，40%盘面浸没污水中，有效水深3~4m，水平轴长 3?4m，盘片净距 12?20mm，转速 I. 0-1. 8r/min，0. 7 mg/L < DO < I. 8mg/L ； III.三级盘片好氧模块：盘片直径2~3m，40%盘面浸没污水中，有效水深2~3m，水平轴长4~5m，盘片净距18~25mm，转速2. 0-3. Or/min，DO > 2mg/L，下端设置布气系统。4.根据权利要求I所述一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：粗滤泥水分离模块采用特制孔径滤布，微孔5~20 μ m，脱落下来的生物膜可利用粗滤泥水分离模块(IV)进行泥水分离。5.根据权利要求I所述一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：粗滤泥水分离模块设置除磷剂投加系统，被收集的清液与除磷剂经两级渐缩管式混合器（4)混合。6.根据权利要求I所述一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，其特征在于：精滤除磷生化模块采用O. 5-10 μ m孔径的滤布，将混凝絮体与水分离，沉淀排出，实现精细除磷。
【专利摘要】本发明涉及一种盘片式多级复合生物净化集成工艺，集成工艺由3个模块组成：梯级盘片模块（3级）、粗滤泥水分离模块、精滤除磷生化模块；梯级盘片模块三级渐缩管道作为盘片支撑体，利用盘片旋转形成的生物膜实现污水的生化处理，盘片分级设置，生物相分级，增加生物多样性，有利于微生物繁殖和有机物降解，同时增强硝化、除磷功能；采用特制孔径5~20μm滤布代替沉淀池进行泥水分离；投加除磷剂并采用0.5~10μm孔径的滤布强化除磷，提高污水出水标准以达到回用要求，同时提高能耗利用率，集成技术单元。
【IPC分类】C02F9/14, C02F103/32, C02F103/22
【公开号】CN105293824
【申请号】CN201510705516
【发明人】于鹏飞, 马兴冠, 张荣新, 唐婧, 何亚婷
【申请人】沈阳建筑大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月27日