一种污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置，属于污水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国社会经济的快速发展，城镇化和工业化地不断进行，不可避免地对我国的生态环境造成影响。尤其在水环境方面，水体污染和水体营养化对环境造成的破坏越实用新型显。水环境已经对工农业的发展造成了极大地阻碍，严重制约着我国经济的可持续发展。水环境保护逐步得到各国政府和社会的大力关注，污水处理产业得到了飞速发展，同时也提出了更高的要求，特别是对出水的氮、磷含量要求越来越严格。
[0003]污水的生物处理技术已有一百多年的历史，近年来，全国各地已经建立了许多相当规模的城市污水处理厂，这些污水处理厂对当地水环境治理起到了至关重要的作用，但污水处理厂在实际运行过程中经常遇到进水异常、突变等突发情况，例如高浓度进水冲击、重金属和有毒有害物质的中毒、泥沙类高SS无机颗粒物以及油类物质的冲击等。虽然这些情况并非污水处理厂的常态化问题，但是一旦发生，污水处理厂处理工艺功能难以主动应对，影响轻时，活性污泥系统内微生物平衡可能被打破，承受能力越差的功能细菌受冲击越大，最终影响硝化、反硝化、生物除磷等反应过程，导致出水超标。影响严重时，活性污泥系统瘫痪，恢复周期很长，使污水厂无法正常运行。目前，某些城市污水管网监管压力较大，偷排现象时有发生，污水水源性质较为复杂，基于此从工艺功能结构上增加异常进水时运行过程的可调控性，应对进水异常情况，规避运行风险，对污水处理厂的稳定运行具有重要的意义。
[0004]活性污泥法在污水、废水生物处理进程中一直发挥着巨大的作用，是应用最为广泛的处理技术之一。活性污泥工艺主要的弱点之一是污泥产量大，污水处理厂在净化污水的同时产生了大量剩余污泥。另一方面，水处理的主要目标已经由对有机物的去除转向对氮、磷的去除。近年来，虽然我国污水处理率不断提高，但是由氮磷污染引起的水体富营养问题不仅没有解决，而且有日益严重的趋势，传统脱氮除磷工艺存在诸多问题和弊端，我国污水处理厂在脱氮除磷方面普遍存在着能耗高、效率低以及运行不稳定的缺点，存在着许多急待解决的科学和技术问题，如何提高传统污水处理工艺脱氮除磷的效果，尤其是低碳氮比污水的脱氮除磷效果成为了迫切需要解决的问题。
[0005]总之，目前大多数污水处理厂都面临生物脱氮碳源不足和产生大量剩余污泥的问题，处理与处置费用高昂。因此如何在污水处理过程中消减污泥产生量，同时提高脱氮除磷的效果，尤其是低碳氮比污水的脱氮除磷效果成为了迫切需要解决的问题。为此，研发新型的污泥减量与促进脱氮除磷耦合技术及其工艺系统，对我国污水处理事业的发展具有重大的意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型针对污水处理工艺存在的污水处理流程长、污泥产量大、氮磷去除效率不高、应对异常进水抗冲击能力弱以及处理成本高等问题，设计了一种集生物絮凝沉淀、同步硝化反硝化脱氮、污泥原位减量于一体的污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置，该装置能够应对短时间高浓度有机负荷，同时具有污泥产量小、脱氮除磷效果好、抗冲击能力强、处理流程简单等优点，是一种可有效应对异常进水的城市污水处理装置。
[0007]实用新型概述:
[0008]本实用新型主要是在现有脱氮处理与污泥减量耦合工艺的基础上，将生物絮凝沉淀和生物处理工艺有机结合和应用，前置生物絮凝池和预沉池，增加了二沉池到生物絮凝池的污泥回流点，污泥回流由传统的一点回流增加为两点回流，并且改变了生物反应池的体积比，还研制了一种新的球形多孔微生物载体填料，得到了本实用新型的污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置。
[0009]本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是:
[0010]一种污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置，包括:
[0011 ] 一体化生物反应池和连接于一体化生物反应池后端的二沉池，一体化生物反应池的前端设置有进水分配管;二沉池的后端设置有出水管，二沉池的底部设置有剩余污泥排放管以及连接于一体化生物反应池底部的污泥回流管；
[0012]所述一体化生物反应池包括沿进水方向依次连接的生物絮凝池、预沉池、厌氧池、缺氧池1、好氧池1、缺氧池π和好氧池Π ;生物絮凝池内设置有搅拌装置，预沉池的底部设置有排泥管，厌氧池、缺氧池1、好氧池1、缺氧池π和好氧池Π内均装填有球形多孔微生物载体填料；
[0013]所述进水分配管与生物絮凝池、缺氧池I和缺氧池Π相连接，所述污泥回流管与生物絮凝池和厌氧池相连接。
[0014]根据本实用新型优选的，生物絮凝池、预沉池、厌氧池、缺氧池1、好氧池1、缺氧池Π和好氧池Π的体积比为1: 1: 1: 1:2:1: 3。
[0015]根据本实用新型优选的，还包括曝气系统，所述曝气系统包括空压机、与空压机相连接的曝气管路以及设置于管路上的多个微孔曝气头，微孔曝气头分别设置于好氧池I和好氧池Π的底部。
[0016]根据本实用新型优选的，一体化生物反应池和二沉池之间设置有辅助化学除磷投药系统，使得经过一体化生物反应池处理后的污水进一步除磷之后再进入二沉池。
[0017]根据本实用新型优选的，所述球形多孔微生物载体填料包括弹性填料支撑架以及通过连接轴与弹性填料支撑架相连接的具有相同球心的悬浮填料支撑壳，弹性填料支撑架上设置有弹性填料;悬浮填料支撑壳表面呈六边形孔状且内部填充有若干个不规则的高孔隙率载体;各高孔隙率载体之间存在缝隙组成网状结构，并且内部高孔隙率载体可绕中心旋转轴旋转。
[0018]根据本实用新型优选的，所述弹性填料支撑架包括至少2个经线圈状支架和至少I个玮线圈状支架;所述经线圈状支架均匀对称设置，所述玮线圈状支架的个数为奇数。当玮线圈状支架的个数为I时，玮线圈状支架为设置于赤道上的赤道玮线圈支架；当玮线圈状支架的个数大于I时，玮线圈状支架包括I个赤道玮线圈支架和至少I对关于赤道玮线圈对称的非赤道玮线圈支架。
[0019]根据本实用新型优选的，所述弹性填料支撑架的直径为15cm，悬浮填料支撑壳的内径为12cm;所述高孔隙率载体的孔隙率大于0.9。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]1、本实用新型的装置能灵活转换进水及污泥回流方式，使得该装置不仅可以处理正常进水，还可以有效应对异常进水，在应对异常进水时具有以下优点:
[0022]I)当高浓度有机废水、重金属废水、高无机颗粒废水进入时，全部进水进入生物絮凝池，回流污泥20%回流至生物絮凝池，可以将大量高浓度有机物质、无机胶体或颗粒物、油类物质等在进入生物反应池前去除，具有抗高负荷冲击的优势，并且解决了重金属等有毒废水对活性污泥系统的破坏。
[0023]2)针对短时间高浓度有机负荷，该装置有平衡负荷冲击的作用。
[0024]2、本实用新型的装置集污水生物脱氮除磷与污泥减量为一体，在去除含碳有机物的同时，具有良好的脱氮除磷和污泥减量的效果。多级缺氧好氧生物反应池提供的多氧化还原环境能够实现同步硝化反硝化(SND)，通过球形多孔微生物载体填料进行高效脱氮，并且能够对原位污泥进行有效的分解、消化，从根本上减少污泥产量。
[0025]3、本实用新型采用了一种新型的球形多孔微生物载体填料，该填料具有较大的空间结构，在球体空间上沿球体表面到球心，能够较容易形成好氧-缺氧-厌氧的多氧化还原条件，容易挂膜，球形多孔微生物载体填料挂膜后，在曝气池中，呈现流化状态，有效促进了营养物质和氧气的传质，还能够很大程度上粘附污泥，该填料还有利于进行硝化作用和污水脱氮。
[0026]4、本实用新型采用污水多段进水与污泥多点回流方式相结合。正常进水时，采用三段进水方式，生物絮凝池、缺氧池1、缺氧池Π进水量比为2:5:3,分段进水的方式能够更加有效地利用有限的碳源，促进反硝化细菌的生长，而好氧池进行硝化不需要碳源，从而抑制异养菌的生长，促进硝化细菌的生长;异常进水时，污泥采用两点回流方式，污泥回流至生物絮凝池和厌氧池的比值为2:8，回流污泥在生物絮凝池发挥生物絮凝、吸附，起到一级强化处理的作用。
[0027]5、多级缺氧好氧反应条件可以灵活调节。整个装置的生物反应池共分为九段，除生物絮凝池外，每段生物反应池的体积相同，因此可以根据需要调节多级缺氧好氧条件，使得生物反应池变为二级缺氧好氧生物反应池或三级缺氧好氧生物反应池，能够提供多种不同的条件来进行工作，满足多种工艺需要。
[0028]6、本实用新型的装置安装方便、操作简捷、性能可靠稳定、处理效果良好且制作成本低。工艺流态为推流式，生物载体填料为悬浮式填料，无需支撑固定，使用方便，能够达到良好的污水脱氮和污泥减量效果。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型污泥减量与脱氮除磷耦合处理装置的结构示意图。
[0030]图2为本实用新型的球形多孔微生物载体填料的俯视结构示意图。
[0031]图3为本实用新型的球形多孔微生物载体填料的剖面结构