一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是有关于一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统,由生化处理模块和深度处理模块两部分构成，其中生化处理模块由调节池、缺氧池、好氧池、沉淀池、中间水池和生物砂滤器组成，深度处理模块由多介质过滤器和消毒池组成。生化处理模块的好氧池和沉淀池内设有回流泵，回流泵的启停控制对应系统的两种运行模式：脱氮除磷模式是混合液回流，氮磷去除功能开启，系统出水可达标排放；回用处理模式是混合液不回流，氮磷去除功能停止，对来水进行回用处理。两种运行模式根据水量自动调整，有效的减少处理系统整体能耗。其适用于对污水处理有回用需求且有较严格排放标准的地区，氮磷去除率高、污水处理效果好，经济性能好。
【专利说明】
一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种小型生活污水处理系统领域，特别涉及一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型生活污水处理系统。【背景技术】
[0002]我国目前的小型污水处理技术应用需求十分广泛，特别是针对相对城市集中管网较为分散的部分居民社区、村镇、高速公路服务区等场所，一方面存在污水量虽小但需要处理后达标排放满足环境保护的要求，另一方面又存在水资源不足用水困难的中水回用需求。
[0003]国家和地方污水排放水质标准对C0D、B0D和氮磷等指标的要求严格，现有的A/0处理工艺在运行良好的情况下可以满足这类指标，但是对病原体、浊度、色度等回用水质要求的去除效果不佳。
[0004]目前在生化处理后添加深度处理回用处理工序，可以使出水满足回用水质要求。 如专利申请号201410359999.9提出的一种A/0型湿地中水回用装置，主要包括离心机、A/0 土渗系统、无动力生物处理装置和一体式膜生物反应器。但是此类专利会明显增加整个污水处理系统的复杂程度和运行成本，对于上述小型分散的场所会产生较大的经济负担。同时，小型分散场所的回用水需求通常与污水产生量不匹配，同时进行生化处理和回用处理会增加能耗，造成资源的大量浪费。
[0005]有鉴于上述现有小型污水处理系统存在的问题，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种既能满足上述小型分散场所中水回用需求，又能将超出回用需求的污水以更加经济的处理方式达标排放的系统。这种污水处理系统能够适应以上两种要求的情况，兼具实用性和经济性。【实用新型内容】
[0006]本实用新型系统主要目的在于，为了适应在排放标准对氮、磷指标有严格要求的地区进行中水回用，提供一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统。使其既对氮、磷有良好去除效果，又能进行中水回用。
[0007]本实用新型系统的又一目的在于提供一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统，使其能自动控制切换脱氮磷生化处理与回用处理的运行模式。
[0008]本实用新型要解决的技术问题是该系统具备在满足回用标准的基础上，超过回用需求和回用处理量的污水也能经处理后达到对B0D和氮、磷有相应要求的国家和地方排放标准;在回用处理运行模式下，去除氮、磷的生化模块停止回流，综合来看更加节约建设和维护成本。
[0009]本实用新型适用于对污水处理有回用需求、同时有较严格排放标准的地区，其整体的氮磷去除率高、污水处理效果好，且两种运行模式根据水量自动调整，实现处理系统整体能耗的有效减少，使其有较好的经济性。
[0010]本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下设计方案来实现的。
[0011]依据本实用新型提出的一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统，由生化处理模块和深度处理模块即回用模块两部分组成，其中所述生化处理模块由调节池、缺氧池、好氧池、沉淀池、中间水池和生物砂滤器六部分组成;所述深度处理模块由多介质过滤器和消毒池两部分组成。
[0012]所述的生化处理模块包括调节池、缺氧池、好氧池、沉淀池、中间水池和生物砂滤器组成，其中，该调节池紧邻该缺氧池，该缺氧池紧邻该好氧池，该好氧池紧邻该沉淀池，该沉淀池紧邻中间水池，该中间水池与该生物砂滤器通过管道相连。在该好氧池内设有混合液回流栗和曝气装置。该沉淀池内设有污泥回流栗，该好氧池内的混合液回流栗和沉淀池内的污泥回流栗分别将混合液和污泥回流到缺氧池，通过“缺氧-好氧”(A/0)循环对B0D和总氮进行降解去除。在该中间水池内设有提升栗，将循环处理后的污水提升至所述生物砂滤器。在该生物砂滤器的进水管道处设置有加药装置，在该生物砂滤器的出水管道设置有电动阀门；该好氧池的混合液回流栗和沉淀池的污泥回流栗的启停控制对应脱氮除磷模式和回用处理模式两种运行模式，该脱氮除磷模式是混合液不回流，氮磷去除功能停止，对来水进行回用处理；该回用处理模式是混合液回流，氮磷去除功能开启，系统出水可达标排放。
[0013]所述的深度处理模块由多介质过滤器和消毒池组成，其中所述生物砂滤器与所述多介质过滤器通过管道相连，所述多介质过滤器与所述消毒池通过管道相连;污水通过生化模块处理后，依次通过多介质过滤器和消毒池进行回用处理。
[0014]前述的一种兼具脱氮除磷功能与水回用要求的低能耗小型污水处理系统，其特征在于所述的消毒池末端设置有液位监测装置，并设有PLC电气控制柜，所述的两种运行模式的切换是通过该PLC电气控制柜对混合液回流栗和污泥回流栗、加药装置的启停和电动阀门的开关控制完成。【附图说明】[0〇15]图1:本实用新型结构不意图。
[0016]其中:
[0017]1:调节池2:缺氧池[〇〇18]3:好氧池4:沉淀池
[0019]5:中间水池6:生物砂滤器
[0020]7:多介质过滤器8:消毒池
[0021]9:进水10:混液回流[〇〇22]11:污泥回流12:加药[〇〇23]13:电动阀门14:回用水【具体实施方式】
[0024]为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的兼具达标排放与中水回用要求的小型污水处理系统的【具体实施方式】、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0025]实施例1
[0026]参阅图1所示，本实用新型最佳实施例一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统，其是由生化处理模块和深度处理模块两部分构成，其中:[〇〇27] 所述的生化处理模块由调节池1、缺氧池2、好氧池3、沉淀池4、中间水池5和生物砂滤器6组成，其中该调节池1紧邻该缺氧池2，该缺氧池2紧邻该好氧池3，该好氧池3紧邻该沉淀池4,该沉淀池4紧邻该中间水池5,该中间水池5与该生物砂滤器通过管道相连。在该好氧池3设有混合液回流栗和曝气装置，该沉淀池4内设有污泥回流栗，好氧池3内的混合液回流栗和沉淀池内的污泥回流栗分别将混合液和污泥回流到缺氧池2,通过“缺氧-好氧”(A/0) 循环对BOD和总氮进行降解去除；在该中间水池5内设有提升栗，将循环处理后的污水提升至所述生物砂滤器6;在该生物砂滤器6的进水管道处设置有加药装置，在该生物砂滤器6的出水管道设置有电动阀门13。[〇〇28]所述的深度处理模块由多介质过滤器7和消毒池8组成，该消毒池兼中水池。其中所述生物砂滤器6与所述多介质过滤器7通过管道相连，所述多介质过滤器7与所述消毒池8 通过管道相连，污水通过生化模块处理后，依次通过多介质过滤器7和消毒池8进行回用处理。该消毒池8末端设置有液位监测装置，并设有PLC电气控制柜，所述的两种运行模式的切换是通过该PLC电气控制柜对混合液回流栗和污泥回流栗、加药装置的启停和电动阀门13 的开关控制完成。
[0029]本实施例的两种运行模式具体运行过程如下:
[0030]脱氮除磷模式:好氧池3的混合液回流栗和沉淀池4的污泥回流栗开启，生化处理模块的污水开始有效的“A/0循环”，污水中的总氮在循环过程中得到有效去除;在生物砂滤器6的进水管处启动除磷加药12,污水中的磷在生物砂滤器6进行去除。在此模式下，生化处理模块的脱氮除磷功能处于运行状态，B0D、氮、磷等水质指标在生化处理模块中得到有效去除，处理水不进入深度处理模块，直接达标排放。[〇〇31]回用处理模式:好氧池3的混合液回流栗和沉淀池4的污泥回流栗停止，污水在生化处理模块内不循环;生物砂滤器6的进水管处停止加药12;生化处理模块的脱氮除磷功能停止，只对污水中的B0D进行降解。在此模式下，污水通过生化处理模块后进入深度处理模块进行回用处理，出水用于冲厕、绿化浇灌等。[〇〇32] 实施例2
[0033]本实用新型最佳第二实施例一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统，其是在所述的消毒池8末端设置液位监测装置，并设有PLC电气控制柜。其他结构同实施例1。
[0034]本实施例通过PLC电气控制柜对混合液回流栗和污泥回流栗、加药装置的启停和电动阀门13的开关控制来实现两种运行模式的自动切换。高液位时混合液回流栗和污泥回流栗开启，加药装置运行，电动阀门13打开，污水经生化处理、脱氮除磷后从生物砂滤器6后的排水口达标排放;低液位时混合液回流栗和污泥回流栗停止，加药装置不运行，电动阀门 13关闭，污水通过生化处理降解B0D后从生物砂滤器6进入深度处理模块，进行回用消毒处理。
[0035]污水在脱氮除磷模式下，各回流栗、除磷加药装置开启，能耗较高，经A/0工艺生化处理后水质满足排放要求，通过生物砂滤器6后可以直接达标排放;在回用处理模式下，回流栗停止不进行A/0循环，加药装置停止，能耗较低，简单生化处理后进入深度处理模块进行消毒和感官参数处理并达到回用要求。两种运行模式通过PLC实现自动切换，回流栗、加药装置等机械装置实现间歇性和针对性运行，系统整体能耗得到有效降低。
[0036]本实用新型适用于对污水处理有回用需求、同时排放标准对氮、磷等营养物有较严格要求的地区，系统整体的污染物去除率高、污水处理效果好，且有较好的经济性。[〇〇37] 上述实施列的工作原理为如下:
[0038]污水进入调节池1，对水质水量进行稳定和调节，沉淀和过滤大颗粒悬浮物，必要时可以进行预酸化处理。调节池1内设提升栗，一备一用。
[0039]参阅图1所示，调节池1内的污水经提升进入缺氧池2。缺氧池2是缺氧环境，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L之间，反硝化菌以来自缺氧池2进水中B0D作为碳源(电子供体)、来自好氧池3的混合回流液中硝态氮作为氮源(电子受体)，进行反硝化作用，一方面去除少量B0D， 一方面将硝态氮还原成氮气以达到从污水中脱氮的目的。
[0040]污水从缺氧池2进入好氧池3,好氧微生物在此对水中B0D为电子供体，好氧池3内设曝气装置的曝气提供的水中溶解氧为电子受体，对B0D进行降解，同时通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮。好氧池3内设的混合液回流栗将一部分混合液回流10至缺氧池2的进水9 处，为缺氧池2提供硝态氮。通过调节混合液回流栗的功率，可以控制回流比大小。[0041 ] 污水在缺氧池2和好氧池3循环处理后，从好氧池3进入沉淀池4。下沉污泥在沉淀池通过污泥回流栗部分回流至缺氧池2;上清液溢流至中间水池5进行调节稳定。
[0042]污水在中间水池5中调节稳定后，通过管道进入生物砂滤器6,化学除磷药剂通过生物砂滤器6的进水管道同时加入，污水中的磷营养物通过化学絮凝、附着过滤等物化过程得到去除。[〇〇43]至此，污水完成了全部生化处理部分，处理水从生物砂滤器6的出水排水口排出， 不进入深度处理模块。原水中的B0D、总氮和总磷通过前述的“A/0”工艺和化学除磷工艺得到有效的降解和去除，处理后可满足国家和地方的污水排放标准要求。
[0044]以上过程为本系统的脱氮除磷模式，当系统调整为回用模式时，各回流栗停止，混合液回流10和污泥回流11不再进行；加药12停止，生物砂滤器6出水管道的电动阀门13关闭，其他过程不变。处理水进入深度处理模块。[〇〇45] 处理水通过管道进入多介质过滤器7,通过吸附、过滤、沉淀等物理过程，对水中色度、浊度、气味等感官参数进行提升。
[0046]处理水经多介质过滤器7过滤后，进入消毒池8,在此充分消毒后达到回用水质标准，可以进行中水回用。消毒池8中的消毒方式可根据环境条件需求采用加氯、加药或臭氧消毒等方式。消毒池8末端设置液位监测装置，当消毒池处于高液位时，开启好氧池3和沉淀池4的回流栗，开启生物砂滤器6进水口的加药装置，打开生物砂滤器6出水管道的电动阀门 13,系统进入脱氮除磷模式；当消毒池处于低液位时，关闭上述各装置，系统进入回用处理模式。图1中的14为排水，15为回用水。[〇〇47]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处理系统，其特征在于其 由生化处理模块和深度处理模块两部分构成，其中，所述的生化处理模块包括调节池(1)、 缺氧池(2)、好氧池(3)、沉淀池(4)、中间水池(5)和生物砂滤器(6)组成，其中，该调节池(1) 紧邻该缺氧池(2)，该缺氧池(2)紧邻该好氧池(3)，该好氧池(3)紧邻该沉淀池(4)，该沉淀 池(4)紧邻中间水池(5 )，该中间水池(5)与该生物砂滤器(6)通过管道相连，在该好氧池(3) 内设有混合液回流栗和曝气装置，该沉淀池(4)内设有污泥回流栗，该好氧池(3)内的混合 液回流栗和沉淀池(4)内的污泥回流栗分别将混合液和污泥回流到缺氧池(2)，通过“缺氧-好氧”(A/0)循环对BOD和总氮进行降解去除;在该中间水池(5)内设有提升栗，将循环处理 后的污水提升至所述生物砂滤器(6);在该生物砂滤器(6)的进水管道处设置有加药装置， 在该生物砂滤器(6)的出水管道设置有电动阀门(13);该好氧池(3)的混合液回流栗和沉淀 池(4)的污泥回流栗的启停控制对应脱氮除磷模式和回用处理模式两种运行模式，该脱氮 除磷模式是混合液回流，氮磷去除功能开启，系统出水可达标排放;该回用处理模式是混合 液不回流，氮磷去除功能停止，对来水进行回用处理；所述的深度处理模块由多介质过滤器(7)和消毒池(8)组成，其中所述生物砂滤器(6) 与所述多介质过滤器(7)通过管道相连，所述多介质过滤器(7)与所述消毒池(8)通过管道 相连;污水通过生化模块处理后，依次通过多介质过滤器(7)和消毒池(8)进行回用处理。2.根据权利要求1所述的一种兼具脱氮除磷功能与中水回用要求的低能耗小型污水处 理系统，其特征在于所述的消毒池(8)末端设置有液位监测装置，并设有PLC电气控制柜，所 述的两种运行模式的切换是通过该PLC电气控制柜对混合液回流栗和污泥回流栗、加药装 置的启停和电动阀门的开关控制完成。
【文档编号】C02F9/14GK205603405SQ201620198704
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】简丽, 陈学平, 姚嘉林, 王本洋
【申请人】交通运输部科学研究院