专利名称：一种污水处理系统及其工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理装置及其工艺方法，特别涉及一种主要利用生物处理污水的装置及其工艺方法，属于污水处理领域。
背景技术：
传统的污水处理工艺采用物理沉淀的方法，这种方法利用固体颗粒受重力作用自然下沉的原理筛除污水中的固体颗粒，采用这种方法的设备通常包括容纳和处理污水的池体、进水管和排水管。但是，这种设备不能有效处理污水中的悬浮颗粒以及其他可溶性污质，也不能改善污水的可生化性，并且占用空间较大。传统的污水生物滤池通常包括池体、滤料、进水系统和排水系统，污水从滤料层上部渗入,经过滤处理后排出池体,例如申请号是98252187.1的专利文件公开的方案。这种装置存在供氧不足，滤料层容易堵塞的问题，为了避免堵塞，通常设计成滤料层厚度较小的方案，从而又引发了影响污水处理效果的问题。曝气生物过滤是一种新型污水生物处理工艺，采用这种工艺的方案通常包括池体、滤料、进水系统、曝气系统、反洗系统和排水系统，污水采用向上流的方式，伴随曝气经过滤料层，从而克服了 普通生物滤池供氧不足的问题，同时采用颗粒状滤料层，解决了普通下行生物滤池滤料层易堵塞，处理污水效果不佳的问题，而且对周围环境的影响和受周围环境的影响都不大，例如申请号是200610068949. O的专利文件和申请号是201010548542. 4的专利文件公开的方案。但是，单纯使用曝气生物滤池处理污水，还是不能满足现实中对出水质量的要求，而且其中的反洗系统单纯使用外部清水，不仅冲洗效果不好，还浪费水资源。
发明内容
本发明污水处理系统及其工艺方法公开了一种新的方案，将污水厌氧处理和好氧处理还有物理过滤结合起来，解决了目前单纯依靠一种方式处理污水的装置出水质量不高，反洗效果不好，浪费水源的问题。本发明污水处理系统包括污水预处理装置、曝气生物滤池、竖片纤维滤池、中水池和反洗装置。污水预处理装置包括调节池和水解酸化池，调节池包括调节池壳体1、预曝气风机
2、预曝气管系3、进水管4和调节池出水管5，预曝气风机2出口与设置在调节池壳体I内的预曝气管系3进口连通，进水管4通入调节池壳体I上部内，调节池出水管5从调节池壳体I下部通出；水解酸化池包括酸化池壳体6、悬浮污泥床7、污水提升泵8、配水管系9、排泥管10和酸化池出水管11，悬浮污泥床7将酸化池壳体6内部分隔成上部的酸化池清水区和下部的酸化池污水区，污水提升泵8进口与调节池出水管5连通，污水提升泵8出口与设置在酸化池污水区内的配水管系9进口连通，排泥管10从酸化池壳体6底部通出，酸化池出水管11从酸化池清水区上部通出。
曝气生物滤池包括CN滤池和DN滤池，CN滤池包括CN滤池壳体12、CN滤池陶粒滤料床13、CN滤池曝气风机14、CN滤池曝气管系15和CN滤池出水管16，CN滤池陶粒滤料床13将CN滤池壳体12内部分隔成上部的CN滤池清水区和下部的CN滤池污水区，酸化池出水管11通入CN滤池污水区下部，CN滤池曝气风机14出口与设置在CN滤池污水区内的CN滤池曝气管系15进口连通，CN滤池出水管16从CN滤池清水区上部通出；DN滤池包括DN滤池壳体17、DN滤池陶粒滤料床18和DN滤池出水管19，DN滤池陶粒滤料床18将DN滤池壳体17内部分隔成上部的DN滤池清水区和下部的DN滤池污水区，CN滤池出水管16通入DN滤池污水区，DN滤池出水管19从DN滤池清水区上部通出。竖片纤维滤池包括纤维滤池壳体20、隔板21、竖片纤维滤片组22、滤片组清洗装置和纤维滤池出水管23，滤片组清洗装置包括滤片吸泥泵24、滤片吸泥管系25和纤维滤池排泥管26，隔板21将纤维滤池壳体20内部分隔成并列的纤维滤池除污区和纤维滤池过滤区，纤维滤池除污区上部与纤维滤池过滤区上部连通，DN滤池出水管19通入纤维滤池除污区内下部，竖片纤维滤片组22设置在纤维滤池过滤区内，滤片吸泥管系25吸泥端与竖片纤维滤片组22工作面滑动连接，滤片吸泥管系25出口与滤片吸泥泵24进口连通，滤片吸泥泵24出口与纤维滤池排泥管26进口连通，纤维滤池排泥管26通出纤维滤池壳体20，纤维滤池出水管23从纤维滤池过滤区下部通出。中水池包括中水池壳体27和中水池出水管28，纤维滤池出水管23通入中水池壳体27内上部，中水池出水管28从中 水池壳体27内下部通出。反洗装置包括反洗泵29、反洗进水管系30、CN滤池反洗风机31、DN滤池反洗风机32、CN滤池长柄滤头组33、DN滤池长柄滤头组34和反洗出水管系35，反洗泵29进口与中水池壳体27底部连通，反洗泵29出口与反洗进水管系30进口连通，反洗进水管系30出口与设置在CN滤池污水区内的CN滤池长柄滤头组33和设置在DN滤池污水区内的DN滤池长柄滤头组34的进口连通，CN滤池反洗风机31与CN滤池长柄滤头组33进口连通，DN滤池反洗风机32与DN滤池长柄滤头组34进口连通，纤维滤池排泥管26出口与反洗出水管系35进口端连通，反洗出水管系35进口端从CN滤池清水区上部和DN滤池清水区上部通出，反洗出水管系35出口端与酸化池污水区下部连通。本污水处理系统通过以下工艺方法处理污水(I)将污水注入调节池，开启预曝气风机，防止污水中悬浮物沉积在池底；(2)开启污水提升泵，将调节池内的污水泵入水解酸化池内，水解酸化池内的污水上行通过悬浮污泥床后生成可生物处理污水；(3)开启CN滤池曝气风机，上述可生物处理污水进入CN滤池后与气泡流混合上行通过CN滤池陶粒滤料床，生成一级脱氮污水；(4)上述一级脱氮污水进入DN滤池后上行通过DN滤池陶粒滤料床，生成二级脱氮污水；(5)上述二级脱氮污水进入竖片纤维滤池后通过竖片纤维滤片，生成脱氮中水，脱氮中水排入中水池，过滤产生的污泥通过纤维滤池排泥管排入反洗出水管系；(6)同时关闭预曝气风机、污水提升泵和CN滤池曝气风机，同时开启反洗泵、CN滤池反洗风机和DN滤池反洗风机，中水池内的脱氮中水被泵入CN滤池和DN滤池内进行清洗作业，清洗作业产生的污水排入反洗出水管系；(7)将反洗出水管系内的污水排入水解酸化池，进行再循环处理。本发明具有污水处理效果更好，出水质量更高，反洗效果好，不依赖外来水源的特点。
图1是本发明污水处理系统组合示意图。图2是本发明污水处理系统流程示意图。图1 2中，I是调节池壳体，2是预曝气风机，3是预曝气管系，4是进水管，5是调节池出水管，6是酸化池壳体，7是悬浮污泥床，8是污水提升泵，9是配水管系，10是排泥管，11是酸化池出水管，12是CN滤池壳体，13是CN滤池陶粒滤料床，14是CN滤池曝气风机，15是CN滤池曝气管系，16是CN滤池出水管，17是DN滤池壳体，18是DN滤池陶粒滤料床，19是DN滤池出水管，20是纤维滤池壳体，21是隔板，22是竖片纤维滤片组，23是纤维滤池出水管，24是滤片吸泥泵，25是滤片吸泥管系，26是纤维滤池排泥管，27是中水池壳体，28是中水池出水管，29是反洗泵，30是反洗进水管系，31是CN滤池反洗风机，32是DN滤池反洗风机，33是CN滤池长柄滤头组，34是DN滤池长柄滤头组，35是反洗出水管系，36是细格栅，37是曝气头，38是酸化池出水槽，39是CN滤池出水槽，40是DN滤池出水槽，41是CN滤池反洗出水槽，42是DN滤池反洗出水槽，43是搅拌器，44是反洗缓冲池，45是反洗排泥提升泵。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明作进一步说明。如图1 2所示，本发明污水处理系统示意图。污水经细格栅36进入调节池，在气泡流的带动下保持污质分散均匀。污水提升泵8将调节池内的污水泵入水解酸化池进行厌氧可生物预处理，其中，不溶性有机物被水解成可溶性物质，部分大分子和难于生物降解的污质转化为易于生物降解的物质，无法生物处理的污泥颗粒从排泥管10排出。经水解酸化处理的污水排入CN滤池污水区，空气由CN滤池曝气风机14经CN滤池曝气管系15从CN滤池曝气头37中溢出，溢出的空气伴随污水上行通过CN滤池陶粒滤料床13进入CN滤池清水区，污水中的含碳污染 物(C0D和B0D)和氨氮经好氧生物处理后基本去除，CN滤池清水区中的过滤水进入CN滤池出水槽39经由CN滤池出水管16排入DN滤池污水区，污水上行通过DN滤池陶粒滤料床18进入DN滤池清水区，污水中的硝态氮基本去除，DN滤池清水区中的过滤水进入DN滤池出水槽40经由DN滤池出水管19排入竖片纤维滤池除污区，与投放其中的聚合氯化铝(PAC)发生反应生成难溶的磷酸铝沉淀物，经竖片纤维滤片组22过滤后由纤维滤池出水管23排入中水池壳体27内，中水池内的中水经中水池出水管28排出。在竖片纤维滤片组22过滤污水作业的同时，滤片吸泥泵24通过滤片吸泥管系25将沉积在竖片纤维滤片组22过滤面上的杂质颗粒清除，通过纤维滤池排泥管26经反洗出水管系35排入反洗缓冲池44。同时关闭进水管4、污水提升泵8、CN滤池曝气风机14、CN滤池出水管16和DN滤池出水管19，同时开启反洗泵29、CN滤池反洗风机31和DN滤池反洗风机32，中水池内的中水经过反洗进水管系30从CN滤池长柄滤头组33和DN滤池长柄滤头组34中排出，伴随气泡流上行通过CN滤池陶粒滤料床13和DN滤池陶粒滤料床18进入CN滤池清水区和DN滤池清水区，再通过CN滤池反洗出水槽41和DN滤池反洗出水槽42经反洗出水管系35排入反洗缓冲池44。反洗缓冲池44中的污水由反洗排泥提升泵45排入水解酸化池污水区，从而实现循环利用，其中难溶的污泥颗粒通过排泥管10排出。本方案引入了厌氧生物处理、好氧生物处理以及物理过滤处理的组合方案，解决了单纯采用曝气生物处理的方案出水质量不高的问题。同时引入的反洗装置利用自身生成的中水反洗，洗后水经沉淀可再次进入过滤系统循环利用，解决了普通曝气生物处理方案仅利用外来水作业，反洗效果不佳，浪费水源的问题。在实际生活中，污水的成分比较复杂，其中混杂着多种颗粒，一部分较大的颗粒不宜采用生物方法处理。为了解决这个问题，本方案在进水管4内或调节池进水端设置一个细格栅36，污水通过细格栅36进入调节池壳体I内部。本方案通过引入细格栅36，将较大的杂质颗粒在整机入口处筛除，为后续的处理带来了便利。为了增强整体设备过滤处理污水的效果和增强水气混合效果，本方案在预曝气管系3和CN滤池曝气管系15的出气端设置曝气头37，曝气头37使得气泡流更细密，分布范围更大，从而提高了好氧处理效果。为了控制出水流量和滤池内水位，使得水解酸化池、CN滤池和DN滤池出水均匀，本方案在酸化池清水区酸化池壳体6上设置酸化池出水槽38，酸化池出水管11从酸化池出水槽38内通出；在CN滤池清水区CN滤池壳体12上设置CN滤池出水槽39，CN滤池出水管16从CN滤池出水槽39内通出；在DN滤池清水区DN滤池壳体17上设置DN滤池出水槽40，DN滤池出水管19从DN滤池出水槽40内通出。为了控制反洗水的流量，本方案在CN滤池清水区CN滤池壳体12上设置CN滤池反洗出水槽41，在DN滤池清水区DN滤池壳体17上设置DN滤池反洗出水槽42，反洗出水管系35进口端从CN滤池反洗出水槽41和DN滤池反洗出水槽42内通出。本方案进一步可以在反洗出水管系35出口端设置一个反洗缓冲装置，反洗缓冲装置包括反洗缓冲池44和反洗排泥提升泵45，反洗缓冲池44出口与反洗排泥提升泵45进口连通，反洗排泥提升泵45出口与酸化池污水区 下部连通，反洗污水可以通过再循环过滤充分利用，其中的污泥颗粒从排泥管10排出。为了实现去除DN滤池出水中可溶性磷污质的目的，本方案在竖片纤维滤池除污区内投放聚合氯化铝(PAC)，将可溶性磷转变成难溶性磷酸铝固体悬浮颗粒，再通过物理过滤的工艺除去。为了增强可溶性磷与聚合氯化铝(PAC)的反应效率，本方案在纤维滤池除污区内设置搅拌器43，搅拌器43使得反应物充分混合，提高了反应效率。进一步，本方案还可以在中水池内加入消毒剂进一步氧化上述化学物质，并杀灭水中的病菌，使得出水符合既定的要求，消毒剂的具体成分可以选用现有可以使用的能够达到上述消毒效果的任意药剂。本方案并不限于实施例的内容，本领域技术人员根据本方案，结合公知常识作出的替代方案也属于本方案的范围。
权利要求
1.一种污水处理系统，包括污水预处理装置、曝气生物滤池、竖片纤维滤池、中水池和反洗装置，其中 所述污水预处理装置包括调节池和水解酸化池，所述调节池包括调节池壳体(I)、预曝气风机(2)、预曝气管系(3)、进水管(4)和调节池出水管(5)，预曝气风机(2)出口与设置在调节池壳体(I)内的预曝气管系(3)进口连通，进水管(4)通入调节池壳体(I)上部内，调节池出水管(5)从调节池壳体(I)下部通出；所述水解酸化池包括酸化池壳体￠)、悬浮污泥床(7)、污水提升泵(8)、配水管系(9)、排泥管(10)和酸化池出水管(11)，悬浮污泥床(7)将酸化池壳体￠)内部分隔成上部的酸化池清水区和下部的酸化池污水区，污水提升泵(8)进口与调节池出水管(5)连通，污水提升泵(8)出口与设置在所述酸化池污水区内的配水管系(9)进口连通，排泥管(10)从酸化池壳体(6)底部通出，酸化池出水管(11)从所述酸化池清水区上部通出； 所述曝气生物滤池包括CN滤池和DN滤池，所述CN滤池包括CN滤池壳体(12)、CN滤池陶粒滤料床(13)、CN滤池曝气风机(14)、CN滤池曝气管系(15)和CN滤池出水管(16)，CN滤池陶粒滤料床(13)将CN滤池壳体(12)内部分隔成上部的CN滤池清水区和下部的CN滤池污水区，酸化池出水管(11)通入所述CN滤池污水区下部，CN滤池曝气风机(14)出口与设置在所述CN滤池污水区内的CN滤池曝气管系(15)进口连通，CN滤池出水管(16)从所述CN滤池清水区上部通出；所述DN滤池包括DN滤池壳体(17)、DN滤池陶粒滤料床(18)和DN滤池出水管(19)，DN滤池陶粒滤料床(18)将DN滤池壳体(17)内部分隔成上部的DN滤池清水区和下部的DN滤池污水区，CN滤池出水管(16)通入所述DN滤池污水区，DN滤池出水管(19)从所述DN滤池清水区上部通出； 所述竖片纤维滤池包括纤维滤池壳体(20)、隔板(21)、竖片纤维滤片组(22)、滤片组清洗装置和纤维滤池出水管(23)，所述滤片组清洗装置包括滤片吸泥泵(24)、滤片吸泥管系(25)和纤维滤池排泥管(26)，隔板(21)将纤维滤池壳体(20)内部分隔成并列的纤维滤池除污区和纤维滤池过滤区，所述纤维滤池除污区上部与所述纤维滤池过滤区上部连通，DN滤池出水管(19)通入所述纤维滤池除污区内下部，竖片纤维滤片组(22)设置在所述纤维滤池过滤区内，滤片吸泥管系(25)吸泥端与竖片纤维滤片组(22)工作面滑动连接，滤片吸泥管系(25)出口与滤片吸泥泵(24)进口连通，滤片吸泥泵(24)出口与纤维滤池排泥管(26)进口连通，纤维滤池排泥管(26)通出纤维滤池壳体(20)，纤维滤池出水管(23)从所述纤维滤池过滤区下部通出； 所述中水池包括中水池壳体(27)和中水池出水管(28)，纤维滤池出水管(23)通入中水池壳体(27)内上部，中水池出水管(28)从中水池壳体(27)内下部通出； 所述反洗装置包括反洗泵(29)、反洗进水管系(30)、CN滤池反洗风机(31)、DN滤池反洗风机(32)、CN滤池长柄滤头组(33)、DN滤池长柄滤头组(34)和反洗出水管系(35)，反洗泵(29)进口与中水池壳体(27)底部连通，反洗泵(29)出口与反洗进水管系(30)进口连通，反洗进水管系(30)出口与设置在所述CN滤池污水区内的CN滤池长柄滤头组(33)和设置在所述DN滤池污水区内的DN滤池长柄滤头组(34)的进口连通，CN滤池反洗风机(31)与CN滤池长柄滤头组(33)进口连通，DN滤池反洗风机(32)与DN滤池长柄滤头组(34)进口连通，纤维滤池排泥管(26)出口与反洗出水管系(35)进口端连通，反洗出水管系(35)进口端从所述CN滤池清水区上部和所述DN滤池清水区上部通出，反洗出水管系(35)出口端与所述酸化池污水区下部连通。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，在进水管(4)内或所述调节池进水端设置一个细格栅(36)，污水通过细格栅(36)进入调节池壳体(I)内部。
3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，在预曝气管系(3)和CN滤池曝气管系(15)的出气端设置曝气头(37)。
4.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，在所述酸化池清水区酸化池壳体(6)上设置酸化池出水槽(38)，酸化池出水管(11)从酸化池出水槽(38)内通出；在所述CN滤池清水区CN滤池壳体(12)上设置CN滤池出水槽(39)，CN滤池出水管(16)从CN滤池出水槽(39)内通出；在所述DN滤池清水区DN滤池壳体(17)上设置DN滤池出水槽(40)，DN滤池出水管(19)从DN滤池出水槽(40)内通出。
5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，在所述CN滤池清水区CN滤池壳体(12)上设置CN滤池反洗出水槽(41)，在所述DN滤池清水区DN滤池壳体(17)上设置DN滤池反洗出水槽(42)，反洗出水管系(35)进口端从CN滤池反洗出水槽(41)和DN滤池反洗出水槽(42)内通出。
6.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，在所述纤维滤池除污区内设置搅拌器(43)。
7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，在反洗出水管系(35)出口端设置一个反洗缓冲装置，所述反洗缓冲装置包括反洗缓冲池(44)和反洗排泥提升泵(45)，反洗缓冲池(44)出口与反洗排泥提升泵(45)进口连通，反洗排泥提升泵(45)出口与所述酸化池污水区下部连通。
8.根据权利要求1所述污水处理系统的工艺方法，包括步骤 (1)将污水注入调节池，开启预曝气风机，防止污水中悬浮物沉积在池底； (2)开启污水提升泵，将调节池内的污水泵入水解酸化池内，水解酸化池内的污水上行通过悬浮污泥床后生成可生物处理污水； (3)开启CN滤池曝气风机，上述可生物处理污水进入CN滤池后与气泡流混合上行通过CN滤池陶粒滤料床，生成一级脱氮污水； (4)上述一级脱氮污水进入DN滤池后上行通过DN滤池陶粒滤料床，生成二级脱氮污水； (5)上述二级脱氮污水进入竖片纤维滤池后通过竖片纤维滤片，生成脱氮中水，脱氮中水排入中水池，过滤产生的污泥通过纤维滤池排泥管排入反洗出水管系； (6)同时关闭预曝气风机、污水提升泵和CN滤池曝气风机，同时开启反洗泵、CN滤池反洗风机和DN滤池反洗风机，中水池内的脱氮中水被泵入CN滤池和DN滤池内进行清洗作业，清洗作业产生的污水排入反洗出水管系； (7)将反洗出水管系内的污水排入水解酸化池，进行再循环处理。
9.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于，在步骤(5)中的竖片纤维滤池内加入聚合氯化铝(PAC)，进行化学除磷，生成脱氮脱磷中水，产生的固体悬浮颗粒通过竖片纤维滤片过滤去除。
10.根据权利要求9所述的工艺方法，其特征在于，在步骤(5)中的中水池内加入消毒齐U，生成可用水。
全文摘要
本发明涉及一种污水处理系统及其工艺方法，包括污水预处理装置、曝气生物滤池、竖片纤维滤池、中水池和反洗装置。污水预处理装置包括调节池和水解酸化池。曝气生物滤池包括CN滤池和DN滤池。竖片纤维滤池包括纤维滤池壳体、隔板、竖片纤维滤片组、滤片组清洗装置和纤维滤池出水管，滤片组清洗装置包括滤片吸泥泵、滤片吸泥管系和纤维滤池排泥管。中水池包括中水池壳体和中水池出水管。反洗装置包括反洗泵、反洗进水管系、CN滤池反洗风机、DN滤池反洗风机、CN滤池长柄滤头组、DN滤池长柄滤头组和反洗出水管系。污水依次通过上述部件后排出。本发明具有污水处理效果更好，出水质量更高，反洗效果好，不依赖外来水源的特点。
文档编号C02F9/14GK103043848SQ20121024816
公开日2013年4月17日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者郑阳华, 张郡, 徐萌, 张焘, 何洁妮, 魏玲霞, 龚本涛, 魏振, 郑阳波, 任熙烯 申请人:上海华励振环保科技有限公司