一种生物反应分区水力停留时间可调的AAO处理方法与装置与流程

文档序号:25543760发布日期:2021-06-18 20:40
一种生物反应分区水力停留时间可调的AAO处理方法与装置与流程

本发明属于污水处理技术领域,特别涉及一种生物反应分区水力停留时间可调的aao处理方法与装置。



背景技术:

在部分地区(如农村),污水排放比较分散,并且有些地区的污水主要是洗涤、沐浴等生活污水,人粪尿大部分用于还田。有些地区的污水还包括卫生间的生活污水。不含粪便污水的氮磷含量较低;含粪便污水的磷氮含量特别高。生活污水水质不稳定,不同时段的水质还具有差异性的特征。

同时针对现有的小规模的污水处理站或者一体化污水处理设备而言,通常没有根据水质情况和工艺特征,便按照标准化、模块化的思路完成设计、建造,一旦完成加工几乎没有调整空间。造成设备无法达到处理效果的,同时造成大量的资源浪费。由于污水水质的复杂性,要想达到良好的处理效果就必须在污水处理系统现场对不同处理分区比较进行优化调整,但现有技术难以实现。



技术实现要素:

为了克服上述处理技术在部分地区(如农村)生活污水处理中存在的问题以及标准化、规模化生产的处理装置调整灵活度欠佳的现状,本发明的目的在于提供一种生物反应分区水力停留时间可调的aao处理方法与装置,旨在污水水质特性多变情况下实现稳定达标处理的标准化。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种生物反应分区水力停留时间可调的aao处理装置,包括反应器主体、汽提管、曝气管、硝化液回流管和沉淀池,反应器主体上沿高度方向间隔设有若干个回流口,每个回流口上均设有阀门,硝化液回流管包括第一支路、第二支路和第三支路,第一支路的下端从反应器主体顶部伸入反应器主体内,第一支路沿其高度方向位置可调,第二支路的下端分别与所有回流口连接,第二支路的上端和第一支路的上端均与第三支路的下端连通;汽提管的出气端从伸入第一支路的下端伸入第一支路内;曝气管的出气端伸入反应器主体内,曝气管出气端设有曝气孔,曝气管沿上下方向位置可调;或者反应器主体上沿高度方向间隔设有若干个曝气孔,曝气管的出气端与所有曝气孔分别连接,每个曝气孔对应设有阀门;反应器主体的上端设有第一溢流堰和用于盛接第一溢流堰溢流液体的第一集水槽,第一集水槽具有第一出水口,第一出水口连接至沉淀池;反应器主体的底部设有进水口和污泥口。

优选的,还包括鼓风机,汽提管和曝气管的进气口均与鼓风机连接,汽提管和曝气管上均设有气体流量计。

优选的,进水口位于污泥口的下方,反应器主体在进水口和污泥口之间设有配水板,配水板上开设有圆孔。

优选的,第一支路的上端连接有用于调节器高度的高度调节机构。

优选的,沉淀池采用竖式沉淀池,竖式沉淀池的进水管的一端与第一出水口连接,进水管的另一端穿过竖式沉淀池的中心管上端的侧壁并伸入中心管内部,进水管该端的端口朝上设置,污泥口上连接有污泥回流管,污泥回流管上连接有污泥回流泵,竖式沉淀池的污泥管的出口与污泥回流管连通,连通点位于污泥回流泵的入口端。

优选的,竖式沉淀池的上端设有第一溢流堰和用于盛接第二溢流堰溢流液体的第二集水槽,第二集水槽上连接有出水管。

本发明还提供了一种生物反应分区水力停留时间可调的aao处理方法,该方法采用本发明如上所述的生物反应分区水力停留时间可调的aao处理装置进行,包括如下过程:

根据污水以及水力停留所需时间选择需要使用的回流口以及确定曝气孔的位置,将需要使用的回流口对应的阀门打开,其余回流口对应的阀门关闭;所使用的回流口位于曝气孔的下方,所使用的回流口与通气的曝气孔之间的区域为缺氧段,所使用的回流口与进水口之间的区域为厌氧段,通气的曝气孔以上的区域为好氧段;

确定好曝气孔的位置后,当在曝气管出气端设置曝气孔、曝气管沿上下方向位置可调时,调节曝气管使曝气孔位于预设位置,调节第一支路的高度,使第一支路的下端高度高于曝气孔;当应器主体上沿高度方向间隔设有若干个曝气孔,曝气管的出气端与所有曝气孔分别连接,每个曝气孔对应设有阀门时,选择需要使用的曝气孔,将该曝气孔的阀门打开,其余曝气孔对应的阀门关闭,调节第一支路的高度,使第一支路的下端高度高于需要使用的曝气孔;

进行污水处理时,通过进水口向反应器主体内送入污水;通过曝气孔进行曝气;汽提管向第一支路内充气,使气体和硝化液一并提升,气体和硝化液从第一支路流向第一支路、第二支路和第三支路的交汇点处时,气体从第三支路排出,硝化液进入第二支路并从所使用的回流口回流至反应器主体内;

当反应器主体内的液体上升至第一溢流堰后发生溢流,溢流后的液体进入第一集水槽,第一集水槽中的液体从第一出水口流入沉淀池进行处理。

优选的,沉淀池采用竖式沉淀池,竖式沉淀池的进水管的一端与第一出水口连接,进水管的另一端穿过竖式沉淀池的中心管上端的侧壁并伸入中心管内部,进水管该端的端口朝上设置;污泥口上连接有污泥回流管,污泥回流管上连接有污泥回流泵,竖式沉淀池的污泥管的出口与污泥回流管连通,连通点位于污泥回流泵的入口端;

竖式沉淀池对流入的液体进行处理时,沉淀得到的污泥从污泥管排出,污泥管排出污泥的一部分经污泥回流管、污泥回流泵和污泥口进入反应器主体内进行处理。

优选的,根据污水以及水力停留所需时间选择需要使用的回流口以及确定曝气孔的位置时:

当从进水口进入的污水中碳氮比≥5的条件下,通过开启距离进水口较远的回流口;或增大出气的曝气孔以上的区域;当从进水口进入的污水中碳氮比<5的条件下,增大硝化液回流点位与进水口的相对区段。

优选的:当从进水口进入的污水中碳氮比≥5的条件下,厌氧段:缺氧段:好氧段的水力停留时间比为2:2:6;溶解氧do分别控制在do≤0.2mg/l、0.2mg/l≤do≤0.5mg/l和2mg/l≤do≤3mg/l;温度为20.0~26.0℃,ph值为7.0~8.0,硝化液回流比控制在150%~200%,污泥回流比控制在50%~100%;

当从进水口进入的污水中碳氮比<5的条件下,厌氧段:缺氧段:好氧段的水力停留时间比为2:3:5;溶解氧do分别控制在do≤0.2mg/l、0.2mg/l≤do≤0.5mg/l和1mg/l≤do≤2mg/l;温度20.0~26.0℃,ph值7.0~8.0,硝化液回流比控制在200%~300%,污泥回流比控制在50%~100%。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明生物反应分区水力停留时间可调的aao处理装置中,进水口与开启的硝化液的回流口之间形成厌氧段,开启的硝化液的回流口与开启的曝气孔之间形成缺氧段,开启的曝气孔与反应器主体顶部出水之间构成好氧段,通过调整开启的曝气孔的高度能够控制好氧段的停留时间,调整开启的硝化液的回流口与开启的曝气孔的相对位置能够控制缺氧段的停留时间,通过调整开启的硝化液的回流口的高度控制厌氧段的停留时间。因此本发明能够自由调控厌氧段、缺氧段和好氧段的水力停留时间,以寻求最佳运行工况,优化处理效果。能够解决现有的污水处理技术在部分地区(如农村)生活污水处理中存在的问题以及标准化、规模化生产的处理装置调整灵活度欠佳的现状。此外,本发明中汽提管的出气端从伸入第一支路的下端伸入第一支路内,因此能够通过汽提法使硝化液回流,能够节约大量能源硝耗。第二支路的上端和第一支路的上端均与第三支路的下端连通,通过该结构能够实现将第一支路中的气体与液体的混合物进行气液分离,使得硝化液顺利回流,得以被重复利用。设置沉淀池能够将反应器主体处理后的废水进行泥水分离。反应器主体的底部设置的污泥口能够用来排污泥和将向反应器主体内送入待处理的污泥,提高处理效果。

进一步的,设置气体流量计能够精确控制曝气量和汽提的速率,便于整个污水处理工艺的精确控制。

本发明的生物反应分区水力停留时间可调的aao处理方法能够灵活控制厌氧段、缺氧段和好氧段的水力停留时间,能够针对不同的污水进行针对性的处理,实现污水水质特性不同条件下的达标处理。

附图说明

图1是本发明生物反应分区水力停留时间可调的aao处理的正视图。

图2是本发明反应器主体的正视图。

图3是图2的俯视图。

图4是本发明配水板的结构示意图。

图5是图2中的好氧段、厌氧段、缺氧段分区示意图。

图6是本发明竖流式沉淀池的正视图。

图7是图6的俯视图。

图中,1-进水口,2-配水板,2-1-圆孔,3-第一回流口、4-第二回流口、5-第三回流口、6-第四回流口,7-底部孔口,8-调节环,9-汽提管,10-管道口,11-曝气管,12-曝气孔,13-第一出水口,14-进水管,15-中心管,16-伞形反射板,17-出水管,18-污泥管,19-污泥口,20-污泥排出口,21-鼓风机,22-反应器主体,23-第一集水槽,24-第二集水槽,25-硝化液回流管,25-1-第一底部分支,25-2-第二底部分支,25-3-顶部分支,26-回流支管,27-污泥回流管,28-污泥回流泵,29-竖式沉淀池,30-第一溢流堰,31-第一溢流堰,32-气体流量计,33-阀门,34-水泵,35-厌氧段,36-缺氧段,37-好氧段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

本发明生物反应分区水力停留时间可调的aao处理方法,污水从反应器主体的底部进入,并在反应器主体内设置如下组合:

1、不同高度的硝化液的回流口和不同高度的曝气孔,各硝化液的回流口和曝气孔均设置有独立阀门。

2、不同高度的硝化液的回流口和高度可调的曝气孔,各硝化液的回流口均设置有独立阀门。

3、高度可调的硝化液的回流口和不同高度的曝气孔,各曝气孔均设置有独立阀门。

4、高度可调的硝化液的回流口和高度可调的曝气孔。

且需满足如下原则:开启的曝气孔位于开启的硝化液回流口的上方。

最终,在污水进水口与开启的硝化液回流口之间形成厌氧段,在开启的硝化液回流口与开启的曝气孔之间形成缺氧段,在开启的曝气孔与顶部出水之间构成好氧段。通过调整开启的曝气孔的高度可控制好氧段的停留时间,调整开启的硝化液回流口与开启的曝气孔的相对位置可控制缺氧段的停留时间,通过调整开启的硝化液回流口的高度可控制厌氧段的停留时间。

本发明提供了aao处理时的一种可行的具体调整策略:当进水为高c/n(即c/n≥5)的条件下,通过开启距离进水口较远的硝化液回流口,延长厌氧段水力停留时间,使得有机物在厌氧段充分利用;也可适当增大开启的曝气孔以上的区域,从而延长好氧段水力停留时间,提高好氧吸磷的去除能力,同时消耗更多容易被利用的有机物;而当进水为低c/n(即c/n<5)的条件下,增大硝化液回流点位与污水口的相对区域,从而延长厌氧段水力停留时间,增加厌氧段利用有机物的反应时间,提高厌氧段停留时间强化tn的去除率,提高系统的反硝化的脱氮能力。

高c/n时要适当增加好氧段的容积,而低c/n则需要增加缺氧段的容积,并尽可能的降低好氧段占比,使其能够满足氨氮硝化的需求即可。

一种可行的具体调整参数:当高c/n即c/n≥5条件下,厌氧段:缺氧段:好氧段的水力停留时间比为2:2:6;溶解氧分别控制do≤0.2mg/l、0.2mg/l≤do≤0.5mg/l和2mg/l≤do≤mg/l;温度20.0~26.0℃,ph值7.0~8.0,硝化液回流比控制在150%~200%,污泥回流比控制在50%~100%;当低c/n即c/n<5的条件下,厌氧段:缺氧段:好氧段的水力停留时间比为2:3:5;溶解氧分别控制在do≤0.2mg/l、0.2mg/l≤do≤0.5mg/l和1mg/l≤do≤2mg/l;温度20.0~26.0℃,ph值7.0~8.0,硝化液回流比控制在200%~300%,污泥回流比控制在50%~100%。

本发明还提供了一种生物反应分区水力停留时间可调的aao处理装置,包括反应器主体,反应器主体的底部设置有污水的进水口1,反应器主体连接有硝化液汽提回流装置,在反应器主体中设置有曝气装置,所述曝气装置的曝气孔12有多个且分别带有阀门,曝气孔12位于不同高度处,或者所述曝气装置为可提升结构,即曝气孔12的高度可调;所述硝化液汽提回流装置的回流口有多个且分别带有阀门,回流口位于不同高度处,或者所述硝化液汽提回流装置为可提升结构,即回流口的高度可调;并且,开启的曝气孔位于开启的硝化液回流口上方,污水进水口与开启的硝化液回流口之间形成厌氧段,开启的硝化液回流口与开启的曝气孔之间形成缺氧段,开启的曝气孔与顶部出水之间构成好氧段。

反应器主体的底部还设置有污泥口19,污泥口19位于污水进水口1的上方,开启的硝化液回流口的下方,污泥口19与污水进水口1之间设置有均匀配水板2;所述反应器主体的顶部设有锯齿形溢流堰,在反应器主体外部设置有竖流式沉淀池,反应器主体的出水从锯齿形溢流堰从第一出水口13进入竖流式沉淀池的进水管14,在竖流式沉淀池中泥水分离,分离后的上清液从顶部沿出水管17外排,部分污泥经污泥口19回流入反应器主体的厌氧段。

所述竖流式沉淀池内置中心管15,进水管14在中心管15内管口朝上,中心管15的下方设置有伞形反射板16,混合液自上而下从中心管15落下,经伞形反射板16碰撞后泥水分离,竖流式沉淀池底部设置污泥管18,顶部设置溢流堰。

所述曝气装置为可提升结构,主要包括鼓风机21、曝气管11以及曝气孔12,通过调节曝气孔12在液面下的深度,实现好氧段水力停留时间的可调性;所述硝化液汽提回流装置的回流口有多个且分别带有阀门,硝化液汽提回流装置主要包括鼓风机21、汽提管9、调节环8、硝化液回流管25以及硝化液回流支管26,其中,硝化液回流支管26有多个,分别连接于反应器主体侧壁的不同高度处,并分别设置阀门33,形成带有阀门的多个回流口(第一~第四回流口),硝化液回流管25整体为h形,硝化液回流管25的第一支路、第二支路和第三支路分别对应于h形硝化液回流管的第一底部分支25-1、第二底部分支25-2和顶部分支25-3,所述硝化液回流管的第一底部分支25-1位于反应器主体内,汽提管9伸入第一底部分支25-1的底部孔口7内,开口向上在第一底部分支25-1内充气,在压差下完成气体和硝化液一并提升,硝化液回流管的顶部分支25-3和第二底部分支25-2位于反应器主体外,所述气体从所述顶部分支顶端的管道口10排出,硝化液沿第二底部分支25-2从开启的某一个或多个回流口回流入反应器主体内,通过调节环8始终控制第一底部分支25-1浸没在曝气孔12以上,且距离反应器主体顶部有一定的距离,保证气提硝化液回流能够实现。

调整第一底部分支25-1内充气的充气量,使得硝化液回流点位至曝气孔12之间的缺氧段溶解氧控制在0.2~0.5mg/l。

实施例

本实施例的生物反应分区水力停留时间可调的aao处理装置,如图1、图2和图3所示,包括反应器主体22,反应器主体22连接有硝化液汽提回流装置,在反应器主体22中设置有曝气装置。

其中,曝气装置为可提升结构,主要包括鼓风机21、曝气管11以及曝气孔12。硝化液汽提回流装置的回流口有多个且分别带有阀门,位于不同高度处。具体地,硝化液汽提回流装置主要包括鼓风机、汽提管9、调节环8、h形硝化液回流管以及硝化液回流支管26。硝化液回流支管设有4个,分别连接于反应器主体22侧壁的不同高度处,并分别设置阀门33,形成带有阀门的4个回流口分别为第一回流口3、第二回流口4、第三回流口5和第四回流口6。

h形硝化液回流管的第一底部分支25-1位于反应器主体22内,汽提管9伸入第一底部分支25-1的底部孔口7内,气提管9开口向上在第一底部分支25-1内充气(充气量:回流量为1.2:1),在压差下完成气体和硝化液一并提升,硝化液回流管的顶部分支25-3和第二底部分支25-2位于反应器主体22外,所述气体从所述顶部分支25-3顶端的管道口10排出,硝化液沿第二底部分支25-2从开启的某一个或多个回流口回流入反应器主体22内,通过调节环8始终控制第一底部分支25-1浸没在曝气孔12以上,且距离反应器主体顶部有一定的距离,保证气提硝化液回流能够实现。

本装置中,反应器主体内曝气孔12以上区域构成了水力停留时间可调的好氧段,好氧段水力停留时间由曝气孔12在反应器主体内的深度进行调整。将好氧段的溶解氧浓度控制在2~3mg/l。

通过启闭第一~第四回流口(3~6)对应的阀门33改变硝化液回流进水点位,硝化液回流进水点位以上与曝气孔12以下的相对区域构成了水力停留时间可调的缺氧段。缺氧段水力停留时间由曝气孔12在反应器主体内的深度以及硝化液回流进水点位的高度进行调整。调整底部分支内充气的充气量,使得硝化液回流点位至曝气孔12之间的缺氧段溶解氧控制在0.2~0.5mg/l。

不同的回流进水点位与进水口1之间的相对区域段构成了水力停留时间可调的厌氧段。厌氧段的水力停留时间由硝化液回流进水点位的高度进行调整。具体地,进气管9从底部孔口7进入硝化液回流管的第一底部分支25-1,通过调节环8来调节第一底部分支25-1在反应器主体反应内的深度,控制硝化液回流管最低点在好氧段内(即在可提升曝气装置出气孔20以上)。气体进入硝化液回流管与好氧段的硝化液混合,混合液顺着硝化管道提升,气体从管道口10排出。

具体的地aao主体反应分区可调,参考图5。曝气孔12以上与溢流堰之间的区域为好氧段;硝化液从第一回流口3进入反应器主体22,第一回流口3以上与曝气孔12以下之间的区域为缺氧段;进水口1以上与第一回流口3以下之间的区域为厌氧段。

反应器主体参考图2、图3和图4,主体为圆柱形,底部设有进水口1和污泥口19,污泥口19位于污水进水口1的上方,开启的硝化液回流口的下方,污泥口19与污水进水口1之间设置有均匀配水板2。均匀配水板2在平板上开有大小一致的圆孔,这些圆孔均匀排列成同心圆环。

反应器主体22的顶部设有锯齿形溢流堰,在反应器主体22外部设置有竖流式沉淀池29,流式沉淀池29的结构如图6和图7所示,其主体结构为圆柱形,内置中心管15,进水管14在中心管15内管口朝上,中心管15的下方设置有伞形反射板16,混合液从进水管14进入,在中心管15自上而下,经伞形反射板16碰撞后折向上流且泥水分离,竖流式沉淀池底部设置污泥管18,顶部设置溢流堰,沉淀水经在池顶部的锯齿形溢流堰,溢入集水槽从出水管17流出。污泥沉淀至底部,在静水压力作用下从污泥管18排出,部分污泥经污泥口19回流入反应器主体的厌氧段。为保证池内水流自下而上做垂直运动和水流分布均匀,竖流式沉淀池直径与有效水深之比(径深比d:h)不易大于3。沉淀区呈柱形,污泥斗呈截头倒椎体。

污水从进水口1自下而上依次流经均匀配水板2、厌氧段、缺氧段、好氧段,经生物脱氮除磷处理后,处理水经顶部的锯齿形溢流堰流入集水槽从第一出水口13进入竖流式沉淀池进水管14,进水在中心管15自上而下,经过伞形反射板16折向上流,分离后污泥从污泥管排出口18排出,一部分污泥经过回流泵从回流口19进入aao反应器主体厌氧段,污泥回流比控制在100%~200%;另一部分剩余污泥从排出口20外排处理。分离后的沉淀水从顶部溢流堰流入集水槽从排出管17外排。aao反应器主体的厌氧段、缺氧段、好氧段的水力停留时间可通过提升曝气装置和硝化液汽提回流管路进水阀门之间的相对位置来灵活调控。

本装置能够自由调控好氧段,缺氧段和厌氧段的水力停留时间,寻求最佳运行工况,优化处理效果;受水质等条件的限制因素低;可进行规模化,大批次的生产并投入使用;系统运行管理简便、设备维护简单等优势。

综上,本发明aao反应器主体可实现不同反应分区的水力停留时间灵活调整,结合反应分区溶解氧浓度控制能够实现污水水质特性不同条件下处理装置的达标处理。可适用于多情况的污水处理,尤其针对具有特殊性的农村生活污水的处理。可进行规模化,大批次的复刻生产并投入使用,受水质等条件的限制因素低。汽提法硝化液回流,可节约大量能源硝耗。系统运行管理简便、设备维护简单。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1