公布日：2024.12.20
申請日：2024.10.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F101
/30(2006.01)N
摘要
本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統及工藝，所述廢水處理系統包括預處理單元、生物處理單元、沉淀分離單元、污泥處理單元以及輔助設備單元，并通過各單元協同工作，可有效去除廢水中的污染物，達到環保排放標準或回用水質要求；該系統通過格柵渠、初沉池等預處理單元有效攔截雜質，調節水質；采用厭氧、缺氧及好氧處理相結合，高效降解有機物，去除污染物；通過沉淀池澄清水質，確保出水穩定達標；污泥處理單元有效收集處理污泥，減少處置難度；利用石英砂過濾及PAM、PAC投加系統，進一步提升處理效果，確保出水水質；同時，該工藝處理高效，污泥處理得當，出水水質優良。
權利要求書
1.一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于，所述廢水處理系統包括預處理單元、生物處理單元、沉淀分離單元、污泥處理單元以及輔助設備單元，并通過各單元協同工作，可有效去除廢水中的污染物，達到環保排放標準或回用水質要求。
2.根據權利要求1所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述預處理單元包括格柵渠（1）、初沉池（2）、集水井（3）以及調節池（4），該格柵渠（1）、初沉池（2）、集水井（3）以及調節池（4）依次進行連通；所述格柵渠（1）設置于廢水處理系統的進口端，該格柵渠（1）內設置有格柵（22），并通過格柵（22）攔截廢水中的大顆粒固體雜質；所述格柵渠（1）內還設置有暗桿圓閘門（18），并通過暗桿圓閘門（18）調節廢水流量，防止廢水外溢；所述初沉池（2）內設置有水力篩（23），并通過水力篩（23）進一步攔截廢水中更細小的懸浮物；所述格柵渠（1）和初沉池（2）之間還設置有螺桿泵（24），并通過螺桿泵（24）將廢水從格柵渠（1）輸送至初沉池（2）；所述集水井（3）內配合設置有集水井提升泵（25），并通過集水井提升泵（25）收集經過初沉池（2）處理后的廢水；所述調節池（4）內設置有調節池攪拌機（26），并通過調節池攪拌機（26）對廢水進行攪拌，使廢水混合均勻。
3.根據權利要求1所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述生物處理單元包括厭氧處理、缺氧處理以及好氧處理，所述厭氧處理包括ABR池（5），該ABR池（5）采用折流板結構，并利用厭氧微生物在無氧條件下對廢水中的有機物進行分解；所述缺氧處理包括缺氧池（6），該缺氧池（6）內設置有缺氧池攪拌機（21），并通過缺氧池攪拌機（21）對廢水進行攪拌，使廢水與微生物充分接觸，進一步在缺氧環境下降解有機物，去除雜質；所述好氧處理包括一級接觸氧化池（7）與二級接觸氧化池（9），并通過利用生物膜上的好氧微生物，可高效去除廢水中的氨氮、磷等污染物。
4.根據權利要求1所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述沉淀分離單元包括中沉池（8）和沉淀池（10），并分別通過中沉池（8）和沉淀池（10）對一級接觸氧化池（7）和二級接觸氧化池（9）出水的懸浮物質進行沉淀，澄清水質；所述沉淀分離單元還包括有中間池（11）和清水池（12），該中間池（11）和清水池（12）進行連通；所述中間池（11）出水進入清水池（12），該清水池（12）出水達標后可進行排放或回用。
5.根據權利要求1和2所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述污泥處理單元包括污泥池（13），并通過污泥池（13）對處理過程中產生的污泥進行收集；所述污泥池（13）內設置有污泥池排泥泵（17），并通過污泥池排泥泵（17）對收集的污泥進行排出；所述初沉池（2）內設置有沉淀池污泥泵（20），并通過沉淀池污泥泵（20）將沉淀池（10）中污泥輸送至污泥池（13）；所述污泥處理單元還包括配合設置的壓濾機房（16），該壓濾機房（16）內設置有帶式壓濾機（28），并通過帶式壓濾機（28）對污泥進行壓濾處理，減少體積，便于處置。
6.根據權利要求1和3所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述輔助設備單元包括過濾機房（14），該過濾機房（14）內設置有石英砂過濾器（33），并通過石英砂過濾器（33）對清水可進行進一步過濾處理；所述過濾機房（14）內還設置有反沖洗泵（31）和加壓泵（32）；所述輔助設備單元還包括有鼓風機房（15），該鼓風機房（15）內安裝有若干個鼓風機（27），并通過鼓風機（27）為一級接觸氧化池（7）與二級接觸氧化池（9）提供氧氣，進一步氧化分解有機物。
7.根據權利要求3和4所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述缺氧池（6）與沉淀池（10）之間設置有回流泵（19），并通過回流泵（19）將沉淀池（10）部分出水回流至缺氧池（6），實現廢水的循環利用。
8.根據權利要求5所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述帶式壓濾機（28）前還設置有酸堿中和設備（29），并通過酸堿中和設備（29）調節污泥的pH值，提高脫水效果。
9.根據權利要求6所述的一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，其特征在于：所述過濾機房（14）內還設置有PAM投加系統（34）和PAC投加系統（35），并通過PAM投加系統（34）和PAC投加系統（35）分別向系統中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，提高廢水中懸浮物和膠體顆粒的凝聚和沉降效果；所述過濾機房（14）內還配合設置有控制柜（30）。
10.一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理工藝，其特征在于，所述廢水處理工藝包括以下步驟：步驟一：廢水首先進入格柵渠（1）進行初步過濾，并通過格柵（22）攔截大顆粒固體雜質和懸浮物；步驟二：經過格柵渠（1）處理后的廢水流入初沉池（2），并通過水力篩（23）進一步去除懸浮物和可沉淀物質；步驟三：接著廢水通過管道被輸送至集水井（3），由集水井提升泵（25）提升至調節池（4），并通過調節池攪拌機（26）混合均勻，確保后續處理過程的穩定；步驟四：調節池（4）的出水通過管道流入ABR池（5），在ABR池（5）中進行厭氧消化處理，利用厭氧微生物將廢水中的有機物分解為小分子物質；步驟五：厭氧處理后的廢水進入缺氧池（6），通過缺氧池攪拌機（21）攪拌，使廢水與微生物充分接觸，在缺氧環境下降解有機物；步驟六：缺氧處理后的廢水依次進入一級接觸氧化池（7）和二級接觸氧化池（9），利用附著在填料上的好氧微生物對廢水進行進一步的有機物降解；步驟七：好氧處理后的廢水進入中沉池（8）和沉淀池（10）進行沉淀，去除懸浮物質，澄清水質；沉淀后的水進入中間池（11），再進入清水池（12），達標后進行排放或回用；步驟八：處理過程中產生的污泥被收集至污泥池（13），通過污泥池排泥泵（17）排出；污泥進一步在壓濾機房（16）內通過帶式壓濾機（28）進行壓濾處理，減少體積；在壓濾前，污泥通過酸堿中和設備（29）調節pH值，提高脫水效果；步驟九：清水池（12）中的水可通過過濾機房（14）內的石英砂過濾器（33）進行進一步過濾；同時，通過PAM投加系統（34）和PAC投加系統（35）向系統中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC），提高懸浮物和膠體顆粒的凝聚和沉降效果；鼓風機房（15）內的鼓風機（27）為一級接觸氧化池（7）與二級接觸氧化池（9）提供氧氣；步驟十：沉淀池（10）中部分出水可通過回流泵（19）回流至缺氧池（6），實現廢水的循環利用。
發明內容
為解決上述現有技術中存在的一些問題，本發明提供一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統及工藝。
為達上述目的，本發明提供一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理系統，所述廢水處理系統包括預處理單元、生物處理單元、沉淀分離單元、污泥處理單元以及輔助設備單元，并通過各單元協同工作，可有效去除廢水中的污染物，達到環保排放標準或回用水質要求。
作為本發明的進一步改進，為了強化過濾能力，提高輸送效率，為后續處理提供穩定的進水水質；所述預處理單元包括格柵渠、初沉池、集水井以及調節池，該格柵渠、初沉池、集水井以及調節池依次進行連通；所述格柵渠設置于廢水處理系統的進口端，該格柵渠內設置有格柵，并通過格柵攔截廢水中的大顆粒固體雜質；所述格柵渠內還設置有暗桿圓閘門，并通過暗桿圓閘門調節廢水流量，防止廢水外溢；所述初沉池內設置有水力篩，并通過水力篩進一步攔截廢水中更細小的懸浮物；所述格柵渠和初沉池之間還設置有螺桿泵，并通過螺桿泵將廢水從格柵渠輸送至初沉池；所述集水井內配合設置有集水井提升泵，并通過集水井提升泵收集經過初沉池處理后的廢水；所述調節池內設置有調節池攪拌機，并通過調節池攪拌機對廢水進行攪拌，使廢水混合均勻。
作為本發明的進一步改進，為了增加廢水與微生物的接觸面積和接觸時間，提高分解效率和廢水處理質量；所述生物處理單元包括厭氧處理、缺氧處理以及好氧處理，所述厭氧處理包括ABR池，該ABR池采用折流板結構，并利用厭氧微生物在無氧條件下對廢水中的有機物進行分解；所述缺氧處理包括缺氧池，該缺氧池內設置有缺氧池攪拌機，并通過缺氧池攪拌機對廢水進行攪拌，使廢水與微生物充分接觸，進一步在缺氧環境下降解有機物，去除雜質；所述好氧處理包括一級接觸氧化池與二級接觸氧化池，并通過利用生物膜上的好氧微生物，可高效去除廢水中的氨氮、磷等污染物。
作為本發明的進一步改進，為了有效去除廢水中的懸浮物質，提高沉淀效果和水的回用性；所述沉淀分離單元包括中沉池和沉淀池，并分別通過中沉池和沉淀池對一級接觸氧化池和二級接觸氧化池出水的懸浮物質進行沉淀，澄清水質；所述沉淀分離單元還包括有中間池和清水池，該中間池和清水池進行連通；所述中間池出水進入清水池，該清水池出水達標后可進行排放或回用。
作為本發明的進一步改進，為了優化污泥的收集與輸送，避免污泥在系統內的殘留和堆積；所述污泥處理單元包括污泥池，并通過污泥池對處理過程中產生的污泥進行收集；所述污泥池內設置有污泥池排泥泵，并通過污泥池排泥泵對收集的污泥進行排出；所述初沉池內設置有沉淀池污泥泵，并通過沉淀池污泥泵將沉淀池中污泥輸送至污泥池；所述污泥處理單元還包括配合設置的壓濾機房，該壓濾機房內設置有帶式壓濾機，并通過帶式壓濾機對污泥進行壓濾處理，減少體積，便于處置。
作為本發明的進一步改進，為了強化供氧方式，提高有機物的氧化分解效率和清水的過濾效果；所述輔助設備單元包括過濾機房，該過濾機房內設置有石英砂過濾器，并通過石英砂過濾器對清水可進行進一步過濾處理；所述過濾機房內還設置有反沖洗泵和加壓泵；所述輔助設備單元還包括有鼓風機房，該鼓風機房內安裝有若干個鼓風機，并通過鼓風機為一級接觸氧化池與二級接觸氧化池提供氧氣，進一步氧化分解有機物。
作為本發明的進一步改進，為了實現廢水的循環利用，使廢水中的營養物質再次參與生物處理過程，提高資源的利用率；所述缺氧池與沉淀池之間設置有回流泵，并通過回流泵將沉淀池部分出水回流至缺氧池，實現廢水的循環利用。
作為本發明的進一步改進，為了改善污泥的脫水性能，減少污泥中的水分含量，提高污泥處理的效率和質量；所述帶式壓濾機前還設置有酸堿中和設備，并通過酸堿中和設備調節污泥的pH值，提高脫水效果。
作為本發明的進一步改進，為了提高廢水中懸浮物和膠體顆粒的凝聚和沉降效果，同時方便對整個過濾過程進行控制和管理；所述過濾機房內還設置有PAM投加系統和PAC投加系統，并通過PAM投加系統和PAC投加系統分別向系統中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，提高廢水中懸浮物和膠體顆粒的凝聚和沉降效果；所述過濾機房內還配合設置有控制柜。
本發明的一個有益效果在于：通過格柵渠、初沉池、集水井和調節池的依次連通，有效攔截了廢水中的大顆粒固體雜質和懸浮物，調節了廢水流量，為后續處理提供了穩定的水質條件；通過采用厭氧處理、缺氧處理以及好氧處理相結合的方式，利用厭氧微生物、缺氧環境和好氧微生物的協同作用，高效降解了廢水中的有機物，去除了氨氮、磷等污染物，提高了廢水處理效果；通過中沉池和沉淀池對生物處理后的出水進行懸浮物質的沉淀，進一步澄清了水質；同時，中間池和清水池的連通設計，確保了出水水質的穩定性和達標排放或回用的可能性；通過污泥池、壓濾機房等設備的配合，實現了對處理過程中產生的污泥的有效收集和處理，減少了污泥的體積和處置難度；此外，還通過石英砂過濾器、PAM投加系統和PAC投加系統的設置，進一步提高了廢水的處理效果和出水水質。
本發明提供了一種基于厭氧消化與生物接觸氧化的廢水處理工藝，所述廢水處理工藝包括以下步驟：步驟一：廢水首先進入格柵渠進行初步過濾，并通過格柵攔截大顆粒固體雜質和懸浮物；步驟二：經過格柵渠處理后的廢水流入初沉池，并通過水力篩進一步去除懸浮物和可沉淀物質；步驟三：接著廢水通過管道被輸送至集水井，由集水井提升泵提升至調節池，并通過調節池攪拌機混合均勻，確保后續處理過程的穩定；步驟四：調節池的出水通過管道流入ABR池，在ABR池中進行厭氧消化處理，利用厭氧微生物將廢水中的有機物分解為小分子物質；步驟五：厭氧處理后的廢水進入缺氧池，通過缺氧池攪拌機攪拌，使廢水與微生物充分接觸，在缺氧環境下降解有機物；步驟六：缺氧處理后的廢水依次進入一級接觸氧化池和二級接觸氧化池，利用附著在填料上的好氧微生物對廢水進行進一步的有機物降解；步驟七：好氧處理后的廢水進入中沉池和沉淀池進行沉淀，去除懸浮物質，澄清水質；沉淀后的水進入中間池，再進入清水池，達標后進行排放或回用；步驟八：處理過程中產生的污泥被收集至污泥池，通過污泥池排泥泵排出；污泥進一步在壓濾機房內通過帶式壓濾機進行壓濾處理，減少體積；在壓濾前，污泥通過酸堿中和設備調節pH值，提高脫水效果；步驟九：清水池中的水可通過過濾機房內的石英砂過濾器進行進一步過濾；同時，通過PAM投加系統和PAC投加系統向系統中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC），提高懸浮物和膠體顆粒的凝聚和沉降效果；鼓風機房內的鼓風機為一級接觸氧化池與二級接觸氧化池提供氧氣；步驟十：沉淀池中部分出水可通過回流泵回流至缺氧池，實現廢水的循環利用。
本發明的另一個有益效果在于：通過精細設計的運行步驟，提升了處理效果，提高了出水水質的穩定，實現了對廢水中污染物的全面且高效的去除，是一種高效、環保的廢水處理工藝，具有廣泛的應用前景。
本發明工作時，廢水首先進入格柵渠，通過格柵攔截大顆粒固體雜質后，由暗桿圓閘門調節流量，防止外溢；接著，廢水經螺桿泵輸送至初沉池，水力篩進一步去除懸浮物；然后，廢水進入集水井，由集水井提升泵提升至調節池，調節池攪拌機確保水質混合均勻；隨后，廢水流入ABR池進行厭氧消化，分解為小分子物質；之后，進入缺氧池，在缺氧環境下進一步降解有機物；再依次進入一級接觸氧化池和二級接觸氧化池，利用好氧微生物降解有機物；處理后的廢水通過中沉池和沉淀池去除懸浮物，澄清水質，進入中間池和清水池，達標后排放或回用；同時，污泥被收集至污泥池，經污泥池排泥泵排出，并在壓濾機房內通過帶式壓濾機壓濾處理，酸堿中和設備調節pH值提高脫水效果；清水池中的水還可通過石英砂過濾器進一步過濾，PAM投加系統和PAC投加系統提高懸浮物凝聚效果；鼓風機房內的鼓風機為好氧處理提供氧氣；最后，沉淀池中部分出水通過回流泵回流至缺氧池，實現循環利用。
（發明人：王志彬;韓松青）
