強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理污水領(lǐng)域，涉及一種強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備及其操作方法。包括生物轉(zhuǎn)盤單元、回流單元、固液分離單元和污泥減量單元。該設(shè)備的特征是通過回流硝化液提高脫氮效率和堿處理降低污泥產(chǎn)量。該設(shè)備操作方便，能耗低、脫氮效率高、污泥產(chǎn)量低，適用于分散型污水處理。
【專利說明】強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理污水的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種適合處理分散型污水的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物轉(zhuǎn)盤(Rotating Biological Contactor,簡稱RBC)是一種生物膜法廢水處理技術(shù)。20世紀(jì)60年代首先由原聯(lián)邦德國研制成功。生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)具有占地面積小、能耗低、有機(jī)負(fù)荷高、脫氮效率高和運(yùn)行管理簡單等一系列的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]針對分散型污水排放量小、有機(jī)物濃度相對偏低、日變化系數(shù)大、間歇排放且不易收集的特點(diǎn)，本研究采用強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備對分散型污水進(jìn)行降解處理。首先生物轉(zhuǎn)盤上粘附的大量生物膜與污水接觸后，使污水中的污染物質(zhì)得到去除；其次，在回流單元中，回流管路中富含硝酸根離子的污水回流到反應(yīng)器進(jìn)水口，強(qiáng)化了脫氮的效果；最后，一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)減量處理后達(dá)到了原位處理濃縮的效果。此外，與傳統(tǒng)組合工藝相比，脫氮效率提高、占地面積減少、維護(hù)簡單且減少了污泥排放的量的同時(shí)延長了排放周期。固液分離單元設(shè)置在回流單元的右側(cè)，電磁閥繼電器定時(shí)控制開關(guān)，通過水力作用使底部污泥排入回流槽中，實(shí)現(xiàn)污泥自回流。污泥減量單元中污泥經(jīng)過堿減量處理，上清液通過回流管路流入進(jìn)水口，減量后的剩余污泥通過雙向輸送管路排出反應(yīng)器，節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用。通過對分散型污水處理試驗(yàn)研究表明，采用強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備作為二級污水處理工藝處理污水是完全可行的。
[0004]由于強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備的固液分離單元底部污泥量逐漸增多，管路較窄，因而回流管路容易堵塞，污泥回流受到限制，因而當(dāng)污水濃度較高時(shí)，需要縮短污泥回流周期，避免回流管路堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是優(yōu)化生物轉(zhuǎn)盤裝置結(jié)構(gòu)，通過將回流單元中富含硝酸根離子的混合污泥回流，提高脫氮效率。
[0006]本發(fā)明的另一目的是通過增設(shè)回流轉(zhuǎn)盤和污泥減量單元，降低了污泥產(chǎn)量并延長了排泥周期。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0008]一種強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，包括生物轉(zhuǎn)盤單元、回流單元、固液分離單元和污泥減量單元。
[0009]生物轉(zhuǎn)盤單元中生物轉(zhuǎn)盤盤片通過轉(zhuǎn)軸連接并固定在箱體正上方，通過位于生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)；生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)水口 ；右側(cè)壁上部設(shè)有出水管，出水管穿過回流單元與固液分離單元連接；生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)壁底部設(shè)有污泥收集槽，通過管路與右側(cè)的污泥減量單元連接；[0010]回流單元的回流盤片通過轉(zhuǎn)軸連接并固定在箱體正上方，與生物轉(zhuǎn)盤盤片共用一個(gè)電機(jī)；回流單元前側(cè)壁上部設(shè)有集水槽，集水槽通過外側(cè)回流管路與生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口連接；回流單元下部通過污泥回流管與固液分離單元相連，管上設(shè)有電磁閥繼電器。[0011]回流盤片上如水車裝有回流管，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)使回流轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),其回流管將混合污泥提升到集水槽中，通過回流管數(shù)量調(diào)節(jié)回流量，使回流比為50%~200%。
[0012]污泥減量單元底部設(shè)有進(jìn)水與出水口，通過管路與生物轉(zhuǎn)盤單元底部的污泥收集槽相連，管路上設(shè)有污泥泵，定期將污泥從生物轉(zhuǎn)盤單元泵入污泥減量單元；污泥減量單元上部設(shè)有上清液出口，通過外側(cè)回流管路與生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口連接。外側(cè)回流管路上還設(shè)有污水口。
[0013]污泥減量單元定期投加堿，使pH維持在10~12。
[0014]利用本發(fā)明一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備原位處理剩余污泥的方法如下:
[0015]首先污水與回流水混合作為進(jìn)水，流入生物轉(zhuǎn)盤單元的進(jìn)水口，接觸附有生物膜的生物轉(zhuǎn)盤盤片，降解后的污水推流至生物轉(zhuǎn)盤裝置單元出水口，然后經(jīng)管路流入固液分離單元進(jìn)行泥水分離；分離后的上清液經(jīng)固液分離單元出水口排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，底部的污泥通過電磁閥計(jì)電器間歇的經(jīng)污泥回流管排入回流單元中；回流單元中的污泥經(jīng)回流盤片上的回流管流入外側(cè)回流管路進(jìn)而匯入生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口 ；生物轉(zhuǎn)盤單元底部的污泥收集槽不斷地收集生物轉(zhuǎn)盤上脫落的生物膜，富集濃縮后經(jīng)管路定期輸送到污泥減量單元，經(jīng)堿減量處理后，上清液從污泥減量單元上清液出口通過外側(cè)回流管路流入生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口，濃縮污泥定期從外側(cè)回流管路上的污水口排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備作后續(xù)處理。
[0016]通過一體化生物轉(zhuǎn)盤強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的作用，去除生活污水中的有機(jī)物，總氮，氨氮和總懸浮固體，提高脫氮效率并降低了污泥產(chǎn)量。
[0017]有益效果:
[0018]1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)造簡單，運(yùn)行操作與維護(hù)十分簡單；
[0019]2、占地面積較傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤組合工藝節(jié)省了約50% ；
[0020]3、本發(fā)明采用水車自回流系統(tǒng)，脫氮效率高，能耗低，占地面積??；
[0021]4、剩余污泥的原位堿減量處理使污泥得到濃縮，減少了后續(xù)工作量，節(jié)約了運(yùn)行成本。
[0022]5、本發(fā)明占地面積少、投資省、運(yùn)行維護(hù)簡單、脫氮效率高、污泥產(chǎn)率低，特別適合處理分散型生活污水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1.本發(fā)明設(shè)備平面示意圖。
[0024]圖2.本發(fā)明設(shè)備立剖面示意圖。
[0025]圖3.本發(fā)明設(shè)備側(cè)剖面示意圖。
[0026]其中，1-生物轉(zhuǎn)盤單元，I1-固液分離單元，II1-回流單元，IV -污泥減量單元，1-生物轉(zhuǎn)盤單元與回流單元共用壁，2-回流單元與固液分離和污泥減量單元共用壁，3-進(jìn)水口，4-轉(zhuǎn)軸，5-污泥收集槽，6-固液分離單元進(jìn)水口，7-固液分離單元出水口，8-污泥回流管，9-電磁閥繼電器，10-回流管，11-外側(cè)回流管路，12-污水口，13-生物轉(zhuǎn)盤盤片，14-污泥減量單元進(jìn)水與出水口，15-污泥減量單元上清液出口。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，對這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]結(jié)合圖1、圖2和圖3進(jìn)一步說明。
[0030]強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備包括生物轉(zhuǎn)盤單元1、固液分離單元I1、回流單元III和污泥減量單元IV。
[0031]所述的生物轉(zhuǎn)盤單元位于設(shè)備左側(cè)，其與回流單元具有一面共用壁1，回流單元和固液分離污泥減量單元具有一面共用壁2 ；
[0032]生物轉(zhuǎn)盤單元I左下方為進(jìn)水口 3，生物轉(zhuǎn)盤和回流轉(zhuǎn)盤共用轉(zhuǎn)軸4，生物轉(zhuǎn)盤單元底部設(shè)有污泥收集槽5，通過管路輸送到污泥減量單元IV中；
[0033]生物轉(zhuǎn)盤單元I右側(cè)是固液分離單元II，其進(jìn)水口 6位于正中心，出水口 7位于右側(cè)壁上方，在固液分離單元下方是污泥回流管8，回流管上裝有電磁閥繼電器9，使固液分離單元中的污泥流入回流單元中。
[0034]回流單元III位于固液分離單元與回流轉(zhuǎn)盤單元中間，回流轉(zhuǎn)盤上裝有回流管10，將混合污泥提升到集水槽，集水槽與外側(cè)回流管路11連接，外側(cè)回流管路有一端與生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口 3連接，并在靠近進(jìn)水口 3處設(shè)置有污水口 12，另有一端與污泥減量單元上清液出口 15連接。
[0035]污泥減量單元IV位于回流單元右側(cè)且固液分離單元正前方，污泥收集槽5中的污泥通過管路輸送到污泥減量單元進(jìn)水與出水口 14，減量后上清液通過出口 15沿著外側(cè)回流管路11流入生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口 3。
[0036]生物轉(zhuǎn)盤單元I與右側(cè)回流單元III和固液分離單元II等高，長度和寬度根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)和水量以及一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)節(jié)。
[0037]利用上述的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備對一小區(qū)的污水進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)量為10m3/d。污水主要是生活污水，其水質(zhì)性質(zhì)如下:SS:60~100mg/L，COD:200~500mg/L，TN:25~50mg/L，TP:3.0~7.0mg/L。整個(gè)運(yùn)行過程中，保持生物轉(zhuǎn)盤裝置單元三級槽內(nèi)D0濃度分別為1.68~2.28、1.95~2.39和3.20~5.68，水溫為20~30°C，pH為6~9，轉(zhuǎn)速R為3r/min,回流比為50%~200%。
[0038]首先污水與回流水混合作為進(jìn)水，流入生物轉(zhuǎn)盤單元I左側(cè)下方的進(jìn)水口 3，接觸附有生物膜的生物轉(zhuǎn)盤盤片13，對污水中的SS、COD、BOD、TN等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行降解去除，降解后的污水推流至生物轉(zhuǎn)盤裝置單元I出水口，然后經(jīng)管路流入固液分離單元II進(jìn)行泥水分離；分離后的上清液經(jīng)固液分離單元出水口 7排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，底部的污泥通過電磁閥計(jì)電器9間歇的經(jīng)污泥回流管8排入回流單元III中；回流單元中的污泥經(jīng)回流盤片上的回流管10流入外側(cè)回流管路11進(jìn)而匯入進(jìn)水口 3 ;生物轉(zhuǎn)盤單元I底部的污泥收集槽5不斷地收集生物轉(zhuǎn)盤13上脫落的生物膜，富集濃縮后經(jīng)管路定期輸送到污泥減量單元IV，經(jīng)堿減量處理后，上清液從污泥減量單元上清液出口 15通過外側(cè)回流管路11流入進(jìn)水口 3，濃縮污泥定期排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備作后續(xù)處理。
[0039]處理結(jié)果表明:經(jīng)過本發(fā)明的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備處理，在穩(wěn)定運(yùn)行期間，出水中C0D為10~40mg/L,氨氮為1~4mg/L, SS為4~20mg/L，TN為9~25mg/L，TP為0.5~3mg/L左右。污泥中VS去除率為35%~40%，剩余污泥排放周期30天以上。
[0040]強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備占地面積為0.3m2，污水處理單位能耗低為0.1度?！?br> 【權(quán)利要求】
1.強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，其特征在于，包括生物轉(zhuǎn)盤單元、回流單元、固液分離單元和污泥減量單元；生物轉(zhuǎn)盤單元中生物轉(zhuǎn)盤盤片通過轉(zhuǎn)軸連接并固定在箱體正上方，通過位于生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)；生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)水口 ；右側(cè)壁上部設(shè)有出水管，出水管穿過回流單元與固液分離單元連接；生物轉(zhuǎn)盤單元左側(cè)壁底部設(shè)有污泥收集槽，通過管路與右側(cè)的污泥減量單元連接；回流單元的回流盤片通過轉(zhuǎn)軸連接并固定在箱體正上方，與生物轉(zhuǎn)盤盤片共用一個(gè)電機(jī)；回流單元前側(cè)壁上部設(shè)有集水槽，集水槽通過外側(cè)回流管路與生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口連接；回流單元下部通過污泥回流管與固液分離單元相連，管上設(shè)有電磁閥繼電器；污泥減量單元底部設(shè)有進(jìn)水與出水口，通過管路與生物轉(zhuǎn)盤單元底部的污泥收集槽連接，管路上設(shè)有污泥泵；污泥減量單元上部設(shè)有上清液出口，通過外側(cè)回流管路與生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口連接；外側(cè)回流管路上設(shè)有污水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，其特征在于，所述生物轉(zhuǎn)盤單元與所述回流單元具有一面共用壁，所述回流單元和所述固液分離污泥減量單元具有一面共用壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，其特征在于，所述污泥減量單元中投加堿，使pH維持在10~12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)化脫氮和原位處理剩余污泥的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，其特征在于，所述回流盤片上設(shè)有回流管，通過回流管數(shù)量調(diào)節(jié)回流量，使回流比為50%~200%。
5.利用權(quán)利要求1 或2所述的一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備原位處理剩余污泥的方法，其特征在于，所述方法如下:首先污水與回流水混合作為進(jìn)水，流入生物轉(zhuǎn)盤單元的進(jìn)水口，接觸附有生物膜的生物轉(zhuǎn)盤盤片，降解后的污水推流至生物轉(zhuǎn)盤裝置單元出水口，然后經(jīng)管路流入固液分離單元進(jìn)行泥水分離；分離后的上清液經(jīng)固液分離單元出水口排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備，底部的污泥通過電磁閥計(jì)電器間歇的經(jīng)污泥回流管排入回流單元中；回流單元中的污泥經(jīng)回流盤片上的回流管流入外側(cè)回流管路進(jìn)而匯入生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口 ；生物轉(zhuǎn)盤單元底部的污泥收集槽不斷地收集生物轉(zhuǎn)盤上脫落的生物膜，富集濃縮后經(jīng)管路定期輸送到污泥減量單元，經(jīng)堿減量處理后，上清液從污泥減量單元上清液出口通過外側(cè)回流管路流入生物轉(zhuǎn)盤單元進(jìn)水口，濃縮污泥定期從外側(cè)回流管路上的污水口排出一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備作后續(xù)處理。
【文檔編號】C02F3/08GK103663732SQ201310689638
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】郭雪松, 霍鑫超, 肖本益, 劉俊新 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心