CN111499124A

CN111499124A - 一种城镇污水sda+baf的处理系统及其处理工艺

Info

Publication number: CN111499124A
Application number: CN202010496648.8A
Authority: CN
Inventors: 蒋康豫; 唐静; 蒋宁
Original assignee: SICHUAN RENFU BIOLOGICAL ENVIRONMENTAL PROTECTIONCO Ltd
Current assignee: SICHUAN RENFU BIOLOGICAL ENVIRONMENTAL PROTECTIONCO Ltd
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2020-08-07

Abstract

本发明涉及一种城镇污水SDA+BAF的处理系统，包括顺序相连接的精细分离装置、调节缓冲池、兼氧池、超声振动沉淀池、SND反应器、SAD反应器、BAF反应器、清水池、臭氧消毒池、计量排放渠；所述的精细分离装置为一种精细丝网过滤机构并带有自清洗功能，所述的超声振动沉淀池内设置有超声波振动分离板，所述的SND反应器、SAD反应器、BAF反应器均为流化床式结构，配水层、布水层、填料层均为专有设计，各反应器内均配置特定比例及成分的填料。还公开了一种城镇污水SDA+BAF的处理工艺。本发明达到的有益效果是：动力消耗小、出水水质稳定性强、物理去悬浮物、污泥产生量小、无需额外加碳源、节约药剂成本。

Description

一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺。

背景技术

随着我国水污染问题日益突显，城镇污水处理排放标准的提高已是大势所趋。从目前的水环境质量改善的要求看，许多城市污水处理厂处理后的出水往往排入城市河流，成为河流的水体。

我国现有的污水处理厂出水，排放标准多参考《GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A。然而对于一级A标准，其水质仅相当于地表水的劣Ⅴ类水。这种水质排放到几无自净能力的水体环境中，导致水体不但没有得到修复，反而遭到污染，于是出现“越治越脏”的现象。

水体污染的日益加剧，迫切要求城市污水处理厂出水达到地表类Ⅳ类标准。即将CODCr由一级A的50mg/L降低到30mg/l；BOD5由一级A的10mg/L降低到6mg/L；氨氮由一级A的5mg/L降低到1.5mg/L；总磷由一级A的0.5mg/L降低为0.3mg/L；总氮由一级A的15mg/L降低到5mg/L；溶解氧(DO)由一级A的无要求提高至3mg/L。

同时各方标准及流域性排放标准的出台，及流域性的消除劣五类、水生态的治理工作推进，一级A标准为彻底解决污染问题，城镇污水处理达标地表水四类标准是迫切需要的。

目前城镇污水处理厂处于一级B提升一级A或准地表四的过程中，主要由于目前能达到地表水四类水处理工艺投资大，稳定性较差，运行成本高等特性，导致新建及提标改造的水厂均无法稳定地表水四类水处理标准，限制了城镇污水处理的发展。

目前国内城镇污水相关地表四处理标准的工艺及性能指标如下表所示：

基于此，本公司设计一种城镇污水SDA+BAF的处理系统，并利用该系统进行处理，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种动力消耗小、出水水质稳定、物理去悬浮物、污泥产生量小、无需额外加碳源、节约药剂成本的城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种城镇污水SDA+BAF的处理系统，所述的处理系统包括相连接的SDA系统、BAF系统；

所述SDA系统包括依次相连的超声振动沉淀池、SND反应器、SAD反应器；

所述的BAF系统包括依次相连的BAF反应器；

所述的SDA系统依次经兼氧池、调节缓冲池连接在精细分离池上；

所述的BAF系统依次与清水池、臭氧消毒池、计量排放渠相连；

所述的SND反应器、SAD反应器、BAF反应器的底部均设置有反冲洗管，反冲洗管与清水池相连。

进一步地，所述的SAD反应器包括SAD池体，SAD池体的底部从下至上依次设置有配水腔层、布水层和复合滤料层A；

所述配水腔层设置有滤板内均有地设置有多个布水管道，布水管道的出口伸入布水层中。

进一步地，所述的复合滤料层A包括火山岩颗粒、硫铁矿颗粒、硫磺颗粒，且三者比例为1:1:3。

进一步地，所述的布水层包括滤板、鹅卵石垫层和长柄滤头，滤板的上方铺设有鹅卵石垫层，布水管道通过长柄滤头伸入鹅卵石垫层。

进一步地，所述的SND反应器中设置有复合滤料层B，其他结构与SAD反应器结构相同；所述复合滤料层B包括火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒。

优选地，所述的复合滤料层B中，火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒三者的比例为3:1:1。

进一步地，所述的超声波振动沉淀池包括依次连通的药剂混合池、振动池体和沉淀池体；所述振动池体的中部水平截断设置有超声波振荡板，振动池体的进水口位于超声波振荡板的下方；

所述超声波振荡板的上方设置有蜂窝斜管，蜂窝斜管的上方设置有集水槽，集水槽与沉淀池体相连通。

进一步地，所述的缓冲调节池、兼氧池均设置有集水槽，且调节缓冲池、兼氧池、药剂混合池、振动池体的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动；

所述的沉淀池体、SND池体、SAD池体和BAF反应器的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动；

所述的精细分离池与调节缓冲池之间设置有提升泵A，振动池体与沉淀池体之间设置有提升泵B。

进一步地，所述的BAF反应器内设置复合滤料层C，其他与SAD内结构设置相同，在对应的配水腔层处还设置有微孔膜曝气器；

所述SND反应器的底部也布置有微孔膜曝气器；

所述复合滤料层C包括自下而上依次填充的活性焦颗粒、聚氨酯海绵填料。

一种城镇污水SDA+BAF的处理工艺，其处理步骤为：

S1、预处理；

S11、利用紧密分离丝网对大颗粒悬浮物进行拦截过滤，然后调节稳定水质，并将调节后的上清液水流入兼氧池；

S12、分解，兼氧池内填充有立体弹性填料，立体弹性填料上布有兼氧菌，通过兼氧菌的水解作业和产酸作用，将污水中不溶性有机物降解为可溶解性有机物，同时兼氧菌中的反硝化细菌的反硝化作用将硝酸盐类离子还原为氮气，兼氧池出水中COD≤150mg/L、BOD₅≤200mg/L、TN≤20mg/L；

S2、SND+SDA处理；

S21、超声波处理，先加絮凝剂和混凝剂搅拌处理后，再经超声波振荡板对水中的悬浮物进行振荡分离处理，最后经蜂窝斜管向上涌出，再经提升泵B抽至沉淀池体内存储，沉淀池体的水中SS≤5mg/L、TP≤0.3mg/L，沉淀池体中的水经SND的布水管道进入SND池体内；

S22、SND处理，在复合滤料层B中布有异养型反硝化菌，经异养型反硝化菌处理后的水中SS≤5mg/L、COD≤10mg/L、BOD₅≤5mg/L、TN≤5mg/L、NH₃-N≤3mg/L、TP≤0.1mg/L；

S23、SAD处理，在复合滤料层A中也布设有自养型反硝化菌，再进一步进行自养型反硝化处理；

S3、BAF处理，在BAF反应器内进行曝气处理，曝气处理后的水中SS≤3mg/L、COD≤8mg/L、BOD₅≤3mg/L、TN≤3mg/L、NH₃-N≤2mg/L、TP≤0.1mg/L；

S4、经BAF处理后的水流入清水池内存储，再进行臭氧消毒后排放。

本发明具有以下优点：

(1)本方案中，在进行SDA与BAF处理前预先进行了超声波处理，通过超声波空化泡崩溃所产生的高能量足以断裂化学键，从而快速降解水中的有机物，产生的无机离子以及比原有机物易降解的有机物在后续的SDA和BAF作用下，能够快速被菌体分解；

(2)在SDA、BAF中，将复合滤料层A中火山岩颗粒、硫铁矿颗粒、硫磺颗粒的比例设置为1:1:3，将复合滤料层B中火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒设置为3:1:1，从而达到优异的反应效率；

(3)废水仅经过两次提升，无淤泥回流泵，动力消耗小，吨水处理节约0.2元电费；曝气量仅相当于常规AAO工艺，曝气动力消耗低，吨水处理节约0.3元电费，电力成本低，节约能源；

(4)污水中大部分悬浮物采用物理方式去除，降低生物负荷及淤泥产生量，淤泥产量降低40％以上；

(5)无需额外投加碳源，节省药剂成本，吨水节约1～2元药剂成本。

附图说明

图1为本发明处理系统的结构示意图；

图2为超声振动沉淀池的结构示意图；

图3为SND反应器和SAD反应器相连的结构示意图；

图4为本发明处理工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1～4图所示，一种城镇污水SDA+BAF的处理系统，包括依次相连接的精细分离池1、调节缓冲池2、兼氧池3、超声振动沉淀池4、SDA系统、BAF系统、清水池8、臭氧消毒池9、计量排放渠10。

本方案中，SDA系统包括依次相连的、SND反应器5、SAD反应器6；BAF系统包括依次相连的BAF反应器7；SND反应器5、SAD反应器6、BAF反应器7的底部均设置有反冲洗管，反冲洗管与清水池8相连。

具体地，如图4所示，本方案中，SAD反应器6的结构为：包括SAD池体601，SAD池体601的底部从下至上依次设置有配水腔层602、布水层603和复合滤料层A604；配水腔层602设置有滤板60201内均有地设置有多个布水管道60202，布水管道60201的出口伸入布水层603中。

更进一步地，布水层603包括滤板60301、鹅卵石垫层60302和长柄滤头，滤板60301的上方铺设有鹅卵石垫层60302，布水管道60202通过长柄滤头伸入鹅卵石垫层60302。

复合滤料层A604包括火山岩颗粒、硫铁矿颗粒、硫磺颗粒，且三者比例为1:1:3。复合滤料层A604中具有脱氮硫杆菌，硫磺颗粒主要为群体提供能源供给，火山岩颗粒主要为微生物载体，硫铁矿在提供能源供给的同时，水解处的铁离子协同降低废水总磷及悬浮物含量。

在SND反应器5中设置有复合滤料层B501，其他结构与SAD反应器6结构相同；复合滤料层B501包括火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒且这三者为菌体的载体，且三者比例为3:1:1。在复合滤料层B501中，其中的三种填料为菌体的载体，其上具有异养、兼氧细菌，如反硝化杆菌、斯氏抄杆菌、萤气极毛杆菌，还具有好氧性细菌，如亚硝酸菌和硝酸菌。这些细菌用于脱出污水中的氨氮及硝酸盐。通过设置不同类型的填料以及填料比例，从而控制硝化及反硝化细菌的生存环境因素，如DO、COD等，进而达到控制硝化与反硝化效率的目的。

BAF反应器7内设置复合滤料层C，其他与SAD内结构设置相同，在对应的配水腔层处还设置有微孔膜曝气器；SND反应器5的底部也布置有微孔膜曝气器；复合滤料层C包括自下而上依次填充的活性焦颗粒、聚氨酯海绵填料。即为逆流式流化窗结构，内部填充有火山岩颗粒，火山岩颗粒作为微生物载体，在好氧环境下通过微生物进一步去除废水中COD、TN、NH₃-N。

本方案中，超声波振动沉淀池4的结构如图3所示：包括依次连通的药剂混合池4-1、振动池体4-2和沉淀池体4-3；所述振动池体4-2的中部水平截断设置有超声波振荡板4-21，振动池体4-2的进水口位于超声波振荡板4-21的下方；超声波振荡板4-21的上方设置有蜂窝斜管4-22，蜂窝斜管4-22的上方设置有集水槽11，集水槽11与沉淀池体4-3相连通。另外振动池体4-3，其底部呈上大下小的锥形状，该锥形状的底部设置有淤泥排出管12，淤泥排出管12与淤泥池相连。

为了减小动力消耗，本方案中，缓冲调节池2、兼氧池3均设置有集水槽11，且调节缓冲池2、兼氧池3、药剂混合池4-1、振动池体4-2的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动；同时，沉淀池体4-3、SND池体401、SAD池体601和BAF反应器7的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动。只在精细分离池1与调节缓冲池2之间设置有提升泵A，振动池体4-2与沉淀池体4-3之间设置有提升泵B。

一种城镇污水SDA+BAF的处理工艺，其具体步骤为：

将城镇污水处理达标地表水四类的SDA+BAF处理系统结构如图2所示，生活污水自集水管网自流入精密分离池1，经过精密分离丝网进行大颗粒悬浮物过滤的污水通过提升泵A流入到调节缓冲池2，经过精密分离池1过滤的污水SS≤10mg/L；调节缓冲池2的主要作用是调节及稳定原水水质，调节缓冲池2上清液自流进入兼氧池3，调节缓冲池出水SS≤5mg/L。

兼氧池3内填充有立体弹性填料，池中兼氧菌的水解作用和产酸作用，将废水中部分不溶性的有机物转化为溶解性的有机物,部分难降解的大分子有机物转化为小分子的易降解有机物,从而去除部分COD并提高废水的可生化性；池中反硝化菌的反硝化作用，将硝酸盐类离子还原为氮气；兼氧池3出水COD≤150mg/L、BOD₅≤200mg/L、TN≤20mg/L。

水经兼氧池3下部过水孔进入超声振动沉淀池4，污水进入超声振动沉淀池后4先进行药剂混合池4-1进行搅拌加药，然后流入振动池体4-2，经超声波振荡板4-21，进一步提升悬浮物的分离效果，振动池体4-2内的水SS≤5mg/L、TP≤0.3mg/L。

提升泵B安装于振动池体4-2上部集水槽将水提升至配水井，配水井中的水从底部溢流孔进入SND反应器5(同步硝化反硝化滤池)，滤池底部配置有滤板、滤头、微孔膜曝气器、自下而上填充有粗细两层鹅卵石、活性焦、聚氨酯海绵填料，污水经过SND反应器5(同步硝化反硝化滤池)后SS≤10mg/L、COD≤30mg/L、BOD5≤10mg/L、TN≤10mg/L、NH3-N≤5mg/L、TP≤0.2mg/L。

SND反应器5(同步硝化反硝化滤池)上部设置有集水槽11，SND反应器5(同步硝化反硝化滤池)上部出水通过导流管引入SAD反应器6(自养型反硝化滤池)底部，污水经过SDA反应器6(自养型反硝化滤池)后SS≤5mg/L、COD≤10mg/L、BOD₅≤5mg/L、TN≤5mg/L、NH₃-N≤3mg/L、TP≤0.1mg/L。

SDA反应器6(自养型反硝化滤池)上部设置有集水槽11，SDA反应器6(自养型反硝化滤池)上部出水通过导流管引入BAF反应器7，其为曝气生物滤池底部，污水经过BAF曝气生物滤池后SS≤3mg/L、COD≤8mg/L、BOD₅≤3mg/L、TN≤3mg/L、NH₃-N≤2mg/L、TP≤0.1mg/L。

BAF曝气生物滤池上部设置有集水槽11，经处理过的污水通过集水槽11溢流进入清水池8，清水池8的作用为缓存一部分清水，满足5、6、7三个滤池的反冲洗用水需求。清水池8中的污水经底部过水孔自流流入臭氧消毒池9，水经臭氧消毒池9后溢流进入计量排放渠11排放。

本实施例中，调节缓冲池2及超声振动沉淀池4底部淤泥通过淤泥泵泵入淤泥池后，淤泥池上清液返回调节缓冲池2，淤泥通过污泥螺杆泵泵入淤泥沼化器进行沼化，经过沼化后的淤泥减量40～50％，产生的沼气可进行发电，经处理后淤泥外运处置。5、6、7三个滤池的反冲洗废水自流进入废水池，废水池中废水自流进入调节缓冲池2。

Claims

1.一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：其步骤为：

所述的处理系统包括相连接的SDA系统、BAF系统；

所述SDA系统包括依次相连的超声振动沉淀池（4）、SND反应器（5）、SAD反应器（6）；

所述的BAF系统包括依次相连的BAF反应器（7）；

所述的SDA系统依次经兼氧池（3）、调节缓冲池（2）连接在精细分离池（1）上；

所述的BAF系统依次与清水池（8）、臭氧消毒池（9）、计量排放渠（10）相连；

所述的SND反应器（5）、SAD反应器（6）、BAF反应器（7）的底部均设置有反冲洗管，反冲洗管与清水池（8）相连。

2.根据权利要求1所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的SAD反应器（6）包括SAD池体（601），SAD池体（601）的底部从下至上依次设置有配水腔层（602）、布水层（603）和复合滤料层A（604）；

所述配水腔层（602）设置有滤板（60201）内均有地设置有多个布水管道（60202），布水管道（60201）的出口伸入布水层（603）中。

3.根据权利要求2所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的复合滤料层A（604）包括火山岩颗粒、硫铁矿颗粒、硫磺颗粒，且三者比例为1:1:3。

4.根据权利要求3所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的布水层（603）包括滤板（60301）、鹅卵石垫层（60302）和长柄滤头，滤板（60301）的上方铺设有鹅卵石垫层（60302），布水管道（60202）通过长柄滤头伸入鹅卵石垫层（60302）。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的SND反应器（5）中设置有复合滤料层B（501），其他结构与SAD反应器（6）结构相同；

所述复合滤料层B（501）包括火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒。

6.根据权利要求5所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的复合滤料层B（501）中，火山岩颗粒、聚氨酯网状浮球、菱铁矿颗粒三者的比例为3:1:1。

7.根据权利要求6所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的超声波振动沉淀池（4）包括依次连通的药剂混合池（4-1）、振动池体（4-2）和沉淀池体（4-3）；

所述振动池体（4-2）的中部水平截断设置有超声波振荡板（4-21），振动池体（4-2）的进水口位于超声波振荡板（4-21）的下方；

所述超声波振荡板（4-21）的上方设置有蜂窝斜管（4-22），蜂窝斜管（4-22）的上方设置有集水槽（11），集水槽（11）与沉淀池体（4-3）相连通。

8.根据权利要求7所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的缓冲调节池（2）、兼氧池（3）均设置有集水槽（11），且调节缓冲池（2）、兼氧池（3）、药剂混合池（4-1）、振动池体（4-2）的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动；

所述的沉淀池体（4-3）、SND池体（401）、SAD池体（601）和BAF反应器（7）的液面逐渐降低，液体在重力作用下自动流动；

所述的精细分离池（1）与调节缓冲池（2）之间设置有提升泵A，振动池体（4-2）与沉淀池体（4-3）之间设置有提升泵B。

9.根据权利要求8所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述的BAF反应器（7）内设置复合滤料层C，其他与SAD内结构设置相同，在对应的配水腔层处还设置有微孔膜曝气器；

所述SND反应器（5）的底部也布置有微孔膜曝气器；

10.根据权利要求9所述的一种城镇污水SDA+BAF的处理系统及其处理工艺，其特征在于：所述处理工艺，其处理步骤为：

S1、预处理；

S11、利用紧密分离丝网对大颗粒悬浮物进行拦截过滤，然后调节稳定水质，并将调节后的上清液水流入兼氧池（3）；

S12、分解，兼氧池（3）内填充有立体弹性填料，立体弹性填料上布有兼氧菌，通过兼氧菌的水解作业和产酸作用，将污水中不溶性有机物降解为可溶解性有机物，同时兼氧菌中的反硝化细菌的反硝化作用将硝酸盐类离子还原为氮气，兼氧池（3）出水中COD≤150mg/L、BOD₅≤200mg/L、 TN≤20mg/L；

S2、SND+SDA处理；

S21、超声波处理，先加入絮凝剂和混凝剂搅拌处理后，再经超声波振荡板（4-21）对水中的悬浮物进行振荡分离处理，最后经蜂窝斜管（4-22）向上涌出，再经提升泵B抽至沉淀池体（4-3）内存储，沉淀池体（4-3）的水中SS≤5mg/L、TP≤0.3mg/L，沉淀池体（4-3）中的水经SND的布水管道进入SND池体（5）内；

S22、SND处理，在复合滤料层B（501）中布有异养型反硝化菌，经异养型反硝化菌处理后的水中SS≤5mg/L、 COD≤10mg/L、 BOD₅≤5mg/L、 TN≤5mg/L、NH₃-N≤3mg/L、TP≤0.1mg/L；

S23、SAD处理，在复合滤料层A（601）中也布设有自养型反硝化菌，再进一步进行自养型反硝化处理；

S3、BAF处理，在BAF反应器（7）内进行曝气处理，曝气处理后的水中SS≤3mg/L、COD≤8mg/L、 BOD₅≤3mg/L、TN≤3mg/L、NH₃-N≤2mg/L、TP≤0.1mg/L；

S4、经BAF处理后的水流入清水池（8）内存储，再进行臭氧消毒后排放。