CN108128972A - 用于排入ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统及方法，属污水处理领域。该系统包括：顺次连接的机械格栅、初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统。该处理系统能对污水进行第一级预处理、第二级生化处理、第三级过滤处理，处理后的出水污染物排放达到地表Ⅳ类水体的标准。该处理系统及方法能有效去除水中的有机物、氨氮、悬浮物等，有效提高出水水质，使出水污染物排放达到地表Ⅳ类水体的标准，即COD≤30mg/l，BOD≤6mg/l，SS≤5mg/l，该方法工艺简捷、成本低，处理效果好。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处 理系统及方法。
背景技术
近年来的生活水平大幅提高，乡镇镇区的发展不单单是人群的聚集，更多的是乡镇工 业园区的发展，社区人群聚集化与工业园区同步发展，同步进步，越来越多乡镇逐渐发 展成为新兴工业园区与居住园区并存的局面，因此越来越多的污水不仅仅是生活污水，而是混杂着镇区工业园区的污水。因此乡镇污水处理技术复杂化，难度增大。
我国现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)，对城镇污水厂出 水水质设定了三级标准，其中一级标准分为A标准和B标准。由于排放标准过低，经过污水 处理厂处理后达到一级A或一级B标准的水远远没有达到地表Ⅳ类水体的标准，给周围的环 境带来新的污染。
对于发达地区，如北京、上海、广州等区域，小城镇区域并非单单是居民居住地，也是工业园区所在地，而且大城市地区城镇污水处理厂标准逐步提高，由原来《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准提高到排放至地表Ⅳ类水体的标准， 如北京市地方标准-《城镇污水处理厂水污染排放标准》(DB11/890-2012)，由于水质标 准提高，原来的处理工艺远远不能满足地表Ⅳ类水体的标准，因此急需一种适用于对排水 Ⅳ类水体小城镇综合污水处理的方法及系统。
发明内容
本发明实施方式提供一种用于排放Ⅳ类水体的小城镇综合污水处理系统及方法，能处 理当地居民生活污水以及工业园区排污企业必须按照《污水排入城市下水道水质标准》 (CJ343-2010)C等级标准要求排放污水和部分重污染企业按《污水综合排放标准》(GB8978-1996)排放污水，可以解决目前小城镇综合污水的污染现状，缓解当地环境容 量，使出水符合地表Ⅳ类水体的标准。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，包括：
机械格栅、初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统；其中，
所述机械格栅设置污水入口；
所述机械格栅的出水口顺次与初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合 器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统连接；
所述接触氧化池连接鼓风机；
所述管道混合器上设有药剂投加装置；
所述超滤系统设有达标排放口。
本发明实施方式提供一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理方法，采用本发 明所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，包括以下步骤：
步骤1，污水管网来的小城镇综合污水进入所述处理系统的机械格栅进行格栅过滤， 去除部分杂质；
步骤2，所述机械格栅过滤后的出水提升进入初沉池进行初沉，去除部分悬浮物、大 颗粒污染物；
步骤3，所述初沉池初沉后的出水进入调节池进行调节处理，该调节池的水力停留时 间为6～12h；
步骤4，所述调节池调节后的出水进入厌氧流化床进行厌氧处理，降解去除污水中COD， 该厌氧流化床的水力停留时间为1～2h，容积负荷为3.0～6.0kgCOD/(m3.d)；
步骤5，所述厌氧流化床厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行生化处理，利用该接 触氧化池中形成的缺氧-好氧生物膜，降低污水中NH3-N、COD，去除污水中TN、TP；
步骤6，所述接触氧化池生化处理后的出水经管道混合器进入斜管沉淀池，通过在所 述管道混合器前投加PAC絮凝剂与斜管沉淀池配合进行混凝沉淀处理，净化出水的悬浮物；
步骤7，所述斜管沉淀混凝沉淀后的出水进入多介质过滤器进行多介质过滤处理，去 除水中的胶态杂质或悬浮物；
步骤8，所述多介质过滤器多介质过滤后的出水进入超滤系统通过超滤膜进行错流过 滤的超滤处理，去除剩余微量有机物，降低出水COD，外排出水达到污染物排放地表Ⅳ类 水体的标准。
由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的用于排入Ⅳ类水体的小城镇 综合污水的处理系统及方法，其有益效果为：
提供顺次连接的机械格栅、初沉池、厌氧流化床和接触氧化池、管道混合器、斜管沉 淀池、多介质过滤器和超滤系统形成一种对小城镇综合污水实现第一级预处理、第二级生 化处理和第三级过滤处理的处理系统及方法，能有效去除水中的有机物、氨氮、悬浮物等， 有效提高出水水质，使出水污染物排放达到地表Ⅳ类水体的标准，即COD≤30mg/l，BOD≤ 6mg/l，SS≤5mg/l，该方法工艺简捷、成本低，处理效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附 图。
图1为本发明实施例提供的处理系统构成示意图；
图2为本发明实施例提供的处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术 人员公知的现有技术。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统， 能对当地居民生活污水、工业园区排污企业必须按照《污水排入城市下水道水质标准》 (CJ343-2010)C等级标准要求排放污水和部分重污染企业按《污水综合排放标准》(GB8978-1996)排放污水进行处理，处理后出水达标排放，包括：
机械格栅1、初沉池2、调节池3、厌氧流化床4、接触氧化池5、管道混合器6、斜管沉淀池7、多介质过滤器8和超滤系统9；其中，
所述机械格栅设置污水入口A；
所述机械格栅的出水口顺次与初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合 器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统连接；
所述接触氧化池连接鼓风机B；
所述管道混合器上设有药剂投加装置C；
所述超滤系统设有达标排放口D。
上述处理系统中，机械格栅的格栅间隙为10mm；
所述机械格栅经提升泵与所述初沉池连接。
上述处理系统中，初沉池和调节池为合建的一体化初沉淀调节池；
所述调节池的水力停留时间为6～12h。
上述处理系统中，厌氧流化床内设有粒径0.2～1.0mm的载体；该厌氧流化床的水力停 留时间1～2h，容积负荷为3.0～6.0kgCOD/(m3.d)。
上述处理系统中，载体采用石英砂、陶粒、沸石、无烟煤中的一种或几种。
上述处理系统中，接触氧化池内设有悬浮填料，该接触氧化池内底部设有微阻力大流 量曝气装置；
所述斜管沉淀池内设有聚丙烯斜管填料。
上述处理系统中，多介质过滤器内设有多介质滤料，该多介质滤料由依次设置的卵石 层、石英砂和无烟煤构成；
所述多介质过滤器设有气水联合反冲洗装置，该气水联合反冲洗装置的反洗水的强度 为30～40m3/(m2·h)，反洗水压力小于等于0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3 /(m2·h)，反洗空气的压力小于等于0.15MPa。
上述处理系统中，超滤系统采用错流过滤的柱式外压式超滤膜元件，该柱式外压式超 滤膜元件的过滤孔径为0.01～0.03u，截留分子量为1000，回收率不低于95％；
所述超滤系统的错滤排放口回流至所述调节池。
如图2所示，本发明实施例还提供一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理方 法，采用上述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，包括以下步骤：
步骤1，污水管网来的小城镇综合污水进入所述处理系统的机械格栅进行格栅过滤， 去除部分杂质；
步骤2，所述机械格栅过滤后的出水提升进入初沉池进行初沉，去除部分悬浮物、大 颗粒污染物；
步骤3，所述初沉池初沉后的出水进入调节池进行调节处理，该调节池的水力停留时 间为6～12h；
步骤4，所述调节池调节后的出水进入厌氧流化床进行厌氧处理，降解去除污水中COD， 该厌氧流化床的水力停留时间为1～2h，容积负荷为3.0～6.0kgCOD/(m3.d)；
步骤5，所述厌氧流化床厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行生化处理，利用该接 触氧化池中形成的缺氧-好氧生物膜，降低污水中NH3-N、COD，去除污水中TN、TP；
步骤6，所述接触氧化池生化处理后的出水经管道混合器进入斜管沉淀池，通过在所 述管道混合器前投加PAC絮凝剂与斜管沉淀池配合进行混凝沉淀处理，净化出水的悬浮物； 优选的，PAC絮凝剂的投加量为50～100mg/l；
步骤7，所述斜管沉淀混凝沉淀后的出水进入多介质过滤器进行多介质过滤处理，去 除水中的胶态杂质或悬浮物；
步骤8，所述多介质过滤器多介质过滤后的出水进入超滤系统通过超滤膜进行错流过 滤的超滤处理，去除剩余微量有机物，降低出水COD，外排出水达到污染物排放地表Ⅳ类 水体的标准。
上述处理的步骤7中，通过设置的气水联合反冲洗装置对多介质过滤器进行气水联合 反冲洗，反洗水的强度为30～40m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa；
上述处理的步骤8中，超滤系统的错流液回流至调节池。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种排入Ⅳ类水体小城镇综合污水的处理系统，该系 统包括：
机械格栅、初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统，其中，机械格栅、初沉池和调节池形成预处理系统，厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器和斜管沉淀池形成二级生化处理系统，多介质过滤器、超滤 系统形成第三级的过滤系统；该处理系统的处理方法如图2所示，包括以下步骤：
(1)污水管网来的污水经机械格栅，格栅设置10mm，去除大部分塑料、泥渣等杂质。
(2)机械格栅出水经提升泵提升之初沉池，去除大部分悬浮物、大颗粒污染物，出水至调节池。
(3)调节池与初沉池合建，调节水量，停留时间6～12h。
(4)调节池出水至厌氧流化床，内设载体，如石英砂、陶粒、沸石、无烟煤等，粒 径0.2～1.0mm，增大微生物接触面积，更加有效的降解污水中COD。停留时间1～2h，容积 负荷3.0～6.0kgCOD/(m3.d)，通过设置粒径小、比表面积大的载体，厌氧微生物组成的生 物膜在载体表面生长，载体处于流化状态，具有良好的传质条件，微生物易与废水充分接 触，细菌具有很高的活性，设备处理效率高，厌氧流化床出水至接触氧化池。
(5)厌氧池出水至接触氧化池，内设悬浮填料，底部设微阻力大流量曝气盘，使填料呈悬浮状态，更充分与污泥、空气接触，促进微生物新陈代谢，形成缺氧-好氧生物膜， 降低污水中NH3-N、COD，去除污水中TN、TP。
(6)接触氧化池出水经管道混合器至斜管沉淀池，管道混合器前投加PAC絮凝剂的投加量为50～100mg/l，沉淀采用沉淀效率较高的斜管沉淀，内设聚丙烯斜管填料，采用 乙丙共聚蜂窝斜管填料，长度1米，安装角度60°，提高系统处理沉淀效率。有利于净化 出水的悬浮物，使出水更加清澈。
(7)斜管沉淀出水至多介质过滤器，进一步去除水中的胶态杂质或悬浮物，过滤器内 多介质滤料依次为卵石层、石英砂、无烟煤。采用气水联合反冲洗，反洗水的强度为30～40m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa。
(8)多介质过滤器出水至超滤膜，采用柱式外压式超滤膜元件，具有膜表面平滑、抗污染能力强的特点，过滤孔径0.01～0.03u，截留分子量1000，回收率可达到95％以上，错流过滤，错流液回至调节池，可以去除系统剩余微量有机物，降低出水COD。出水达污 染物排放地表Ⅳ类水体的标准。
实施例：
采用本发明处理方法处理小城镇生活污水和工业园区排放至下水道污水，污水水质特 征见下表：
该方法处理步骤具体为：
(1)污水管网来水经机械格栅，格栅设置10mm，去除大部分塑料、泥渣等杂质。
(2)机械格栅出水经提升泵提升至初沉池，去除大部分悬浮物、大颗粒污染物，出水至调节池。
(3)调节池与初沉池合建，调节水量，停留时间8.0h。
(4)调节池出水至厌氧流化床，内设陶粒载体，滤料的比表面积/40000cm2/g，粒内孔隙率为粒径0.2～1.0mm，增大微生物接触面积，更加有效的降解污水中COD。停留 时间1～2h，容积负荷3.0kgCOD/(m3.d)，厌氧微生物组成的生物膜在载体表面生长，载体 处于流化状态，微生物易与废水充分接触，细菌具有很高的活性，设备处理效率高。
(5)厌氧池出水至接触氧化池，内设悬浮填料，底部设微阻力大流量曝气盘，使填料呈悬浮状态，更充分与污泥、空气接触，促进微生物新陈代谢，形成缺氧-好氧生物膜， 降低污水中NH3-N、COD，去除污水中TN、TP。
(6)接触氧化池出水经管道混合器至斜管沉淀池，管道混合器前投加PAC絮凝剂，投加量PAC50mg/l，沉淀采用沉淀效率较高的斜管沉淀，内设聚丙烯斜管填料，采用乙丙 共聚蜂窝斜管填料，长度1米，安装角度60°，提高系统处理沉淀效率。
(7)斜管沉淀出水至多介质过滤器，进一步去除水中的胶态杂质或悬浮物，过滤器内 多介质滤料依次为卵石层、石英砂、无烟煤。采用气水联合反冲洗，反洗水的强度为30～40m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3/(m2·h)，反 洗空气的压力≤0.15MPa。
(8)多介质过滤器出水至超滤膜，采用柱式外压式超滤膜元件，具有膜表面平滑、抗污染能力强的特点，过滤孔径0.01～0.03u，截留分子量1000，回收率可达到95％以上，错流过滤，错流液回至调节池，可以去除系统剩余微量有机物，降低出水COD。出水达污 染物排放地表Ⅳ类水体的标准。即BOD5≤6mg/l，CODcr≤30mg/l，SS≤5mg/l，NH3-N≤1.5(2.5)mg/l，T-P≤0.3mg/l，T-N≤15mg/l。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围 为准。
Claims (10)
1.一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，包括：
机械格栅、初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统；其中，
所述机械格栅设置污水入口；
所述机械格栅的出水口顺次与初沉池、调节池、厌氧流化床、接触氧化池、管道混合器、斜管沉淀池、多介质过滤器和超滤系统连接；
所述接触氧化池连接鼓风机；
所述管道混合器上设有药剂投加装置；
所述超滤系统设有达标排放口。
2.根据权利要求1所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述机械格栅的格栅间隙为10mm；
所述机械格栅经提升泵与所述初沉池连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述初沉池和调节池为合建的一体化初沉淀调节池；
所述调节池的水力停留时间为6～12h。
4.根据权利要求1或2所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述厌氧流化床内设有粒径0.2～1.0mm的载体；该厌氧流化床的水力停留时间1～2h，容积负荷为3.0～6.0kgCOD/(m3.d)。
5.根据权利要求4所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述载体采用石英砂、陶粒、沸石、无烟煤中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述接触氧化池内设有悬浮填料，该接触氧化池内底部设有微阻力大流量曝气装置；
所述斜管沉淀池内设有聚丙烯斜管填料。
7.根据权利要求1或2所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述多介质过滤器内设有多介质滤料，该多介质滤料由依次设置的卵石层、石英砂和无烟煤构成；
所述多介质过滤器设有气水联合反冲洗装置，该气水联合反冲洗装置的反洗水的强度为30～40m3/(m2·h)，反洗水压力小于等于0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3/(m2·h)，反洗空气的压力小于等于0.15MPa。
8.根据权利要求1或2所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，其特征在于，所述超滤系统采用错流过滤的柱式外压式超滤膜元件，该柱式外压式超滤膜元件的过滤孔径为0.01～0.03u，截留分子量为1000，回收率不低于95％；
所述超滤系统的错滤排放口回流至所述调节池。
9.一种用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理系统，包括以下步骤：
步骤1，污水管网来的小城镇综合污水进入所述处理系统的机械格栅进行格栅过滤，去除部分杂质；
步骤2，所述机械格栅过滤后的出水提升进入初沉池进行初沉，去除部分悬浮物、大颗粒污染物；
步骤3，所述初沉池初沉后的出水进入调节池进行调节处理，该调节池的水力停留时间为6～12h；
步骤4，所述调节池调节后的出水进入厌氧流化床进行厌氧处理，降解去除污水中COD，该厌氧流化床的水力停留时间为1～2h，容积负荷为3.0～6.0kgCOD/(m3.d)；
步骤5，所述厌氧流化床厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行生化处理，利用该接触氧化池中形成的缺氧-好氧生物膜，降低污水中NH3-N、COD，去除污水中TN、TP；
步骤6，所述接触氧化池生化处理后的出水经管道混合器进入斜管沉淀池，通过在所述管道混合器前投加PAC絮凝剂与斜管沉淀池配合进行混凝沉淀处理，净化出水的悬浮物；
步骤7，所述斜管沉淀混凝沉淀后的出水进入多介质过滤器进行多介质过滤处理，去除水中的胶态杂质或悬浮物；
步骤8，所述多介质过滤器多介质过滤后的出水进入超滤系统通过超滤膜进行错流过滤的超滤处理，去除剩余微量有机物，降低出水COD，外排出水达到污染物排放地表Ⅳ类水体的标准。
10.根据权利要求1所述的用于排入Ⅳ类水体的小城镇综合污水的处理方法，其特征在于，所述方法步骤6中，PAC絮凝剂的投加量为50～100mg/l；
所述方法步骤7中，通过设置的气水联合反冲洗装置对多介质过滤器进行气水联合反冲洗，反洗水的强度为30～40m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为10～20m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa；
所述方法步骤8中，超滤系统的错流液回流至调节池。
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