[0001]
本发明涉及一种污水处理系统及工艺，更具体的说，该工艺具有连续进水与快速出水的特性，具体的说，尤其涉及一种由一个进水槽/鼓风机房分支多个并联的sbr反应池以提高进水泵/鼓风机房效率，出水堰顶部封盖并位于反应池主体的中部，通过中间出水的方式去除沉淀性能差的污泥颗粒，通过好氧颗粒污泥或者沉淀性好的污泥去除污水中的cod与氮元素的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统及工艺。
背景技术：
[0002]
环境中包含大量高浓度有机废水，而好氧颗粒污泥可有效的解决这一问题。好氧颗粒污泥是一种微生物多样性高的一类微生物聚集体，其内部集好氧区、厌氧区、缺氧区于一体，与传统活性污泥相比，具有沉淀性能良好，耐冲击负荷能力强等优点。当面对高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水时，好氧颗粒污泥表现出良好的处理效果。
[0003]
国内外对好氧颗粒污泥的培养方面已经做了多方面的研究，但好氧颗粒污泥的培养仍存在大量问题。在好氧颗粒污泥的培养设备中，sbr（序批式活性污泥法）培养好氧颗粒污泥的方式存在进水管高径比较大，无法保证大流量进水的特点，且国内多种好氧活性污泥培养设备存在培养时间长，培养出的污泥不稳定，不能具有稳定运行的能力。其对于好氧颗粒污泥的运行参数不能确定，在反复的运行中好氧颗粒污泥内部易解体，导致好氧颗粒污泥的使用实例较少。
[0004]
本发明旨在发明一种通过浸没式出水堰以及控制反应池沉淀阶段的时间培养好氧颗粒污泥的方法，其进水与出水交错进行，充分缩短了反应器运行单周期的时间，同时由一个进水槽/鼓风机房分支多个并联的sbr反应池，再通过反应池前的进水管阀门和空气管路阀门控制进水与曝气以提高进水泵和鼓风机房的效率，该工艺培养的好氧颗粒污泥具有同步硝化反硝化的生物环境、结构致密污泥浓度高、沉降性能优异、耐冲击负荷能力强等优点，得以更有效的对污水进行处理。
技术实现要素：
[0005]
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统及工艺。
[0006]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，包括预处理池、配水池、多个sbr反应池、鼓风机房和砂滤池，污水经预处理池的预处理后流入配水池，配水池的出水经进水泵抽至每个sbr反应池，鼓风机房用于对每个sbr反应池进行供气；其特征在于：所述sbr反应池由反应池、进水管、曝气盘、中间出水堰和do探头组成，进水管与反应池的底部相通，进水管经管路与进水泵的出水口相通，曝气盘经管路与鼓风机房的出风口相通；反应池的最大进水高度以下的三分之一至三分之二位置上设置有中间出水堰；反应池中设置有检测溶解氧数值的do探头，do探头伸至中间出水堰的下方；所述每个sbr反应池的进水管上均设置有进水阀门，每个sbr反应池中的曝气盘与鼓风机房之间的管路上均设置有空气
管路阀门；每个sbr反应池的出水口经管路接到砂滤池的接水口上，处理完毕的污水经砂滤池的出水口排出，每个sbr反应池中均接种有污泥。
[0007]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，所述预处理池中设置有格栅、沉砂池和碱液加注装置，格栅和沉砂池用于去除污水中的悬浮物质，碱液加注装置用于调节sbr反应池内的ph值。
[0008]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，所述中间出水堰的上壁和下壁封闭、两侧壁上均匀开设有出水堰孔。
[0009]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).进水阶段，待处理污水首先进入预处理池进行滤除水中悬浮物质和调节ph值的处理，然后进入配水池；配水池中的污水在进水泵的泵送和进水阀门的开关作用下抽至相应的sbr反应池，进水分配方法为：配水池中水由水泵连续分别给各个sbr反应池进水，同一时刻仅开启一座sbr反应池的进水阀门，当第一个sbr反应池进水结束时开启第二个sbr反应池进水阀门，第二个sbr反应池进水结束时开启第三个sbr反应池进水阀门，依次进行；sbr反应池的进水时刻为：当前周期的进水与上一周期的出水同时开启；b).曝气阶段，在sbr反应池的当前进水阶段开启时或者结束时，打开其曝气盘与鼓风机房之间的空气管路阀门，对sbr反应池内的污水进行曝气充氧和搅拌，以增加反应池中的溶解氧，并使污泥与污水充分混合；c).反应阶段，在曝气条件下，进入sbr反应池内的污水在反应池中上升的过程中，反应池内培养的好氧颗粒污泥或者沉淀性能好的污泥与污水充分接触，同时培养的好氧颗粒污泥内部由于溶解氧传质阻力因素，好氧颗粒污泥由外到内分为好氧区、缺氧区、厌氧区，在好氧区与污泥内微生物进行好氧呼吸消耗水中有机物，并完成氨氮的硝化，在缺氧区和厌氧区有机物进一步降解且进行部分硝态氮的反硝化作用，在好氧颗粒污泥内部实现对氨氮的同步硝化反硝化，实现污水中有机物和氨氮的去除；d).沉淀阶段，在反应阶段，经do探头检测水中的溶解氧数值，当反应池污水中的溶解氧大于6mg/l并具有上升的趋势时，关断sbr反应池与鼓风机房之间的空气管路阀门，停止曝气，反应阶段结束，之后进入沉淀阶段；在沉淀阶段内，沉淀性能好的污泥沉淀到中间出水堰以下，在沉淀时间内尚未沉淀完全的沉淀性能差的污泥则位于中间出水堰以上；e).出水阶段，沉淀阶段结束后，沉淀性能差的位于中间出水堰以上的污泥，经中间出水堰上的出水堰孔跟随污水一起排出，进入到砂滤池，经过砂滤池的进一步沉淀后最终排出。
[0010]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理工艺，单个周期总反应时间为240～300min，进水阶段的时间为40～60min。
[0011]
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理工艺，步骤b)所述的曝气阶段，若在进水开始的同时开启曝气，通过曝气提高水中溶解氧并使污泥与污水充分混合，为污泥提供有氧环境，污泥内部缺氧段反应仅靠好氧颗粒污泥进行；若在进水结束后开启曝气，则该时间段为污泥制造缺氧环境，进行硝态氮的反硝化过程，进一步提高对污水中氨氮的去除率。
[0012]
本发明的有益效果是：本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统
及工艺，包括预处理、配水池、sbr反应池、鼓风机房和砂滤池，多个sbr反应池并联提高进水泵效率，在反应阶段，反应池内培养的好氧颗粒污泥或者沉淀性能好的污泥与污水充分接触，同时培养的好氧颗粒污泥内部由于溶解氧传质阻力因素，好氧颗粒污泥由外到内分为好氧区、缺氧区、厌氧区，在好氧区与污泥内微生物进行好氧呼吸消耗水中有机物，并完成氨氮的硝化，在缺氧区和厌氧区有机物进一步降解且进行部分硝态氮的反硝化作用，在好氧颗粒污泥内部实现对氨氮的同步硝化反硝化，实现污水中有机物和氨氮的去除。在出水堰上部水压的作用下达到了短时间出水以及进出水阶段同时进行的特点不仅缩短了sbr运行单周期的时间，由浸没式中间出水堰快速出水以及中间出水的特点将沉淀性能差的悬浮污泥排出而保留沉淀性能好的污泥颗粒，还筛选出了沉淀性能好的颗粒污泥。
附图说明
[0013]
图1为本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的原理图；图2为本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理工艺的流程图；图3为本发明中sbr反应池的结构示意图。
[0014]
图中：1预处理池，2配水池，3 sbr反应池，4鼓风机房，5砂滤池，6反应池，7进水管，8曝气盘，9中间出水堰，10 do探头，11进水泵，12进水阀门，13空气管路阀门，14出水堰孔。
具体实施方式
[0015]
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0016]
如图1所示，给出了本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的原理图，其由预处理池1、配水池2、多个sbr反应池3、鼓风机房4和砂滤池5组成，污水经预处理池1的预处理后流入配水池2，配水池2的出水口上设置有进水泵11，进水泵11的出水口经管路与每个sbr反应池3的进水口相连通，以便将配水池2中的污水抽至相应的sbr反应池3中。所示的鼓风机房4经管路与每个sbr反应池3中的曝气装置相连通，以实现对每个sbr反应池3的曝气充氧。每个sbr反应池3的出水口均经管路汇集至砂滤池5的进水口，经砂滤池5的进一步过滤沉降后排出。
[0017]
所示的预处理池1中设置有格栅、沉砂池和碱液加注装置，格栅和沉砂池用于去除污水中的悬浮物质，碱液加注装置用于调节sbr反应池内的ph值。每个sbr反应池3与进水泵11之间的管路上均设置有进水阀门12，通过控制进水阀门12的开闭，可分别对每个sbr反应池3的进水状态进行控制，以满足所有sbr反应池3依次进水的要求。所示每个sbr反应池3中的曝气盘8与鼓风机房4之前的供气管路上均设置有空气管路阀门13，通过控制空气管路阀门13的开关状态，可对每个sbr反应池3的曝气和停止曝气进行控制。
[0018]
如图3所示，给出了本发明中sbr反应池的结构示意图，所示的sbr反应池3由反应池6、进水管7、曝气盘8、中间出水堰9、do探头10组成，进水管7的一端经进水阀门12与进水泵11相连通，另一端与反应池6的底部相通，用于将待处理污水通入反应池6的底部，为了对进入的污水进行均匀布水，还可在反应池6的底部设置布水装置。所示的曝气盘8设置于反应池6的底部，曝气盘8经空气管路阀门13与鼓风机房4的出风口相连通，以实现对反应池6中污水的充氧和搅拌。
[0019]
所示的进水水位对应最大进水高度，其可通过设置液位传感器来标定。所示的中间出水堰9设置于反应池6中最大进水高度的三分之一至三分之二的位置上，出水堰9的内部为空腔，出水堰9的上壁和下壁均为密封状态，出水堰9的两侧壁上均匀开设出水堰孔14，在沉淀阶段接收后的出水阶段，中间出水堰9上部的污水在水压的作用下经出水堰孔14短时间快速出水，同时在沉淀阶段接收后仍滞留在中间出水堰9上部的沉降性能差的污泥跟随污水一起排出，有利于沉降性能好的污泥滞留在反应池中，也有利于培养出活性更好的好氧颗粒污泥。所示的do探头10用于测量反应池中污水的溶解氧数值，do探头10的测量部位伸至中间出水堰9的下方。
[0020]
如图2所示，给出了本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理工艺的流程图，其通过以下步骤来实现：a).进水阶段，待处理污水首先进入预处理池进行滤除水中悬浮物质和调节ph值的处理，然后进入配水池；配水池中的污水在进水泵的泵送和进水阀门的开关作用下抽至相应的sbr反应池，进水分配方法为：配水池中水由水泵连续分别给各个sbr反应池进水，同一时刻仅开启一座sbr反应池的进水阀门，当第一个sbr反应池进水结束时开启第二个sbr反应池进水阀门，第二个sbr反应池进水结束时开启第三个sbr反应池进水阀门，依次进行；sbr反应池的进水时刻为：当前周期的进水与上一周期的出水同时开启；该步骤中，当sbr反应池的进水液位达到最大进水高度时，则停止进水。
[0021]
b).曝气阶段，在sbr反应池的当前进水阶段开启时或者结束时，打开其曝气盘与鼓风机房之间的空气管路阀门，对sbr反应池内的污水进行曝气充氧和搅拌，以增加反应池中的溶解氧，并使污泥与污水充分混合；该步骤中，若在进水开始的同时开启曝气，通过曝气提高水中溶解氧并使污泥与污水充分混合，为污泥提供有氧环境，污泥内部缺氧段反应仅靠好氧颗粒污泥进行；若在进水结束后开启曝气，则该时间段为污泥制造缺氧环境，进行硝态氮的反硝化过程，进一步提高对污水中氨氮的去除率。
[0022]
c).反应阶段，在曝气条件下，进入sbr反应池内的污水在反应池中上升的过程中，反应池内培养的好氧颗粒污泥或者沉淀性能好的污泥与污水充分接触，同时培养的好氧颗粒污泥内部由于溶解氧传质阻力因素，好氧颗粒污泥由外到内分为好氧区、缺氧区、厌氧区，在好氧区与污泥内微生物进行好氧呼吸消耗水中有机物，并完成氨氮的硝化，在缺氧区和厌氧区有机物进一步降解且进行部分硝态氮的反硝化作用，在好氧颗粒污泥内部实现对氨氮的同步硝化反硝化，实现污水中有机物和氨氮的去除；d).沉淀阶段，在反应阶段，经do探头检测水中的溶解氧数值，当反应池污水中的溶解氧大于6mg/l并具有上升的趋势时，关断sbr反应池与鼓风机房之间的空气管路阀门，停止曝气，反应阶段结束，之后进入沉淀阶段；在沉淀阶段内，沉淀性能好的污泥沉淀到中间出水堰以下，在沉淀时间内尚未沉淀完全的沉淀性能差的污泥则位于中间出水堰以上；在反应池内含有cod和氨氮时，池内微生物进行好氧呼吸，池内的消耗的do与曝气补充的do维持平衡，处于2～6mg/l之间；在反应池内do高于该平衡值时，则反应池内好氧过程反应完成，此时控制空气管路阀门关闭。
[0023]
e).出水阶段，沉淀阶段结束后，沉淀性能差的位于中间出水堰以上的污泥，经中间出水堰上的出水堰孔跟随污水一起排出，进入到砂滤池，经过砂滤池的进一步沉淀后最
终排出。
[0024]
该步骤中，出水时存在的水压加快出水速度，达到短时间快速出水的目的，短时间的出水得以排出沉淀速度低于10m/h的污泥流失，截留沉淀性能优异的污泥，并逐步培养出好氧颗粒污泥或者沉淀性能好的污泥，短时间的快速出水促进了sbr反应池各阶段的进行。
[0025]
其中，单个周期总反应时间为240～300min，进水阶段的时间为40～60min，出水时间为5min左右，曝气时长为230～290 min。水中cod的去除率可达到95%。
技术特征：
1.一种基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，包括预处理池（1）、配水池（2）、多个sbr反应池（3）、鼓风机房（4）和砂滤池（5），污水经预处理池的预处理后流入配水池，配水池的出水经进水泵（11）抽至每个sbr反应池，鼓风机房用于对每个sbr反应池进行供气；其特征在于：所述sbr反应池由反应池（6）、进水管（7）、曝气盘（8）、中间出水堰（9）和do探头组成，进水管与反应池的底部相通，进水管经管路与进水泵的出水口相通，曝气盘经管路与鼓风机房的出风口相通；反应池的最大进水高度以下的三分之一至三分之二位置上设置有中间出水堰（9）；反应池中设置有检测溶解氧数值的do探头，do探头伸至中间出水堰的下方；所述每个sbr反应池的进水管上均设置有进水阀门（12），每个sbr反应池中的曝气盘与鼓风机房之间的管路上均设置有空气管路阀门（13）；每个sbr反应池的出水口经管路接到砂滤池的接水口上，处理完毕的污水经砂滤池的出水口排出，每个sbr反应池中均接种有污泥。2.根据权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，其特征在于：所述预处理池（1）中设置有格栅、沉砂池和碱液加注装置，格栅和沉砂池用于去除污水中的悬浮物质，碱液加注装置用于调节sbr反应池内的ph值。3.根据权利要求1或2所述的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，其特征在于：所述中间出水堰（9）的上壁和下壁封闭、两侧壁上均匀开设有出水堰孔（14）。4.一种基于权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).进水阶段，待处理污水首先进入预处理池进行滤除水中悬浮物质和调节ph值的处理，然后进入配水池；配水池中的污水在进水泵的泵送和进水阀门的开关作用下抽至相应的sbr反应池，进水分配方法为：配水池中水由水泵连续分别给各个sbr反应池进水，同一时刻仅开启一座sbr反应池的进水阀门，当第一个sbr反应池进水结束时开启第二个sbr反应池进水阀门，第二个sbr反应池进水结束时开启第三个sbr反应池进水阀门，依次进行；sbr反应池的进水时刻为：当前周期的进水与上一周期的出水同时开启；b).曝气阶段，在sbr反应池的当前进水阶段开启时或者结束时，打开其曝气盘与鼓风机房之间的空气管路阀门，对sbr反应池内的污水进行曝气充氧和搅拌，以增加反应池中的溶解氧，并使污泥与污水充分混合；c).反应阶段，在曝气条件下，进入sbr反应池内的污水在反应池中上升的过程中，反应池内培养的好氧颗粒污泥或者沉淀性能好的污泥与污水充分接触，同时培养的好氧颗粒污泥内部由于溶解氧传质阻力因素，好氧颗粒污泥由外到内分为好氧区、缺氧区、厌氧区，在好氧区与污泥内微生物进行好氧呼吸消耗水中有机物，并完成氨氮的硝化，在缺氧区和厌氧区有机物进一步降解且进行部分硝态氮的反硝化作用，在好氧颗粒污泥内部实现对氨氮的同步硝化反硝化，实现污水中有机物和氨氮的去除；d).沉淀阶段，在反应阶段，经do探头检测水中的溶解氧数值，当反应池污水中的溶解氧大于6mg/l并具有上升的趋势时，关断sbr反应池与鼓风机房之间的空气管路阀门，停止曝气，反应阶段结束，之后进入沉淀阶段；在沉淀阶段内，沉淀性能好的污泥沉淀到中间出水堰以下，在沉淀时间内尚未沉淀完全的沉淀性能差的污泥则位于中间出水堰以上；e).出水阶段，沉淀阶段结束后，沉淀性能差的位于中间出水堰以上的污泥，经中间出水堰上的出水堰孔跟随污水一起排出，进入到砂滤池，经过砂滤池的进一步沉淀后最终排
出。5.根据权利要求4所述的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理方法，其特征在于：单个周期总反应时间为240～300min，进水阶段的时间为40～60min。6.根据权利要求4所述的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统的污水处理方法，其特征在于：步骤b)所述的曝气阶段，若在进水开始的同时开启曝气，通过曝气提高水中溶解氧并使污泥与污水充分混合，为污泥提供有氧环境，污泥内部缺氧段反应仅靠好氧颗粒污泥进行；若在进水结束后开启曝气，则该时间段为污泥制造缺氧环境，进行硝态氮的反硝化过程，进一步提高对污水中氨氮的去除率。
技术总结
本发明的基于好氧颗粒污泥的浸没式出水堰污水处理系统，包括预处理池、配水池、多个SBR反应池、鼓风机房和砂滤池，SBR反应池由反应池、进水管、曝气盘、中间出水堰和DO探头组成，反应池的最大进水高度以下的三分之一至三分之二位置上设置有中间出水堰；反应池中设置有DO探头，SBR反应池中接种有污泥。本发明的污水处理工艺，包括：a).进水；b).曝气；c).反应；d).沉淀；e).出水。本发明的污水处理系统及工艺，利用反应池好氧颗粒污泥或沉淀性能好的污泥与污水充分接触，利用好氧、缺氧和厌氧反应，实现污水中有机物和氨氮的去除。中间出水堰快速出水以及中间出水的特点，可筛选出了沉淀性能好的颗粒污泥。能好的颗粒污泥。能好的颗粒污泥。
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