一种一体化城市废水处理装置及工艺

摘要

本发明公开了一种一体化城市废水处理装置及工艺，装置由钢板制成，包括内电解反应区、加药混合系统、螺旋絮凝沉降区、生物反应区，废水经内电解反应，絮凝沉降(除磷)再经好氧(硝化)生物反应和厌氧(反硝化)生物反应两段工艺处理，再加上双层滤池的物理截污功能，最终处理出水达到GB8978－1996一级排放标准，由于采用一体化处理工艺，占地面积小，设备投资少，处理效果好，很适合于城市小区、乡镇小城区、城市餐饮、食品加工屠宰等中小型企业安装使用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市废水处理装置及工艺，特别是高浓度城市餐饮业污水、屠宰、食品加工业废水的处理工艺装置。

技术背景

目前，对于城市废水特别是高浓度城市污水如餐饮业、食品加工业、屠宰业等污水处理大多采用厌氧、好氧等传统活性污泥工艺及其派生出的氧化沟、AB法、SBR法等工艺，但这类工艺具有占地面积大、设备设施投资和运行费用高、处理时间长，出水水质不稳定，很难为城市生活小区和城市餐饮、食品加工、屠宰等中小型企业所能接受，近年从国外引进的BAF曝气生物滤池工艺，具有容积负荷大、生物量高，处理效果较好，且占地面积小，投资和运行费用相对较少等优点，但由于BAF工艺的特点，整个滤池处于曝气运行状态，厌氧型反硝化菌的繁殖受到抑制，虽然在好氧型生物膜的深层也存在厌氧环境，但这种微小的厌氧环境的反硝化脱氮作用十分有限，因此，在常规的BAF曝气生物滤池的反硝化脱氮过程很难完全进行，这直接影响了废水中总氮的去除，要使BAF工艺在去除有机污染物的同时又达到除氮的目的，就必须另外增加一套除氮曝气生物滤池，这无形间加大了设备设施的占地面积、增加投资，使BAF工艺失去竞争优势，且BAF工艺大多采用单层滤池结构，物理截污能力差，滤层易堵塞，反冲频繁，运行周期短等缺点。

发明内容

本发明的目的是提出一种城市污水，特别是高浓度城市污水处理装置及工艺，以克服背景技术中的缺点，该工艺装置为一体化结构，占地面积小，设备投资省，运行费用低，并具有良好的脱氮除磷作用。十分适合于城市小区、乡镇小城区和城市餐饮、食品加工、屠宰等中小型企业安装使用。

本发明由内电解反应区、加药混合系统、螺旋絮凝沉降区、双滤层生物反应区组成的一体式废水处理装置，内电解反应区内填装有经活化处理的铁(铝)-碳极性合金填料，当污水从进水口以升流式进入到内电解反应区中进行一系列的电化反应，废水中有机污染物分子在内电场作用下产生裂变，大分子物质化解为小分子物质，难溶难降解物转化为易溶易降解物，并产生强烈的电凝絮、电沉降作用使污水中悬浮污物迅速脱除，同时安置于内电解反应区上部的加药混合系统中的电磁阀开启，药剂罐中的助凝剂和经内电解处理后的废水，进入到系统中经管式混合器的充分混合，另外，经内电场作用所产生的铁、铝等金属离子与废水中的磷离子结合生成难溶性沉淀物，与污水一道随连通管进入到螺旋絮凝沉降区中进行絮凝沉降和渣水分离，同时达到除磷的目的。上清液从上部穿孔布水管中均匀地进到双滤层生物反应区中进行生物化解和物理截污过程，生物反应区内填装有两层由不同粒度不同密度多孔隙生物填料组成反粒度生物滤池，里面繁殖着大量的以有机污染物、NH₃-N、硝酸盐、亚硝酸盐为食料的各种类型微生物，安装在两层滤料中间的穿孔曝气管由进气口压入空气对上层滤料进行曝气充氧，这样就形成了上层为好氧层，下层为厌氧层的双层生物滤池，进水在经过内电解反应区和絮凝沉降区的电化反应和絮凝沉降(除磷)作用再加上生物反应区中好氧、厌氧两段生化处理和硝化-反硝化过程使废水中的有机污染物，NH₃-N、TN、Tp等得到有效的去除，同时由于生物反应区采用反粒度双滤层滤池结构，大大地增强了滤池本身的物理截污能力，减少反冲、延长运行周期，有关反粒度生物滤池工艺结构，本发明者在《具有去除微污染功能的净水工艺装置》专利申请中亦有同样的论述<专利申请号：03251442.5>，在生物反应区下部的承托板上装有卵石层和若干排列有序的反冲滤头，具有承托滤料和反冲布水的作用，通过定期反冲促使滤层中生物膜更新保持生物膜的活性，清洁滤层防止堵塞，使整个生物滤池处于良好的运行状态。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明装置的俯视图

图3是本装置旋流器示意图

具体实施方式

如图1所示，原污水由水泵抽送到与进水口相通的穿孔布水管1，进入到内电解反应区(A区)，A区里面填装有经过活化处理的铁(铝)-碳等极性材料5以形成A区内电场结构，同时气泵将空气压送到安装在A区内卵石层下面的穿孔布气管3中，对铁(铝)-碳填料进行充气加氧，这时A区即发生了一系列的内电解反应，废水中的有机污染物发生裂变、电凝絮和电沉积，废水中的悬浮污物得到迅速的分离去除，而废水中大分子有机物在内电场作用下转化为小分子有机物，难溶难降解物质转化为易溶易降解物质，为后续沉降分离和生物反应提供了有利的条件，经A区处理后的出水，从上部溢流到装有管式混合器的连通管9中，这时与进水泵电路并联的电磁阀8同时开通，药剂罐7中经调整好流量的助凝剂不断地滴加到连通管9中与原水进行充分的混合后流进B区的螺旋导流管10中，进行絮凝反应，废水在螺旋导流管的导流下大大地加长了加药废水的流程，延长了絮凝反应时间，使废水的絮凝反应进行得更加充分和完全，另外废水沿着螺旋导流片旋转向下流动，形成了良好的斜板沉淀作用，废水在经过螺旋导流片的斜板沉淀，并从下部的旋流器11中流出，形成上向旋涡流，在离心力的作用下，废水中的絮凝固粒沿B区内园壁沉降到底层，废水中的磷元素亦在一系列絮凝沉淀反应中不断析出被絮凝污泥所吸收随废水中的泥渣一起沉降下来，从而达到除磷的目的。上清液从上部的穿孔布气管13进入到生物反应区(C区)，沉降下来的泥渣将定期从B区底部的排污阀12中外排清除。C区填装有两层不同粒度、不同密度的多孔隙生物填料以组成反粒度滤池结构，上层为好氧型滤层14，下层为缺氧型滤层16，两层中间装有穿孔布气管15，压缩空气通过布气管15为滤层14进行曝气增氧，气水流向相反，增大了气水接触面积和水流切割气泡的几率，有利于氧的转移更好的发挥好氧滤层生物膜的氧化降解作用，好氧滤层14采用活性炭、煤渣、纤维球或其他质轻粒大的多孔隙滤料，厌氧滤层16采用陶粒、膨胀贝叶岩、沸石、矿渣或其他质地较重粒径小的多孔隙滤料，两层滤料中分别生长截留着大量的好氧、兼氧、厌氧型微生物，废水中的有机污染物、NH₃-N、TN等在两层生物滤池中得到有效化解和去除。在C区下部安装有由承托板18、卵石层17组成的承托层，承托板18上装置有若干反冲滤头19。

废水经A区的内电解反应，B区絮凝沉降(除磷)，再经C区的好氧(硝化)-厌氧(反硝化)工艺处理过程和滤料的物理截污作用，最终处理出水达到GB8978-1996一级排放标准，最后出水经出水阀20外排并收集作为反冲用水。为了确保滤池正常运行，加速滤层生物膜的更新保持生物膜的活性，在运行中必须定期进行反冲，反冲时先关闭出水阀20，利用处理后出水作为反冲用水，用泵从反冲口21泵进C区，并从布气管15压进空气，进行气水联合反冲使滤层膨胀，利用滤料颗粒间的互相碰撞、摩擦，加上水流和气流冲刷作用，将旧膜和污物一起冲出滤层，为了避免在反冲过程中滤料流失，C区上部圆周设置集水槽22，出水口23设在集水槽下边沿，反冲出水溢流进集水槽，从出水口23外排。

实例

贵港市某大型酒店日平均就餐人数1000人，高峰可达1500人，日排放餐饮废水40M³，废水中含有大量的食物残渣、浮油、乳化油和大量的活性洗涤剂还有部分用餐客人的便液，水质呈混浊状且有浓厚的异味，COD含量很高，经安装本工艺装置，对该酒店废水进行处理，处理后出水清澈透明、无色无味，顺利通过了贵港市地市级环保工程验收，取得达标排放合格证。

监测结果如下表：

            贵港市某酒店废水水质监测情况表