公布日：2024.12.20
申请日：2024.10.28
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F101
/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统及工艺，所述废水处理系统包括预处理单元、生物处理单元、沉淀分离单元、污泥处理单元以及辅助设备单元，并通过各单元协同工作，可有效去除废水中的污染物，达到环保排放标准或回用水质要求；该系统通过格栅渠、初沉池等预处理单元有效拦截杂质，调节水质；采用厌氧、缺氧及好氧处理相结合，高效降解有机物，去除污染物；通过沉淀池澄清水质，确保出水稳定达标；污泥处理单元有效收集处理污泥，减少处置难度；利用石英砂过滤及PAM、PAC投加系统，进一步提升处理效果，确保出水水质；同时，该工艺处理高效，污泥处理得当，出水水质优良。
权利要求书
1.一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理系统包括预处理单元、生物处理单元、沉淀分离单元、污泥处理单元以及辅助设备单元，并通过各单元协同工作，可有效去除废水中的污染物，达到环保排放标准或回用水质要求。
2.根据权利要求1所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述预处理单元包括格栅渠（1）、初沉池（2）、集水井（3）以及调节池（4），该格栅渠（1）、初沉池（2）、集水井（3）以及调节池（4）依次进行连通；所述格栅渠（1）设置于废水处理系统的进口端，该格栅渠（1）内设置有格栅（22），并通过格栅（22）拦截废水中的大颗粒固体杂质；所述格栅渠（1）内还设置有暗杆圆闸门（18），并通过暗杆圆闸门（18）调节废水流量，防止废水外溢；所述初沉池（2）内设置有水力筛（23），并通过水力筛（23）进一步拦截废水中更细小的悬浮物；所述格栅渠（1）和初沉池（2）之间还设置有螺杆泵（24），并通过螺杆泵（24）将废水从格栅渠（1）输送至初沉池（2）；所述集水井（3）内配合设置有集水井提升泵（25），并通过集水井提升泵（25）收集经过初沉池（2）处理后的废水；所述调节池（4）内设置有调节池搅拌机（26），并通过调节池搅拌机（26）对废水进行搅拌，使废水混合均匀。
3.根据权利要求1所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述生物处理单元包括厌氧处理、缺氧处理以及好氧处理，所述厌氧处理包括ABR池（5），该ABR池（5）采用折流板结构，并利用厌氧微生物在无氧条件下对废水中的有机物进行分解；所述缺氧处理包括缺氧池（6），该缺氧池（6）内设置有缺氧池搅拌机（21），并通过缺氧池搅拌机（21）对废水进行搅拌，使废水与微生物充分接触，进一步在缺氧环境下降解有机物，去除杂质；所述好氧处理包括一级接触氧化池（7）与二级接触氧化池（9），并通过利用生物膜上的好氧微生物，可高效去除废水中的氨氮、磷等污染物。
4.根据权利要求1所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述沉淀分离单元包括中沉池（8）和沉淀池（10），并分别通过中沉池（8）和沉淀池（10）对一级接触氧化池（7）和二级接触氧化池（9）出水的悬浮物质进行沉淀，澄清水质；所述沉淀分离单元还包括有中间池（11）和清水池（12），该中间池（11）和清水池（12）进行连通；所述中间池（11）出水进入清水池（12），该清水池（12）出水达标后可进行排放或回用。
5.根据权利要求1和2所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述污泥处理单元包括污泥池（13），并通过污泥池（13）对处理过程中产生的污泥进行收集；所述污泥池（13）内设置有污泥池排泥泵（17），并通过污泥池排泥泵（17）对收集的污泥进行排出；所述初沉池（2）内设置有沉淀池污泥泵（20），并通过沉淀池污泥泵（20）将沉淀池（10）中污泥输送至污泥池（13）；所述污泥处理单元还包括配合设置的压滤机房（16），该压滤机房（16）内设置有带式压滤机（28），并通过带式压滤机（28）对污泥进行压滤处理，减少体积，便于处置。
6.根据权利要求1和3所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述辅助设备单元包括过滤机房（14），该过滤机房（14）内设置有石英砂过滤器（33），并通过石英砂过滤器（33）对清水可进行进一步过滤处理；所述过滤机房（14）内还设置有反冲洗泵（31）和加压泵（32）；所述辅助设备单元还包括有鼓风机房（15），该鼓风机房（15）内安装有若干个鼓风机（27），并通过鼓风机（27）为一级接触氧化池（7）与二级接触氧化池（9）提供氧气，进一步氧化分解有机物。
7.根据权利要求3和4所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述缺氧池（6）与沉淀池（10）之间设置有回流泵（19），并通过回流泵（19）将沉淀池（10）部分出水回流至缺氧池（6），实现废水的循环利用。
8.根据权利要求5所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述带式压滤机（28）前还设置有酸碱中和设备（29），并通过酸碱中和设备（29）调节污泥的pH值，提高脱水效果。
9.根据权利要求6所述的一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，其特征在于：所述过滤机房（14）内还设置有PAM投加系统（34）和PAC投加系统（35），并通过PAM投加系统（34）和PAC投加系统（35）分别向系统中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，提高废水中悬浮物和胶体颗粒的凝聚和沉降效果；所述过滤机房（14）内还配合设置有控制柜（30）。
10.一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理工艺，其特征在于，所述废水处理工艺包括以下步骤：步骤一：废水首先进入格栅渠（1）进行初步过滤，并通过格栅（22）拦截大颗粒固体杂质和悬浮物；步骤二：经过格栅渠（1）处理后的废水流入初沉池（2），并通过水力筛（23）进一步去除悬浮物和可沉淀物质；步骤三：接着废水通过管道被输送至集水井（3），由集水井提升泵（25）提升至调节池（4），并通过调节池搅拌机（26）混合均匀，确保后续处理过程的稳定；步骤四：调节池（4）的出水通过管道流入ABR池（5），在ABR池（5）中进行厌氧消化处理，利用厌氧微生物将废水中的有机物分解为小分子物质；步骤五：厌氧处理后的废水进入缺氧池（6），通过缺氧池搅拌机（21）搅拌，使废水与微生物充分接触，在缺氧环境下降解有机物；步骤六：缺氧处理后的废水依次进入一级接触氧化池（7）和二级接触氧化池（9），利用附着在填料上的好氧微生物对废水进行进一步的有机物降解；步骤七：好氧处理后的废水进入中沉池（8）和沉淀池（10）进行沉淀，去除悬浮物质，澄清水质；沉淀后的水进入中间池（11），再进入清水池（12），达标后进行排放或回用；步骤八：处理过程中产生的污泥被收集至污泥池（13），通过污泥池排泥泵（17）排出；污泥进一步在压滤机房（16）内通过带式压滤机（28）进行压滤处理，减少体积；在压滤前，污泥通过酸碱中和设备（29）调节pH值，提高脱水效果；步骤九：清水池（12）中的水可通过过滤机房（14）内的石英砂过滤器（33）进行进一步过滤；同时，通过PAM投加系统（34）和PAC投加系统（35）向系统中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC），提高悬浮物和胶体颗粒的凝聚和沉降效果；鼓风机房（15）内的鼓风机（27）为一级接触氧化池（7）与二级接触氧化池（9）提供氧气；步骤十：沉淀池（10）中部分出水可通过回流泵（19）回流至缺氧池（6），实现废水的循环利用。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的一些问题，本发明提供一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统及工艺。
为达上述目的，本发明提供一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理系统，所述废水处理系统包括预处理单元、生物处理单元、沉淀分离单元、污泥处理单元以及辅助设备单元，并通过各单元协同工作，可有效去除废水中的污染物，达到环保排放标准或回用水质要求。
作为本发明的进一步改进，为了强化过滤能力，提高输送效率，为后续处理提供稳定的进水水质；所述预处理单元包括格栅渠、初沉池、集水井以及调节池，该格栅渠、初沉池、集水井以及调节池依次进行连通；所述格栅渠设置于废水处理系统的进口端，该格栅渠内设置有格栅，并通过格栅拦截废水中的大颗粒固体杂质；所述格栅渠内还设置有暗杆圆闸门，并通过暗杆圆闸门调节废水流量，防止废水外溢；所述初沉池内设置有水力筛，并通过水力筛进一步拦截废水中更细小的悬浮物；所述格栅渠和初沉池之间还设置有螺杆泵，并通过螺杆泵将废水从格栅渠输送至初沉池；所述集水井内配合设置有集水井提升泵，并通过集水井提升泵收集经过初沉池处理后的废水；所述调节池内设置有调节池搅拌机，并通过调节池搅拌机对废水进行搅拌，使废水混合均匀。
作为本发明的进一步改进，为了增加废水与微生物的接触面积和接触时间，提高分解效率和废水处理质量；所述生物处理单元包括厌氧处理、缺氧处理以及好氧处理，所述厌氧处理包括ABR池，该ABR池采用折流板结构，并利用厌氧微生物在无氧条件下对废水中的有机物进行分解；所述缺氧处理包括缺氧池，该缺氧池内设置有缺氧池搅拌机，并通过缺氧池搅拌机对废水进行搅拌，使废水与微生物充分接触，进一步在缺氧环境下降解有机物，去除杂质；所述好氧处理包括一级接触氧化池与二级接触氧化池，并通过利用生物膜上的好氧微生物，可高效去除废水中的氨氮、磷等污染物。
作为本发明的进一步改进，为了有效去除废水中的悬浮物质，提高沉淀效果和水的回用性；所述沉淀分离单元包括中沉池和沉淀池，并分别通过中沉池和沉淀池对一级接触氧化池和二级接触氧化池出水的悬浮物质进行沉淀，澄清水质；所述沉淀分离单元还包括有中间池和清水池，该中间池和清水池进行连通；所述中间池出水进入清水池，该清水池出水达标后可进行排放或回用。
作为本发明的进一步改进，为了优化污泥的收集与输送，避免污泥在系统内的残留和堆积；所述污泥处理单元包括污泥池，并通过污泥池对处理过程中产生的污泥进行收集；所述污泥池内设置有污泥池排泥泵，并通过污泥池排泥泵对收集的污泥进行排出；所述初沉池内设置有沉淀池污泥泵，并通过沉淀池污泥泵将沉淀池中污泥输送至污泥池；所述污泥处理单元还包括配合设置的压滤机房，该压滤机房内设置有带式压滤机，并通过带式压滤机对污泥进行压滤处理，减少体积，便于处置。
作为本发明的进一步改进，为了强化供氧方式，提高有机物的氧化分解效率和清水的过滤效果；所述辅助设备单元包括过滤机房，该过滤机房内设置有石英砂过滤器，并通过石英砂过滤器对清水可进行进一步过滤处理；所述过滤机房内还设置有反冲洗泵和加压泵；所述辅助设备单元还包括有鼓风机房，该鼓风机房内安装有若干个鼓风机，并通过鼓风机为一级接触氧化池与二级接触氧化池提供氧气，进一步氧化分解有机物。
作为本发明的进一步改进，为了实现废水的循环利用，使废水中的营养物质再次参与生物处理过程，提高资源的利用率；所述缺氧池与沉淀池之间设置有回流泵，并通过回流泵将沉淀池部分出水回流至缺氧池，实现废水的循环利用。
作为本发明的进一步改进，为了改善污泥的脱水性能，减少污泥中的水分含量，提高污泥处理的效率和质量；所述带式压滤机前还设置有酸碱中和设备，并通过酸碱中和设备调节污泥的pH值，提高脱水效果。
作为本发明的进一步改进，为了提高废水中悬浮物和胶体颗粒的凝聚和沉降效果，同时方便对整个过滤过程进行控制和管理；所述过滤机房内还设置有PAM投加系统和PAC投加系统，并通过PAM投加系统和PAC投加系统分别向系统中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，提高废水中悬浮物和胶体颗粒的凝聚和沉降效果；所述过滤机房内还配合设置有控制柜。
本发明的一个有益效果在于：通过格栅渠、初沉池、集水井和调节池的依次连通，有效拦截了废水中的大颗粒固体杂质和悬浮物，调节了废水流量，为后续处理提供了稳定的水质条件；通过采用厌氧处理、缺氧处理以及好氧处理相结合的方式，利用厌氧微生物、缺氧环境和好氧微生物的协同作用，高效降解了废水中的有机物，去除了氨氮、磷等污染物，提高了废水处理效果；通过中沉池和沉淀池对生物处理后的出水进行悬浮物质的沉淀，进一步澄清了水质；同时，中间池和清水池的连通设计，确保了出水水质的稳定性和达标排放或回用的可能性；通过污泥池、压滤机房等设备的配合，实现了对处理过程中产生的污泥的有效收集和处理，减少了污泥的体积和处置难度；此外，还通过石英砂过滤器、PAM投加系统和PAC投加系统的设置，进一步提高了废水的处理效果和出水水质。
本发明提供了一种基于厌氧消化与生物接触氧化的废水处理工艺，所述废水处理工艺包括以下步骤：步骤一：废水首先进入格栅渠进行初步过滤，并通过格栅拦截大颗粒固体杂质和悬浮物；步骤二：经过格栅渠处理后的废水流入初沉池，并通过水力筛进一步去除悬浮物和可沉淀物质；步骤三：接着废水通过管道被输送至集水井，由集水井提升泵提升至调节池，并通过调节池搅拌机混合均匀，确保后续处理过程的稳定；步骤四：调节池的出水通过管道流入ABR池，在ABR池中进行厌氧消化处理，利用厌氧微生物将废水中的有机物分解为小分子物质；步骤五：厌氧处理后的废水进入缺氧池，通过缺氧池搅拌机搅拌，使废水与微生物充分接触，在缺氧环境下降解有机物；步骤六：缺氧处理后的废水依次进入一级接触氧化池和二级接触氧化池，利用附着在填料上的好氧微生物对废水进行进一步的有机物降解；步骤七：好氧处理后的废水进入中沉池和沉淀池进行沉淀，去除悬浮物质，澄清水质；沉淀后的水进入中间池，再进入清水池，达标后进行排放或回用；步骤八：处理过程中产生的污泥被收集至污泥池，通过污泥池排泥泵排出；污泥进一步在压滤机房内通过带式压滤机进行压滤处理，减少体积；在压滤前，污泥通过酸碱中和设备调节pH值，提高脱水效果；步骤九：清水池中的水可通过过滤机房内的石英砂过滤器进行进一步过滤；同时，通过PAM投加系统和PAC投加系统向系统中投加聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC），提高悬浮物和胶体颗粒的凝聚和沉降效果；鼓风机房内的鼓风机为一级接触氧化池与二级接触氧化池提供氧气；步骤十：沉淀池中部分出水可通过回流泵回流至缺氧池，实现废水的循环利用。
本发明的另一个有益效果在于：通过精细设计的运行步骤，提升了处理效果，提高了出水水质的稳定，实现了对废水中污染物的全面且高效的去除，是一种高效、环保的废水处理工艺，具有广泛的应用前景。
本发明工作时，废水首先进入格栅渠，通过格栅拦截大颗粒固体杂质后，由暗杆圆闸门调节流量，防止外溢；接着，废水经螺杆泵输送至初沉池，水力筛进一步去除悬浮物；然后，废水进入集水井，由集水井提升泵提升至调节池，调节池搅拌机确保水质混合均匀；随后，废水流入ABR池进行厌氧消化，分解为小分子物质；之后，进入缺氧池，在缺氧环境下进一步降解有机物；再依次进入一级接触氧化池和二级接触氧化池，利用好氧微生物降解有机物；处理后的废水通过中沉池和沉淀池去除悬浮物，澄清水质，进入中间池和清水池，达标后排放或回用；同时，污泥被收集至污泥池，经污泥池排泥泵排出，并在压滤机房内通过带式压滤机压滤处理，酸碱中和设备调节pH值提高脱水效果；清水池中的水还可通过石英砂过滤器进一步过滤，PAM投加系统和PAC投加系统提高悬浮物凝聚效果；鼓风机房内的鼓风机为好氧处理提供氧气；最后，沉淀池中部分出水通过回流泵回流至缺氧池，实现循环利用。
（发明人：王志彬;韩松青）
