一种两级组合式污水处理系统的制作方法

1.本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种两级组合式污水处理系统。


背景技术：

2.近年来，水环境保护越来越受到关注。为保障水环境质量的持续改善，北京、昆明、巢湖、太湖、岷江、沱江等重点区域和流域率先制定了比国家排放标准更加严格的地方标准，越来越多的地区加入了提高污水排放标准、升级改造现有污水处理设施的队列。随着对污水中污染物排放标准的日益提高，探寻新的污水处理装备成为研究热点。
3.污水处理中最常用的方法为生物处理法，其中活性污泥法和生物膜法是生物处理法的两种主要类型。活性污泥法主要利用活性污泥中悬浮生长的微生物对污水中的污染物进行转化。生物膜法主要利用生物膜上附着生长的微生物对污水中的污染物进行转化。活性污泥法由于活性污泥在反应池内处于悬浮状态，能与污水充分接触和混合，因而通过工艺调整能取得良好的处理效果，但存在占地面积大、基建和运行费用较高、能耗大、操作管理复杂、易出现污泥膨胀、剩余污泥产量高等问题，好氧活性污泥工艺还需要持续曝气供氧，工艺设备往往很难同时满足高效低耗的要求。生物膜法污水处理过程对水质、水量变动有较强的适应性、适合较低浓度污水的处理、剩余污泥产量少、运行管理方便，但也存在很多不足之处，比如生物膜载体的配置和更新增加了基建投资、处理效率易受载体材料比表面积大小的影响、附着在载体表面的微生物量控制难度大导致该工艺操作伸缩性差等。
4.由此可见，活性污泥法和生物膜法均有着各自的优缺点，若能将两种方法的优点结合起来，开发一种高效、低耗的污水处理装备，将对污水处理领域新工艺的发展起到积极的推动作用。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术，本实用新型提供一种两级组合式污水处理系统，用以解决现有污水处理方法存在的能耗高、效率低、运行成本高的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种两级组合式污水处理系统，包括进水池、布水器、人工快渗池、集水池、厌氧污泥池和排水池，厌氧污泥池上方外侧设有进水口，内部设有搅拌器和滗水器，下方外侧设有排泥口；进水池通过管道与布水器连接，布水器设置于所述人工快渗池上方，集水池通过管道与人工快渗池底部的出水口连接，集水池通过管道与进水口连接，排水池通过管道与滗水器连接。
7.本实用采取上述技术方案的有益效果是：在人工快渗池内，对有机物、氮、磷等污染物的去除主要依靠滤料和生物膜的过滤截留作用、吸附作用和生物转化作用。人工快渗池采用淹水、落干交替运行模式，在淹水期，主要发生过滤截留作用和吸附作用；在落干期，主要发生生物转化作用。由于人工快渗池内的滤料采用亚硝化污泥进行了接种，具有良好的亚硝化功能，污水中的大部分nh
4 -n可被亚硝化菌氧化为no
2-‑
n。进入厌氧污泥池后，污水中残余的有机物、氮、磷等污染物进一步通过污泥吸附、微生物转化等途径而去除。由于
厌氧污泥池内接种有反硝化污泥，具有良好的反硝化功能，能将污水中的no
2-‑
n高效反硝化还原为气态氮而去除。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，进水池与布水器连接的管道上设有计量泵一和定时器一。
10.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：布水器能够均匀布水，使需处理废水均一稳定的进入人工快渗池，防止出现进水波动大，影响微生物处理效果，计量泵一和定时器一能够定量控制布水量，使污水流量适中，处理效果更好。
11.进一步，人工快渗池由上往下依次设有布水区、碎石区一、滤料区、碎石区二，碎石区二底部设有出水口。
12.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：污水从上往下依次经过布水区、碎石区一、滤料区、碎石区二，通过滤料的过滤截留、吸附作用和滤料上生物膜中微生物的生物转化作用，将污水中的有机物、氮、磷等污染物去除。
13.进一步，布水区高度为10～30cm。
14.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过控制布水区高度，控制污水流速，使污水得到更好的处理。
15.进一步，碎石区一、碎石区二均采用粒径为0.5～1.5cm的碎石进行填充，高度均为3～8cm。
16.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：碎石可以过滤截留污水的固体小颗粒。
17.进一步，滤料区填充有粒径为0.3～0.5mm的接种了悬浮固体浓度为3000～5000mg/l的亚硝化污泥的河砂，高度为80～150cm。
18.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：滤料区采用亚硝化污泥进行了接种，具有良好的亚硝化功能，污水中的大部分nh
4 -n可被污泥中的亚硝化菌氧化为no
2-‑
n。
19.进一步，厌氧污泥池内填充有悬浮固体浓度为4000～6000mg/l的反硝化污泥，反硝化污泥的厚度占所述厌氧污泥池高度的1/6～1/4。
20.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过控制厌氧污泥池内反硝化污泥的悬浮固体浓度，使厌氧污泥池内的反硝化菌将污水中的no
2-‑
n高效反硝化还原为气态氮而去除。
21.进一步，排泥口上设有排泥阀。
22.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：搅拌器可以使污水和污泥充分混合，滗水器能将处理后的污水及时排出，排泥阀可控制排泥口的排泥量，使厌氧污泥池4内的反硝化污泥悬浮固体浓度保持在4000～6000mg/l。
23.进一步，集水池与进水口连接的管道上设有计量泵二和定时器二；滗水器与排水池连接的管道上设有排水阀。
24.本实用采取上述进一步技术方案的有益效果是：计量泵二和定时器二可有效控制集水池中进入厌氧污泥池的污水量，使污水在厌氧污泥池中得到更充分处理，滗水器与排水池连接的管道上设有排水阀可有效控制厌氧污泥池中处理后的污水的排出量，使经处理后的污水及时排出到排水池中。
25.本实用新型的有益效果是：
26.(1)处理效果好：人工快渗池属于生物膜法处理系统，厌氧污泥池属于活性污泥法处理系统，通过将人工快渗池和厌氧污泥池串联组合起来，实现生物膜法和活性污泥法的结合，可实现对污水中有机物、氮、磷等污染物的高效去除。
27.(2)运行成本低：人工快渗池采用淹水、落干交替运行模式实现自然复氧，无需曝气供氧，节约了曝气能耗；人工快渗池内发生亚硝化，nh
4 -n只需要氧化至no
2-‑
n阶段而不需进一步氧化至no
3-‑
n阶段，可节省至少25％的氧耗；no
2-‑
n进入厌氧污泥池内发生反硝化，相比将no
3-‑
n还原为气态氮可节省至少40％的碳源消耗；人工快渗池不产剩余污泥，厌氧污泥池剩余污泥产量低，因而污泥处理费用减少，综合运行成本低。
附图说明
28.图1为是本实用新型的结构示意图；
29.其中，1、进水池；2、人工快渗池；3、集水池；4、厌氧污泥池；5、排水池；6、布水器；7、计量泵一；8、定时器一；9、布水区；10、碎石区一；11、滤料区；12、碎石区二；13、出水口；14、进水口；15、搅拌器；16、滗水器；17、排泥口；18、排泥阀；19、计量泵二；20、定时器二；21、排水阀。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
31.本实用新型的实施例中，如图1所示，提供一种两级组合式污水处理系统，包括进水池1、布水器6、人工快渗池2、集水池3、厌氧污泥池4和排水池5；布水器6设置于人工快渗池2上方，进水池1通过管道与布水器6连接，其连接管道上设有jwm-a隔膜计量泵一7和ats8-23型定时器一8；人工快渗池2由上往下依次设有布水区9、碎石区一10、滤料区11、碎石区二12，碎石区二12底部设有出水口13；布水区9高度为10～30cm，碎石区一10、碎石区二12均采用粒径为0.5～1.5cm的碎石进行填充，高度均为3～8cm，滤料区11填充有粒径为0.3～0.5mm的接种了悬浮固体浓度为3000～5000mg/l的亚硝化污泥的河砂，高度为80～150cm。厌氧污泥池4上方外侧设有进水口14，内部设有搅拌器15和滗水器16，下方外侧设有排泥口17，排泥口17上设有排泥阀18，厌氧污泥池4内填充有悬浮固体浓度为4000～6000mg/l的反硝化污泥。进水池1通过管道与人工快渗池2上方的布水器6连接；集水池3通过管道与人工快渗池2底部的出水口13连接，集水池3通过管道与厌氧污泥池4上方外侧的进水口14连接，其管道上设有jwm-a隔膜计量泵二19和ats8-23型定时器二20；排水池5通过管道与厌氧污泥池4内部的滗水器16连接，其管道上设有排水阀21。
32.使用该两级组合式污水处理系统处理污水时，污水从进水池1经布水器6进入人工快渗池2，通过计量泵一7控制进水水量，通过定时器一8控制进水时间。人工快渗池2采用淹水、落干交替运行模式，水力负荷为0.5～1.5m/d，每天运行2～4个周期，每个周期运行6～12h，淹水、落干时间比为1：(2～5)。污水从上往下依次流经布水区9、碎石区一10、滤料区11、碎石区二12，再从碎石区二12底部的出水口13流出，进入集水池3。集水池3内的污水通过计量泵二19经进水口14进入厌氧污泥池4，通过定时器二20控制进水时间。厌氧污泥池4采用序批式运行模式，具体包括：进水0.5h，搅拌4～10h，沉淀1h，排水0.5h。厌氧污泥池4每天的运行周期数和每个周期的运行总时长与人工快渗池2相同。厌氧污泥池4内部设有搅拌
器15、滗水器16，使用搅拌器15使污水和污泥充分混合，使用滗水器16进行排水。厌氧污泥池4下方外侧设有排泥口17，排泥口17上设有排泥阀18。沉淀结束后，打开排水阀21，厌氧污泥池4内的上清液从滗水器16排入排水池5。待厌氧污泥池4内的上清液从滗水器16排入排水池5后，打开排泥阀18排出部分污泥，使厌氧污泥池4内的反硝化污泥悬浮固体浓度保持在4000～6000mg/l。
33.实施例
34.一种两级组合式污水处理系统，包括进水池1、布水器6、人工快渗池2、集水池3、厌氧污泥池4和排水池5；布水器6设置于人工快渗池2上方，进水池1通过管道与布水器6连接，其连接管道上设有jwm-a隔膜计量泵一7和ats8-23型定时器一8；人工快渗池2由上往下依次设有布水区9、碎石区一10、滤料区11、碎石区二12，所述碎石区二12底部设有出水口13；布水区9高度为20cm，碎石区一10、碎石区二12均采用粒径为1.0cm的碎石进行填充，高度均为5cm，滤料区11填充有粒径为0.4mm的接种了悬浮固体浓度为4000mg/l的亚硝化污泥的河砂，高度为100cm。厌氧污泥池4上方外侧设有进水口14，内部设有搅拌器15和滗水器16，下方外侧设有排泥口17，排泥口17上设有排泥阀18，厌氧污泥池4内填充有悬浮固体浓度为5000mg/l的反硝化污泥。进水池1通过管道与所述人工快渗池2上方的布水器6连接；所述集水池3通过管道与所述人工快渗池2底部的出水口13连接，所述集水池3通过管道与所述厌氧污泥池4上方外侧的进水口14连接，其管道上设有jwm-a隔膜计量泵二19和ats8-23型定时器二20；所述排水池5通过管道与所述厌氧污泥池4内部的滗水器16连接，其管道上设有排水阀21。
35.使用时，人工快渗池2采用淹水、落干交替运行模式，水力负荷为1.0m/d，每天运行2个周期，每个周期运行12h，淹水、落干时间比为1：3。厌氧污泥池4采用序批式运行模式，具体包括：进水0.5h，搅拌10h，沉淀1h，排水0.5h。厌氧污泥池4每天的运行周期数和每个周期的运行总时长与人工快渗池2相同。沉淀结束后，打开排水阀21，厌氧污泥池4内的上清液从滗水器16排入排水池5。
36.采用实施例的两级组合式污水处理系统对成都市郫都区某高校学生公寓区的实际生活污水进行处理，进水cod
cr
、bod5、nh
4 -n、tn、tp的质量浓度分别为155.2～241.6mg/l、109.2～175.2mg/l、28.5～46.3mg/l、34.9～53.8mg/l、2.9～4.2mg/l，运行期间环境温度为(25
±
5)℃，稳定运行90天，每天从排水池5取水对cod
cr
、bod5、nh
4 -n、tn、tp的质量浓度进行检测。运行结果表明，出水cod
cr
、bod5、nh
4 -n、tn、tp的质量浓度分别为10.7～17.1mg/l、1.7～2.9mg/l、0.1～1.2mg/l、2.9～5.2mg/l、0.11～0.19mg/l，cod
cr
、bod5、nh
4 -n、tn、tp的平均去除率分别可达到93.0％、98.4％、98.7％、91.1％、95.5％。由此可见，污水经过本系统的处理后，出水各项水质指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准(gb 18918-2002)》一级a排放标准，可达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准(db51/2311-2016)》，即cod
cr
、bod5、nh
4 -n、tn、tp质量浓度分别低于30mg/l、6mg/l、1.5mg/l、10mg/l、0.3mg/l。
37.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。