[发明专利]连续生化反应与间歇静态沉淀一体化污水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置。具体涉及一种以活性污泥、生物膜或活性污泥、生物膜共存条件下，含悬浮污泥污水混合液以连续流进行生化反应与间歇式静态固液分离的循环式污水处理装置，可广泛用于工业和生活污水的处理。

背景技术

在传统的污水生化处理方法中，采用活性污泥（液固混合生物接触）、生物膜（液膜生物接触）或活性污泥与生物膜共存的污水处理工艺中，为了获得洁净的处理出水，必需让污水先进行生化反应，再将含有悬浮活性污泥或者脱落生物膜的混合液（下简称“污泥污水混合液”）进行固液分离。

生化反应的流程一般为多个反应池顺序连接，末端实行固液分离后，洁净水排走，部分活性污泥返回到进水口。

目前采用的固液分离的典型方法有三种。

第一种：简称流动沉淀法，将污泥污水混合液，导入澄清沉淀池(如平流式、竖流式、幅流式或斜板、斜管，水平管沉淀等)，悬浮污泥通过重力沉降，形成高浓度的含水污泥层与水分离，上层澄清洁净水从澄清沉淀池中排出。然而，该方法需要单独设置具有一定的沉降区域的澄清沉淀池，和保持足够能使悬浮污泥沉降下来的停留时间，这导致污水处理装置的容积空间尺寸增大，增加了占地及投资。并且当悬浮污泥膨胀或其它原因而削弱悬浮污泥的沉降性质时，悬浮污泥从澄清沉淀池内流出引起洁净出水品质降低。

第二种：简称膜法，采用膜分离技术代替澄清沉淀池，一般用微滤膜或超滤膜作为固液分离过滤介质，将污泥污水混合液通过分子级的微孔膜过滤方法，让水和其它分子级的物质在一定的压力下，从微孔中透过膜，形成相对洁净的过滤出水与含有较高浓度污泥悬浮物混合液。膜分离技术的优点在于能获得几乎完全没有悬浮污泥的清洁洁净水，但存在以下缺点，一是微滤膜或超滤膜的制造成本很高，二是膜的水渗透通量较低，需要定期进行化学清洗以防薄膜污染，三是必需用泵将混合液加压或抽吸，以便能在一定的压力下进行正常过滤，这导致很高的泵出水位压头或抽吸真空功率，并使运行成本增加。

第三种：简称间歇沉淀法，主要应用于下述工艺，在采用利用活性污泥（混合接触）、生物膜（生物接触氧化）或活性污泥与生物膜共存的间断流污水处理工艺中，为了获得洁净的处理出水，通常采用间歇式的序批处理反应器（简称“SBR”）。 SBR集曝气、生化反应、沉淀于一池，不需要二次沉淀池及污泥回流设备。在该系统中，典型的运行方式可分为：充水、反应、沉淀、排水与闲置5个阶段，反应池在一定时间间隔内，充满污泥污水混合液，以间歇处理的方式运行，处理后污泥污水混合液沉淀一定的时间后，用可变水位的泌水器，从池中排除澄清洁净的上清液出水。在SBR处理系统中，可采用单池式和多池式。这主要根据处理水量的大小而定。单池式，即仅有一个SBR反应池，就整个工艺系统而言，其进水、出水是间歇式的。多池式即整个系统存在两个或多个SBR反应池，其进水、出水可在各个反应池之间交替进行，就整个系统工艺而言，其进水、出水是连续式的。SBR法通过充氧，缺氧、厌氧和沉淀条件的交替变化，可在一个反应池内同时进行除磷脱氮和降解有机物，以及固液分离等多项任务，不需另建二次沉淀池和污泥回流设施，占地少，投资和能耗省；但也存在着生化反应池容积和设备利用率较低，除磷脱氮效果不稳定，水位水头损失较大，以及因为水位变化造成充氧转移效率不稳定，能源利用效率欠佳的缺点。

发明内容

为了改进目前现有技术的不足：流动沉淀法和膜法，能保证污泥污水的连续流动，但流动沉淀法沉淀池较大，且分离效果不好，膜法建设成本和运行成本较高。SBR法使用的间歇沉淀法设备利用率不高。

本发明提供一种布局合理，结构简单的连续生化反应与间歇静态沉淀一体化污水处理装置及工艺。待处理污水连续流入处理池，依次连续流过各生化反应区后，进入稳流沉淀区后在相对静止的条件下沉淀分离。

本发明解决技术问题的方案是：在其前端和中部，污泥污水混合液在混合推流的连续流动过程中，依次流经各生化反应区进行生化反应。生化反应完成后，进入后端的稳流沉淀区，在此区域内设有若干个相对独立的静态沉淀分离区，以交替间歇运行的方式，对污泥污水混合液连续流，在相对静止的条件下进行沉淀与固液分离。该装置及工艺结合活性污泥法和生物膜的特性，在实现污泥污水混合液进行水解酸化、缺氧反硝化、厌氧释磷，以及脱碳、硝化、聚磷等好氧生化处理过程中，同步实现脱碳脱氮除磷生化处理与污泥污水混合液沉淀分离，达到对污水高效净化处理的目的；或者在实现污泥污水混合液的水解酸化生化处理过程中，同步实现水质的调节均化、生化降解与污泥污水混合液沉淀分离。沉淀分离后的活性污泥，再循环到进水口。