[发明专利]污水处理方法和设备

说明书

本发明涉及采用含有悬浮活性污泥的生物活化系统进行污水处理的方法和装置，特别是用于小型生活污水处理厂的方法和装置。

污水处理的生物方法在于利用由多种细菌和小微生物的混合物所形成的活性污泥。就其本身而言，该污泥需要在污水中含有的有机物，这些有机物在污水中分解并将污水净化。活化过程可能只是由于通常往活化池中鼓入空气所造成的连续氧化。

污水处理部分利用牢固地附着在被污水润湿的形式各异的生物过滤器和反应器系统基物上的微生物，部分利用含有悬浮污泥(在此污泥絮状物与污水及空气一起混合)的活化系统。

迄今所知的采用悬浮污泥法的污水处理装置可以分为采用污水连续通过活化池的方式的系统和采用不连续或间歇通过方式的系统。

在连续污水处理系统中，污水经粗略预处理后进入活化池并在活化池停留达到污水净化所必需的工艺时间后与活性污泥一起排放到一独立的后沉降池中。最后污泥在后沉降池中沉降分离而净化后的水被排放出去。

在采用不连续污水通过方式的系统中，污水经粗略预处理后或被立即加入活化池或从平衡池由泵回送到活化池。水处理后活化过程中断，即活化池中可能有的任何通气和水的混合均停止。在污泥沉降后净化后的水由泵输送或在重力作用下送到排放口。此后活化池重新装料，重复进行上述的处理循环。与连续水处理方法相比，可省去后沉降池而活化池(SBR)在操作期间重新装料。

上述污水活化处理系统的不利之处是它们难以用在小型生活污水处理装置上，尤其是难于达到与污水处理装置操作控制有关的要求。

在采用连续污水通过方式的活化处理装置中，必须将污泥连续从后沉降池用泵回送到活化池的污水进口。一旦活化池中的污泥浓度超过允许值，必须用泵将过量污泥从污水处理装置抽走。这就需要熟练操作工定期测量活化池中的污泥浓度并移除过量污泥。此外，污水进料量低将导致活化池负荷中断，这将造成排放水的水质恶化或要求大大增加活化池和后沉降池的尺寸以使排放水的参数达到要求。

考虑到活化池中的污泥积累，迄今所知的采用连续污水通过方式的小型污水处理装置或是设计用来处理高污泥密度的污水(在此必须采用高能耗方法维持污泥悬浮达200天直到污泥排放而不会使水处理装置的任何功能中断)，或是需要熟练操作工从活化池定期排放污泥。由于污泥自溶导致污泥进料缺乏，其后又由于活化池中活化物质的消耗所造成的活化过程污泥逐步消除作用，两种系统均不能长时间工作。这样，水处理装置的功能就受到很大影响。采用不连续水通过方法(SBR)的污水处理装置的特点是复杂的控制系统，因而它应用于低处理量污水源时就过于昂贵。

本发明的污水处理方法和设备可以克服上述的缺点。在此将污水加入平衡池并从平衡池排放到活化池：污水经处理后进入沉降池，在污泥沉降后排放出去。本发明基于当平衡池中水的体积下降到给定的最小液位以下时活化过程的自动中断。活化过程中断之后过量污泥被排放到活化池中。若平衡池中的污水液位升高超过给定的操作液位值时则终止污泥泵回送过程而重新开始活化过程。

活化过程中断后，经适当调节的时间间隔后排放过量污泥是有利的。

本发明所说的活化污水处理装置由一具有空气进口和通往后沉降池的溢流管的活化池构成。此外，该后沉降池设有一将污泥从后沉降池回送到活化池的泵及一排放出口。在活化池之前设有一平衡池，平衡池具有污水进口和用于将污水从平衡池送往活化池的原水泵以及控制平衡池中的最小和操作污水液位的浮子开关。当污水下降到最小污水液位以下时该浮子开关中断活化过程并紧接着开动污泥泵；当污水达到操作污水液位时该浮子开关重新开动活化过程并关闭污泥泵。

上述的污水处理装置特点在于，体现了污水处理的连续和不连续水通过系统特征的设计单元之间的有效联系。

本发明所述的解决方案的优点在于如下事实：即由于具有不均匀的污水进口，使活化池和后沉降池的负荷均匀，这使它们的尺寸能够达到日常平均污水入口体积。此外，这使得能够采用从能耗和功能品质观点来说是曾经用于具有最小可能处理量的污水源的最有利的生物污水处理方法的小泡活化。另外，本发明所述的污水处理装置的设计还能够增加活化池中的污水液位从而增加活化池中水的体积。这样，可以显著减小所有污水处理装置的尺寸。

如本发明所述，本发明方案的一个显著优势在于如下事实：即由于污泥自动从活化池排出，因此不需要熟练装置操作工。