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多模式活性污泥法污水處理一體化裝置及污水處理方法

發布時間:2019-6-23 8:31:37  中國污水處理工程網

  申請日2019.04.19

  公開(公告)日2019.06.11

  IPC分類號C02F3/30; C02F3/12; C02F9/14

  摘要

  本發明提供了一種多模式活性污泥法污水處理一體化裝置及污水處理方法,包括活性污泥池、設于活性污泥池內的閘門、攪拌機、進水泵、風機泵、潷水器、氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀、MLSS污泥濃度計、PLC模塊,所述PLC模塊與所述進水泵、所述風機泵及各閘門控制連接并控制進水泵、風機泵及各閘門的運行,所述PLC模塊與所述的風量電磁流量計、進水流量電磁流量計、氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀在線儀表、MLSS污泥濃度計在線儀表以及液位計在線儀表控制連接,用于接收出風量、進水流量數據,接收所述氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀、MLSS污泥濃度計及液位計反應的運行參數,并進行數據整理分析,根據分析結果調整所述進水泵、所述風機泵及各閘門的運行。

  權利要求書

  1.一種多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,包括活性污泥池,其特征在于,

  所述活性污泥池內劃分形成并列的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池沿所述活性污泥池的長度方向排布且連通;

  所述活性污泥池內設有可拆卸的第一疊梁門,所述第一疊梁門的底部設有過流孔,所述第一疊梁門于所述活性污泥池內劃分形成有G池與F池,所述G池與A池之間設有閘門;所述F池與所述B池之間設有閘門;

  所述活性污泥池內設有可拆卸的第二疊梁門,所述第二疊梁門的底部設有過流孔,所述第二疊梁門于所述活性污泥池內劃分形成H池與I池,所述I池與A池設有閘門;所述H池與所述B池之間設有閘門;

  所述活性污泥池還包括E池,所述E池的前端與所述F池之間設有閘門,所述E池的中部與所述D池之間設有閘門,所述E池的后端與所述H池之間設有閘門;

  所述裝置還包括:分別設于所述A池、B池、C池、D池及G池內的攪拌機;

  進水泵,所述進水泵的輸出端連接有進水管,所述進水管上設有進水流量電磁流量計以記錄進水流量,所述進水管的管體上設有分別伸入所述A池、B池及D池內的進水支管,各所述進水支管的管口流入位置分別設有進水蝶閥,控制所述進水蝶閥的開啟調節進入所述A池、B池及D池內的進水流量;

  風機泵,所述風機泵具有多個輸出端,所述輸出端分別通入所述E池、F池、G池、H池、I池內,各所述輸出端上分別設有電動調節菱形閥以控制調節所述風機泵的風量在所述E池、F池、G池、H池、I池內的分配,所述風機泵的輸出端還設有風量電磁流量計以記錄所述風機的出風總量;

  分別與所述G池及所述I池連接的二潷水器,各所述潷水器的輸出端連接有出水管以排出污水;

  所述A池、D池內分別設置有氧化還原電位在線儀表用以分析A池、D池的ORP指標,E池內設有溶解氧儀、MLSS污泥濃度計,G池內設有溶解氧儀、液位計,I池內設有溶解氧儀、液位計;

  PLC模塊,與所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門控制連接并控制所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門的運行,所述PLC模塊與所述的風量電磁流量計、進水流量電磁流量計、氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀在線儀表、MLSS污泥濃度計在線儀表以及液位計在線儀表控制連接,用于接收所述風量電磁流量計、所述進水流量電磁流量計的出風量、進水流量數據,接收所述氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀在線儀表、MLSS污泥濃度計在線儀表及液位計在線儀表反應的運行參數,并進行數據整理分析,根據分析結果調整所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門的運行。

  2.根據權利要求1所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,其特征在于,所述A池、所述B池、所述C池及所述D池分別設有放空過流孔用于放空所述的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池通過設置的過流孔相連通。

  3.根據權利要求1所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,其特征在于,所述F池、G池、H池、I池的池底部分別設有泥斗,各所述泥斗在與所述活性污泥池的池壁相接處開有通向池壁外側的排口,所述泥斗的出口端連接有排泥管,所述排泥管的輸出端與剩余污泥泵的輸入端連接,所述排泥管的污泥自所述剩余污泥泵的輸出端排出。

  4.根據權利要求3所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,其特征在于,還包括

  回流污泥泵,所述回流污泥泵的輸入端通過外回流管與所述D池的底部連通,所述回流污泥泵的輸出端連接有分別伸入所述A池、D池內的二污泥外回流進泥管,所述回流污泥泵的輸出端設有回流污泥電磁流量計以記錄從所述回流污泥泵輸出的回流污泥流量,所述二污泥外回流進泥管的管口流入位置分別設有進泥手動蝶閥以控制回流污泥自所述回流污泥泵的輸出端輸出至所述A池和/或D池內。

  5.根據權利要求4所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,其特征在于,還包括

  混合液內回流泵,所述D池、E池的底部分別設有混合液內回流管,所述混合液內回流管的出口端分別連接所述混合液內回流泵,所述D池、所述E池的混合液分別自所述混合液內回流管進入所述混合液內回流泵后從所述混合液內回流泵的輸出端連接有分別進入E池、B池及D池的混合液內回流進泥管,各所述混合液內回流進泥管的管口流入位置分別設有控制所述混合液進入所述E池、B池及D池中任意池的手動蝶閥。

  6.根據權利要求5所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,其特征在于,所述混合液內回流泵、回流污泥泵、剩余污泥泵、風機泵、進水泵均為變頻運行。

  7.一種利用權利要求1至6中任一權利要求所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置的污水處理方法,其特征在于,包括以下步驟:

  獲取所述進水泵的進水參數數據;

  對所述進水參數數據進行分析,在進水BOD<100mg/L,進水氨氮>35mg/L,或者進水BOD與進水氨氮的比值小于4,進水水溫≤12℃,按照模式一:改良型交替式反應池工藝運行,模式一包括反應段和過渡段,其中:

  反應段的運行程序為:打開A池的進水蝶閥,污水自進水泵進入A池,A池為厭氧池,B池、C池、D池為缺氧池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,進入A池內的污水與A池的活性污泥發生厭氧放磷反應,A池內的混合液通過底部過流孔流入B池進行缺氧反硝化;

  打開風機泵,調節風量在E池、G池、F池內的分配,E池為連續好氧池,G池為曝氣池,F池為交替曝氣/沉淀池,打開E池與F池之間的閘門,E池混合液進入F池,打開F池與G池之間的第一疊梁門,F池與G池同為曝氣池,打開F池與B池之間的閘門,F池混合液經過好氧反應進入B池進行缺氧反硝化;B池內的混合液通過頂部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池混合液經過底部過流孔進入D池進行缺氧反硝化;D池混合液經過混合液內回流泵提升后回流至E池;打開E池與H池之間的閘門,E池混合液進入H池進行沉淀,打開H池與I池之間的第二疊梁門,H池與I池同為沉淀池,沉淀后的污泥通過剩余污泥泵排出,沉淀后的污水通過潷水器排出;

  過渡段的運行程序為:關閉E池與F池之間的閘門,打開F池、G池之間的第一疊梁門,F池與G池同為靜沉池;打開D池與E池之間的閘門,打開風機泵對E池進行曝氣,D池混合液進入E池進行好氧反應;

  所述反應段的運行程序與所述過渡段的運行程序交替運行;

  在進水BOD<100mg/L、進水氨氮>35mg/L,或者進水BOD與進水氨氮的比值小于4,水溫≤12℃,按照模式二:主流回流污泥發酵水解+厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開B池、D池的進水蝶閥,污水自進水泵進入B池、D池,B池為缺氧池、D池為進水厭氧池或回流污泥水解酸化池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,進入D池內的污水與D池的活性污泥混合反應,進行生物放磷;D池內的混合液通過底部過流孔流入C池進行生物放磷,C池內的混合液通過頂部過流孔流入B池進行缺氧反硝化,B池混合液經過底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行缺氧反硝化,G池為缺氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD≮100mg/L、流量時變化系數Kz≯1.5、水溫≮20℃時,按照模式三:回流污泥預缺氧+厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開C池、D池的進水蝶閥,污水自進水泵進入C池、D池,C池為厭氧池、D池為回流污泥預缺氧池,打開C池、D池內的攪拌機,進入C池、D池內的污水與C池、D池的活性污泥混合,進行生物放磷;D池內的混合液通過底部過流孔流入C池,C池內的混合液通過頂部過流孔流入B池,B池混合液經過底部過流孔進入A池,B池、A池為缺氧池,打開B池、A池的攪拌機,B池、A池進行缺氧反硝化反應;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行缺氧反硝化,G池為缺氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD≮100mg/L,流量時變化系數Kz≯1.5,但水溫<20℃,按照模式四:倒置厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開D池的進水蝶閥,污水進入D池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,為缺氧池,A池為厭氧池,打開A池、B池、C池及D池的攪拌機,A池、B池、C池、D池均為缺氧池,A池、B池、C池、D池內進行缺氧反硝化,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化;打開A池與G池之間的閘門及G池與F池之間的第一疊梁門,A池混合液進入G池、F池,G池為好氧池,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,A池混合液進入G池、F池發生好氧反應,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應;打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD<100mg/L,且12℃<水溫<20℃,按照模式五:缺氧/好氧工藝運行;

  打開A池、D池的進水蝶閥,將D池流量與A池進水流量分配按照10~30%:70%~90分配,B池、C池、D池為缺氧池,A池為厭氧池,打開A池、B池、C池及D池的攪拌機,D池內進行缺氧反硝化,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行厭氧放磷反應;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行生物放磷,G池為厭氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水流量時變化系數Kz>1.5,按照模式六:前置反硝化循環式活性污泥法工藝運行;包括進水階段、不進水曝氣階段、靜沉階段及潷水階段,整個運行階段中,E池閑置停開,A池、B池、C池及D池均為前置厭氧池,A池、B池、C池及D池的攪拌機持續攪拌;

  進水階段中:A池、B池、C池及D池均為前置厭氧池,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化,打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池,打開G池與F池之間的第一疊梁門,打開G池內的攪拌機,G池與F池內進行混合液內回流,G池、F池內的污泥通過回流污泥泵提升回流至D池;H池、I池為靜沉不潷水階段;

  不進水曝氣階段中,關閉進入D池的進水蝶閥,A池、B池、C池及D池持續進行缺氧反硝化反應,關閉A池與G池之間的閘門,G池與F池內同為曝氣池,打開風機泵并調節風量在G池、F池內的分配;H池、I池為靜沉之后的污泥通過排泥管排出、靜沉后的污水通過潷水器排出;

  靜沉階段中,打開D池的進水蝶閥,A池、B池、C池及D池內持續進行缺氧反硝化反應,打開A池與I池之間的閘門,A池混合液進入I池,打開I池與H池之間的第二疊梁門,H池與I池同為進水階段且進行混合液內回流,H池、I池為靜沉之后的污泥通過排泥管排出至回流污泥泵,然后經回流污泥泵提升后排出至D池,靜沉后的污水通過潷水器排出;E池閑置停開;打開G池與F池之間的第一疊梁門,G池與F池同為靜沉階段;

  潷水階段中,關閉進水泵,關閉A池與I池之間的閘門,打開風機泵對H池、I池進行曝氣,A池、B池、C池及D池繼續進行缺氧反硝化反應,G池、F池同為潷水階段,排放G池與F池的污泥及污水。

  8.根據權利要求7所述的利用多模式活性污泥法污水處理一體化裝置的污水處理方法,其特征在于,

  模式一中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池內設有溶解氧儀、污泥濃度計,所述溶解氧儀記錄E池的DO值,該DO值>3.0mg/L,所述污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池內設有溶解氧儀、液位計,所述溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值>3.0mg/L,所述液位計記錄G池的液位值,G池的液位值高于缺氧池的液面;

  I池內設有溶解氧儀、液位計,所述溶解氧儀記錄I池的DO值,所述液位計記錄I池的液位以根據液位值調整潷水器的工作位置;

  模式二中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.5mg/L,G池液位計記錄G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水區液面;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式三中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.5mg/L,G池液位計記錄G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水區液面;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式四中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值>3.0mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式五中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.1mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式六中:

  進水階段中:A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.3mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  不進水曝氣階段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值≮3.0mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  靜沉階段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,G池液位計記錄G池的液位以對G池內的潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L;

  潷水階段中:A池ORP在-200~-100mv;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,G池的DO值,G池液位計記錄G池的液位以對G池內的潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L。

  9.根據權利要求7所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置的污水處理方法,其特征在于,在模式三運行過程中,回流污泥預缺氧工序可選擇性運行。

  10.根據權利要求7所述的利用多模式活性污泥法污水處理一體化裝置的污水處理方法,其特征在于,

  模式一的反應段和過渡段中:D池底部連接有混合液內回流管,D池內的混合液通過混合液內回流管連接回流污泥泵回流至A池,并在A池內循環運行。

  說明書

  多模式活性污泥法污水處理一體化裝置及污水處理方法

  技術領域

  本發明涉及建筑施工技術領域,具體來說涉及一種多模式活性污泥法污水處理一體化裝置及污水處理方法。

  背景技術

  常規小型城鎮生活污水處理系統/小型農村污水處理系統組成:居民住宅圍墻外的生活污水收集管網、過河道/過高速公路/過鐵路等障礙物的倒虹/管橋/套管保護穿越、污水集中處理裝置(地埋式或地上式,采用一體化生物膜法/凈化槽/人工濕地/生態塘等單一處理工藝的裝置)、處理達標尾水的排放(排放到自然河道水體等)。

  常規處理工藝實現針對性運行要求方面的局限性:限于上述污水收集管網的零星化、碎片化特點,進水組成多為雨污混接、雜質懸浮物較多、管道滲漏較多、水量受旱季和雨季影響波動較大。小型污水處理系統多采用地埋式一體化生物膜法、凈化槽、人工濕地或生態塘工藝。上述常規工藝有其適用優勢和運行特點,但針對于收集污水不同季節水溫不同、旱季和雨季收集水量不同等實際發生情況,常規工藝在工藝模式應對變化方面缺乏靈活性,造成出水水質的季節性的不穩定。常規工藝無法做到針對具體的收集污水來水特點,因地制宜地采用多種可相互切換的工藝模式應對。其次,上述小型污水處理裝置在實現互聯網+方面的配合方面,缺乏現場運行數據的采集、PLC集成并無線傳輸、大數據至管理人員管的數據軟件分析等先進的遠程管理手段。

  常規工業廢水預處理系統組成包括:企業車間內工業廢水收集管道、車間內產品生產流程內部的廢水回用環節、車間外的工業廢水輸送管道、企業工業廢水預處理裝置、預處理達到城鎮下水道納管標準后接入到城鎮市政污水管道。

  常規工業廢水預處理系統采用的處理工藝單一,無法根據工業廢水水量和水質隨產品種類、產量等生產周期性而發生較大變化的實際情況,而及時調整相應的、合適的處理工藝。處理工藝單一、運行手段單調的局限,很大程度上無法穩定確保工業廢水的出水水質要求。而且,在運行能耗、運行藥耗等方面無法隨來水變化而做到精細化運行。

  發明內容

  鑒于上述情況,本發明提供一種多模式活性污泥法污水處理一體化裝置及污水處理方法,解決現有的污水處理模式單一,無法根據工業廢水的水量和水質隨產品種類、產量等生產周期性而發生較大變化的實際情況,而及時調整相應的工藝,不能保證工業廢水的出水水質要求,且在運行能耗、運行藥耗方面無法做到隨來水變化而精細化運行的缺陷。

  為實現上述目的,本發明采取的技術方案是:提供一種多模式活性污泥法污水處理一體化裝置,包括活性污泥池,所述活性污泥池內劃分形成并列的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池沿所述活性污泥池的長度方向排布且連通;

  所述活性污泥池內設有可拆卸的第一疊梁門,所述第一疊梁門的底部設有過流孔,所述第一疊梁門于所述活性污泥池內劃分形成有G池與F池,所述G池與A池之間設有閘門;所述F池與所述B池之間設有閘門;

  所述活性污泥池內設有可拆卸的第二疊梁門,所述第二疊梁門的底部設有過流孔,所述第二疊梁門于所述活性污泥池內劃分形成H池與I池,所述I池與A池設有閘門;所述H池與所述B池之間設有閘門;

  所述活性污泥池還包括E池,所述E池的前端與所述F池之間設有閘門,所述E池的中部與所述D池之間設有閘門,所述E池的后端與所述H池之間設有閘門;

  所述裝置還包括:分別設于所述A池、B池、C池、D池及G池內的攪拌機;

  進水泵,所述進水泵的輸出端連接有進水管,所述進水管上設有進水流量電磁流量計以記錄進水流量,所述進水管的管體上設有分別伸入所述A池、B池及D池內的進水支管,各所述進水支管的管口流入位置分別設有進水蝶閥,控制所述進水蝶閥的開啟調節進入所述A池、B池及D池內的進水流量;

  風機泵,所述風機泵具有多個輸出端,所述輸出端分別通入所述E池、F池、G池、H池、I池內,各所述輸出端上分別設有電動調節菱形閥以控制調節所述風機泵的風量在所述E池、F池、G池、H池、I池內的分配,所述風機泵的輸出端還設有風量電磁流量計以記錄所述風機的出風總量;

  分別與所述G池及所述I池連接的二潷水器,各所述潷水器的輸出端連接有出水管以排出污水;

  所述A池、D池內分別設置有氧化還原電位在線儀表用以分析A池、D池的ORP指標,E池內設有溶解氧儀、MLSS污泥濃度計,G池內設有溶解氧儀、液位計,I池內設有溶解氧儀、液位計;

  PLC模塊,與所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門控制連接并控制所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門的運行,所述PLC模塊與所述的風量電磁流量計、進水流量電磁流量計、氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀在線儀表、MLSS污泥濃度計在線儀表以及液位計在線儀表控制連接,用于接收所述風量電磁流量計、所述進水流量電磁流量計的出風量、進水流量數據,接收所述氧化還原電位在線儀表、溶解氧儀在線儀表、MLSS污泥濃度計在線儀表及液位計在線儀表反應的運行參數,并進行數據整理分析,根據分析結果調整所述進水泵、所述風機泵及各所述閘門的運行。

  本發明實施例中,所述A池、所述B池、所述C池及所述D池分別設有放空過流孔用于放空所述的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池通過設置的過流孔相連通。

  本發明實施例中,所述F池、G池、H池、I池的池底部分別設有泥斗,各所述泥斗在與所述活性污泥池的池壁相接處開有通向池壁外側的排口,所述泥斗的出口端連接有排泥管,所述排泥管的輸出端與剩余污泥泵的輸入端連接,所述排泥管的污泥自所述剩余污泥泵的輸出端排出。

  本發明實施例中,還包括回流污泥泵,所述回流污泥泵的輸入端通過外回流管與所述D池的底部連通,所述回流污泥泵的輸出端連接有分別伸入所述A池、D池內的二污泥外回流進泥管,所述回流污泥泵的輸出端設有回流污泥電磁流量計以記錄從所述回流污泥泵輸出的回流污泥流量,所述二污泥外回流進泥管的管口流入位置分別設有進泥手動蝶閥以控制回流污泥自所述回流污泥泵的輸出端輸出至所述A池和/或D池內。

  本發明實施例中,還包括混合液內回流泵,所述D池、E池的底部分別設有混合液內回流管,所述混合液內回流管的出口端分別連接所述混合液內回流泵,所述D池、所述E池的混合液分別自所述混合液內回流管進入所述混合液內回流泵后從所述混合液內回流泵的輸出端連接有分別進入E池、B池及D池的混合液內回流進泥管,各所述混合液內回流進泥管的管口流入位置分別設有控制所述混合液進入所述E池、B池及D池中任意池的手動蝶閥。

  本發明實施例中,所述混合液內回流泵、回流污泥泵、剩余污泥泵、風機泵、進水泵均為變頻運行。

  本發明另一種利用所述的多模式活性污泥法污水處理一體化裝置的處理方法,包括以下步驟:

  獲取所述進水泵的進水參數數據;

  對所述進水參數數據進行分析,在進水BOD<100mg/L,進水氨氮>35mg/L,或者進水BOD與進水氨氮的比值小于4,進水水溫≤12℃,按照模式一:改良型交替式反應池工藝運行,模式一包括反應段和過渡段,其中:

  反應段的運行程序為:打開A池的進水蝶閥,污水自進水泵進入A池,A池為厭氧池,B池、C池、D池為缺氧池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,進入A池內的污水與A池的活性污泥發生厭氧放磷反應,A池內的混合液通過底部過流孔流入B池進行缺氧反硝化;

  打開風機泵,調節風量在E池、G池、F池內的分配,E池為連續好氧池,G池為曝氣池,F池為交替曝氣/沉淀池,打開E池與F池之間的閘門,E池混合液進入F池,打開F池與G池之間的第一疊梁門,F池與G池同為曝氣池,打開F池與B池之間的閘門,F池混合液經過好氧反應進入B池進行缺氧反硝化;B池內的混合液通過頂部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池混合液經過底部過流孔進入D池進行缺氧反硝化;D池混合液經過混合液內回流泵提升后回流至E池;打開E池與H池之間的閘門,E池混合液進入H池進行沉淀,打開H池與I池之間的第二疊梁門,H池與I池同為沉淀池,沉淀后的污泥通過剩余污泥泵排出,沉淀后的污水通過潷水器排出;

  過渡段的運行程序為:關閉E池與F池之間的閘門,打開F池、G池之間的第一疊梁門,F池與G池同為靜沉池;打開D池與E池之間的閘門,打開風機泵對E池進行曝氣,D池混合液進入E池進行好氧反應;

  所述反應段的運行程序與所述過渡段的運行程序交替運行;

  在進水BOD<100mg/L、進水氨氮>35mg/L,或者進水BOD與進水氨氮的比值小于4,水溫≤12℃,按照模式二:主流回流污泥發酵水解+厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開B池、D池的進水蝶閥,污水自進水泵進入B池、D池,B池為缺氧池、D池為進水厭氧池或回流污泥水解酸化池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,進入D池內的污水與D池的活性污泥混合反應,進行生物放磷;D池內的混合液通過底部過流孔流入C池進行生物放磷,C池內的混合液通過頂部過流孔流入B池進行缺氧反硝化,B池混合液經過底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行缺氧反硝化,G池為缺氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD≮100mg/L、流量時變化系數Kz≯1.5、水溫≮20℃時,按照模式三:回流污泥預缺氧+厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開C池、D池的進水蝶閥,污水自進水泵進入C池、D池,C池為厭氧池、D池為回流污泥預缺氧池,打開C池、D池內的攪拌機,進入C池、D池內的污水與C池、D池的活性污泥混合,進行生物放磷;D池內的混合液通過底部過流孔流入C池,C池內的混合液通過頂部過流孔流入B池,B池混合液經過底部過流孔進入A池,B池、A池為缺氧池,打開B池、A池的攪拌機,B池、A池進行缺氧反硝化反應;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行缺氧反硝化,G池為缺氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD≮100mg/L,流量時變化系數Kz≯1.5,但水溫<20℃,按照模式四:倒置厭氧/缺氧/好氧工藝運行;

  打開D池的進水蝶閥,污水進入D池,打開A池、B池、C池、D池內的攪拌機,為缺氧池,A池為厭氧池,打開A池、B池、C池及D池的攪拌機,A池、B池、C池、D池均為缺氧池,A池、B池、C池、D池內進行缺氧反硝化,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化;打開A池與G池之間的閘門及G池與F池之間的第一疊梁門,A池混合液進入G池、F池,G池為好氧池,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池、E池的進風量,A池混合液進入G池、F池發生好氧反應,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應;打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水BOD<100mg/L,且12℃<水溫<20℃,按照模式五:缺氧/好氧工藝運行;

  打開A池、D池的進水蝶閥,將D池流量與A池進水流量分配按照10~30%:70%~90分配,B池、C池、D池為缺氧池,A池為厭氧池,打開A池、B池、C池及D池的攪拌機,D池內進行缺氧反硝化,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行厭氧放磷反應;打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池進行生物放磷,G池為厭氧池,G池混合液通過第一疊梁門底部的過流孔進入F池發生好氧反應,F池為曝氣池,打開風機泵,調節進入F池的進風量,打開F池與E池之間的閥門,F池的混合液進入E池繼續在E池發生好氧反應,打開E池與H池之間的閥門,打開H池與I池之間的第二疊梁門,E池的混合液進入H池、I池沉淀,沉淀后的污水經潷水器排出,部分沉淀后的污泥經排泥管排出;部分沉淀后的污泥經回流污泥泵提升后回流至D池;

  在進水流量時變化系數Kz>1.5,按照模式六:前置反硝化循環式活性污泥法工藝運行;包括進水階段、不進水曝氣階段、靜沉階段及潷水階段,整個運行階段中,E池閑置停開,A池、B池、C池及D池均為前置厭氧池,A池、B池、C池及D池的攪拌機持續攪拌;

  進水階段中:A池、B池、C池及D池均為前置厭氧池,D池的混合液經底部過流孔流入C池進行缺氧反硝化,C池的混合液自頂部的過流孔進入B池進行缺氧反硝化,B池的混合液自底部過流孔進入A池進行缺氧反硝化,打開A池與G池之間的閘門,A池混合液進入G池,打開G池與F池之間的第一疊梁門,打開G池內的攪拌機,G池與F池內進行混合液內回流,G池、F池內的污泥通過回流污泥泵提升回流至D池;H池、I池為靜沉不潷水階段;

  不進水曝氣階段中,關閉進入D池的進水蝶閥,A池、B池、C池及D池持續進行缺氧反硝化反應,關閉A池與G池之間的閘門,G池與F池內同為曝氣池,打開風機泵并調節風量在G池、F池內的分配;H池、I池為靜沉之后的污泥通過排泥管排出、靜沉后的污水通過潷水器排出;

  靜沉階段中,打開D池的進水蝶閥,A池、B池、C池及D池內持續進行缺氧反硝化反應,打開A池與I池之間的閘門,A池混合液進入I池,打開I池與H池之間的第二疊梁門,H池與I池同為進水階段且進行混合液內回流,H池、I池為靜沉之后的污泥通過排泥管排出至回流污泥泵,然后經回流污泥泵提升后排出至D池,靜沉后的污水通過潷水器排出;E池閑置停開;打開G池與F池之間的第一疊梁門,G池與F池同為靜沉階段;

  潷水階段中,關閉進水泵,關閉A池與I池之間的閘門,打開風機泵對H池、I池進行曝氣,A池、B池、C池及D池繼續進行缺氧反硝化反應,G池、F池同為潷水階段,排放G池與F池的污泥及污水。

  本發明實施例中,模式一中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池內設有溶解氧儀、污泥濃度計,所述溶解氧儀記錄E池的DO值,該DO值>3.0mg/L,所述污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池內設有溶解氧儀、液位計,所述溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值>3.0mg/L,所述液位計記錄G池的液位值,G池的液位值高于缺氧池的液面;

  I池內設有溶解氧儀、液位計,所述溶解氧儀記錄I池的DO值,所述液位計記錄I池的液位以根據液位值調整潷水器的工作位置;

  模式二中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.5mg/L,G池液位計記錄G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水區液面;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式三中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.5mg/L,G池液位計記錄G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水區液面;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式四中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值>3.0mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式五中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧儀記錄DO值>3.0mg/L,E池污泥濃度計記錄E池的MLSS值,MLSS值的范圍是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.1mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  模式六中:

  進水階段中:A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值<0.3mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  不進水曝氣階段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,該DO值≮3.0mg/L;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,液位計記錄I池內的液位以對潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  靜沉階段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,G池液位計記錄G池的液位以對G池內的潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L;

  潷水階段中:

  A池ORP在-200~-100mv;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧儀記錄G池的DO值,G池的DO值,G池液位計記錄G池的液位以對G池內的潷水器的工作位置或待機高度進行適應性調整;

  I池溶解氧儀記錄I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L。

  本發明實施例中,在模式三運行過程中,回流污泥預缺氧工序可選擇性運行。

  本發明實施例中,模式一的反應段和過渡段中:D池底部連接有混合液內回流管,D池內的混合液通過混合液內回流管連接回流污泥泵回流至A池,并在A池內循環運行。

  本發明由于采用了以上技術方案,使其具有以下有益效果:

  (1)本發明采用鋼殼體拼裝結構,工廠內標準模塊化制作后,集裝箱貨運至現場,各組成單元拼接后電焊固定或鉚釘固定,設備可地面安裝(上設遮陽棚)或全地下安裝(上部位綠化平臺,設備吊裝孔/檢修孔)。本發明產品模塊化規格為:50m3處理量/天、100m3處理量/天、150m3處理量/天、200m3處理量/天等多種。本發明現場安裝時可根據現場條件和所處理的水量,采用標準化模塊拼接并聯組裝運行,布局緊湊管理方便,避免非標裝置所帶來加工制作難度問題。

  (2)本發明針對不同水質特點的城鎮污水、農村污水和工業廢水進水水質變化特點,以及季節性水溫特點,具有多種適用于不同進水水質變化情況的運行工藝手段,可現場據實際情況切換運行,本發明具有極大的靈活性、可靠性和方便操作性,可有力地保障國家環保部門要求的出水水質排放要求;如果用戶需要跟高要求的出水水質,本裝置可在裝置鋼殼體內加裝膜格柵、超濾膜、反滲透膜等深度處理裝置,實現出水的高品質回用。避免裝置今后產品升級所帶來的安裝面積受限、運行系統銜接不暢的問題。

  本發明工藝模式相互切換的出發點是依據進水水質組成情況和水溫情況,通過兩個環節來挖掘提供生物脫氮除磷的優質溶解性碳源,一是活性污泥法回流污泥部分的污泥發酵水解,通過污泥水解來釋放細胞質溶融質的水解后獲得的揮發性脂肪酸等易被生物脫氮除磷利用碳源;二是結合生物脫氮和生物除磷都需要消耗碳源,在特定的碳源不足情況下,如何優先滿足生物脫氮所需,通過強化缺氧硝化段來促進生物的反硝化過程,并在進水流量分配、好氧區混合液內回流點如果通過攪拌脫氧來避免回流污泥干擾等等環節進行參數強化。

  (3)本裝置配備機械設備現場集中控制柜、在線監測儀表、集中PLC控制柜、遠程無線監控信號發射裝置等自控配套設備,可現場人工手動運行、現場全自動運行和遠程全自控遙控運行。現場運行情況通過無線發射裝置可傳送到運行管理部門手機APP,經分析整理后形成大數據系統,方便管理部門進行運行情況數據統計、分析、判斷和遠程遙控運行。避免常規處理裝置耗費大量人工、物力等管理問題;對某一特定季節、生產運行時期的進水特點,選擇性地選用某一針對工藝模式,在同一套裝置內部通過內部空間組合、設備/管線切換、在線儀表實時監測,對選用的針對性工藝模式進行優化運行、精細換管理。待進水水質和水量在另一季節、另一生產運行時期發生變化時,在實時地切換到另一種運行模式中,做到精細化管理、節約化運行。

  (4)本裝置通過六種模式的切換運行,目的是據進水實際組成特點,有所針對地強化培養反硝化脫氮微生物、適度培養厭氧/好氧聚磷菌,突出強化在水溫偏低(水溫<20℃)、進水BOD偏少(BOD≮100mg/L)、進水B/C偏低(進水BOD/COD比值小于0.25)情況下的反硝化效果,適當增強厭氧放磷/好氧吸磷的生物除磷效果。在運行模式中,通過對沉淀池外回流污泥進行預缺氧,過程中加入進水流量的10%~30%來對外回流污泥進行預缺氧反硝化,消除外回流中的硝酸鹽對厭氧放磷階段的影響,以適當增強生物除磷效果。在運行模式中,對外回流污泥進行長時間靜止閑置,提供靜態的缺氧水解發酵條件,適度間隔時間短暫攪拌以釋放厭氧過程中產生的沼氣,獲得水解過程中的揮發性脂肪酸等易降解物質。利用此物質提供給后段缺氧反硝化段供生物脫氮使用。在運行模式中,適當延長反硝化缺氧段的停留時間,并對后段好氧段進行延時強化曝氣,在好氧區內回流區停止曝氣并進行攪拌脫氧,以優勢培養反硝化微生物。

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