0.5m3/h地埋式一體化生活污水處理裝置

背景技術(shù)
污水處理設(shè)備能有效處理城區(qū)的生活污水，工業(yè)廢水等，避免污水及污染物直接流入水域，對改善生態(tài)環(huán)境、提升城市品位和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，適用于住宅小區(qū)、辦公樓、商場、賓館、飯店、機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等天源生活污水和與之類似的工業(yè)有機(jī)廢水，如紡織、啤酒、造紙、制革、食品、化工等行業(yè)的有機(jī)污水處理。
但是目前市場上的污水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且功能單一，沒有設(shè)置電動液壓桿，不便于使用和隱藏滑輪，沒有設(shè)置污水液位計(jì)和警報(bào)燈，不能對污水的情況進(jìn)行有效了解，沒有設(shè)置電磁閥，不能保證水流是否泄漏，也不能及時(shí)關(guān)閉，不能保證污水是否會流進(jìn)流出管中。

0.5m3/h地埋式一體化生活污水處理裝置

工作原理
UASB反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過程而將底物轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物——沼氣、水等無機(jī)物。
在厭氧消化反應(yīng)過程中參與反應(yīng)的厭氧微生物主要有以下幾種：①水解—發(fā)酵(酸化)細(xì)菌，它們將復(fù)雜結(jié)構(gòu)的底物水解發(fā)酵成各種有機(jī)酸，乙醇，糖類，氫和二氧化碳；②乙酸化細(xì)菌，它們將第步水解發(fā)酵的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為氫、乙酸和二氧化碳；③產(chǎn)甲烷菌，它們將簡單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉(zhuǎn)化為甲烷。
UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

主要調(diào)試要點(diǎn)
PH和處理水量：由于電鍍工業(yè)園區(qū)已有廢水分類收集、分質(zhì)預(yù)處理，且是24小時(shí)連續(xù)處理，物化預(yù)處理總出水pH值可控制在7.0-8.5之間，重金屬已處理*達(dá)標(biāo)，滿足進(jìn)入生化系統(tǒng)的要求。生化系統(tǒng)前設(shè)置了中繼收集池，容積有300m3，可確保進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的pH值和水質(zhì)水量相對穩(wěn)定，為生化處理打下了良好的基礎(chǔ)。
曝氣量：考慮到電鍍廢水中的CODcr和BOD5都較低，且BOD/COD＜0.3或更低，總氮、氨氮又較高，為了提高可生化性及去除總氮、氨氮的需要又要另外投加充分的營養(yǎng)物（包括營養(yǎng)鹽），好氧池的曝氣量設(shè)置氣水比約15-25：1，可保證去除有機(jī)物和硝化的需要。風(fēng)機(jī)采用變頻器，好氧池出水溶解氧值維持在2-4mg/L之間。
回流比：本生化系統(tǒng)MBR膜池污泥回流比按300%配置回流泵，好氧池內(nèi)循環(huán)回流比按300%配置回流泵，總回流比達(dá)到600%。回流量控制分配厭氧：缺氧：好氧=1：3：6。一者確保污泥充分回流到活性污泥池保證菌群濃度（污泥濃度）；二者通過好氧池回流到缺氧池保證缺氧池內(nèi)的溶解氧在0.2-0.5mg/L之間；三者一少部分增量污泥返回到厭氧池內(nèi)消化掉，減少外排污泥量；四者內(nèi)循環(huán)將硝酸根和亞硝酸根回流到缺氧池發(fā)生反硝化反應(yīng)以脫氮。
水中的堿度：除去水中的氨氮，要檢測水中的堿度，確保與氨氮發(fā)生反應(yīng)有充足的碳源（堿度），發(fā)生的亞硝化與硝化反應(yīng)。廢水中本存在一部分無機(jī)碳酸根，一部分有機(jī)物分解產(chǎn)生CO32-和HCO3-提供堿度，當(dāng)氨氮較高時(shí)還要另投加蘇打（Na2CO3）或小蘇打（NaHCO3）以提高堿度。
營養(yǎng)物：生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下，通過硝化和反硝化等一系列反應(yīng)，形成氮?dú)猓瑥亩_(dá)到去除氨氮的目的。硝化反應(yīng)是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽。在缺氧條件下，利用反硝化菌（脫氮菌）將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮?dú)舛鴱膹U水中逸出。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機(jī)底物（碳源），因電鍍廢水中有機(jī)物較低而總氮又較高，此時(shí)需要投加有機(jī)碳源，確保BOD：TN在4：1以上（或一般認(rèn)為COD/TN至少為9）。
優(yōu)點(diǎn)：
（1）占地面積小，節(jié)省空間：采用MBR工藝，可以大大提升活性污泥池的污泥濃度（生物菌群量），另不需要二沉池，所以可以大幅度地節(jié)約占地面積。
（2）出水水質(zhì)穩(wěn)定、透明度高：MBR膜能夠截留幾乎所有的微生物，尤其是針對難以沉淀的、增殖速度慢的微生物，因此系統(tǒng)內(nèi)的生物相極大豐富，活性污泥馴化、增量的過程大大縮短，處理的深度和系統(tǒng)抗沖擊的能力得以加強(qiáng)，出水水質(zhì)非常穩(wěn)定。
（3）運(yùn)行管理方便、維護(hù)簡單：傳統(tǒng)的好氧活性污泥處理工藝，在高污泥負(fù)荷的情況運(yùn)行會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行、出水不達(dá)標(biāo)。而MBR工藝是用通過膜的抽吸來進(jìn)行泥水分離，因此，污泥膨脹對于MBR出水的影響遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)工藝，因此運(yùn)行管理非常方便。自動化程度高，維護(hù)簡單。
（4）泥齡長：膜分離使廢水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行，只有很少量的剩余污泥排放。由于泥齡長，更加適合世代時(shí)間長的微生物生長，有利于去除廢水中難講解的有機(jī)物質(zhì)。
（5）動力消耗低：中空纖維膜所需的吸引壓力僅為－0.1～－0.4公斤/cm2左右，動力消耗低，一般不需要污泥回流。
（6）抗沖擊性強(qiáng)：當(dāng)進(jìn)水水量短時(shí)間內(nèi)有較大變化時(shí)，可以考慮短時(shí)間加大膜的通過流量以達(dá)到緩解沖擊的目的。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化時(shí)，由于有較高的污泥濃度，在一定范圍內(nèi)也可以達(dá)到緩解沖擊的目的。
有益效果：
本實(shí)用新型通過分成厭氧區(qū)、好氧區(qū)及MBR膜區(qū)三部分對生活污水進(jìn)行處理，加快污水處理的速率，且對污染物的去除效率高，所述升降機(jī)構(gòu)可以帶動MBR膜組件升起進(jìn)行維護(hù)及部分零件的更換，減少傳統(tǒng)的維護(hù)步驟，且方便維護(hù)人員進(jìn)行組件的維護(hù)，在保證人身安全同時(shí)降低維護(hù)費(fèi)用;所述廢氣處理及循環(huán)裝置對內(nèi)部產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化處理，減少直接排放到空氣可能造成的污染，處理完后的氣體可以進(jìn)入到微孔曝氣管向MBR膜組件充當(dāng)介質(zhì)的作用，大大提高資源循環(huán)利用效率;所述液位控制器、通訊模塊以及遠(yuǎn)程管理中心的聲光報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測的作用，減少人員日常巡檢工作量，優(yōu)化設(shè)備管理，所述溢流回水管當(dāng)液位控制器失效時(shí)的第二保護(hù)裝置，防止生活污水不會外流到外界，對外界造成污染。
MBR 的設(shè)計(jì)
MBR 中膜處理使用的超濾膜為熱制相外壓式PVDF 材質(zhì)，共有兩組膜池，分組有四座膜池，膜池的大小為3.2m×11.0m×4.3m，每座膜池的處理水量為370m3/h。
第組膜池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下: 第組中的每個(gè)膜池含有五個(gè)模箱，共需要740 支超濾膜，通量是12.2L/(m2·h）。將膜池的曝氣強(qiáng)度設(shè)定為20Nm3/( 膜元件·h），獲得膜池中設(shè)備的參數(shù)。計(jì)算可知，每個(gè)膜池中含有兩臺Q=62Nm3/minP=49kPa 的羅茨風(fēng)機(jī); 四臺Q=110m3/min H=150kPa 的產(chǎn)水泵。在實(shí)際的膜池運(yùn)行中，每臺設(shè)備運(yùn)行十分鐘，需要進(jìn)行30s 的反沖洗，具體的反沖洗強(qiáng)度為30L/(m2·h）。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數(shù)為Q=230m3/h H=200kPa，每個(gè)膜池中安裝兩臺。根據(jù)膜廠家對膜池的要求，技術(shù)人員還在膜池中安裝了一套化學(xué)清洗裝置，對膜池中的設(shè)備進(jìn)行清洗與維護(hù)。
第二組膜池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下: 第二組中的每個(gè)膜池含有五個(gè)模箱，共需要864 支超濾膜，通量是12.5L/（m2·h）。將膜池的曝氣強(qiáng)度設(shè)定為425Nm3/( 膜箱·h），獲得膜池中設(shè)備的參數(shù)。計(jì)算可知，每個(gè)膜池中安裝三臺Q=70.83Nm3/minP=49kPa 的羅茨風(fēng)機(jī); 四臺Q=100m3/min H=150kPa 的產(chǎn)水泵。在實(shí)際的膜池運(yùn)行中，每臺設(shè)備運(yùn)行十一分鐘，需要進(jìn)行一分鐘的反沖洗，具體的反沖洗強(qiáng)度為34L/(m2·h）。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數(shù)為Q=250m3/h H=200kPa，每個(gè)膜池中安裝兩臺。根據(jù)膜廠家對膜池的要求，技術(shù)人員還在膜池中安裝了一套化學(xué)清洗裝置，對膜池中的設(shè)備進(jìn)行清洗與維護(hù)。