節能減排型城鎮汙水處理系統的製作方法

2023-11-11 19:22:02

節能減排型城鎮汙水處理系統的製作方法
【專利摘要】本發明屬於環保【技術領域】，具體涉及節能減排型城鎮汙水處理系統。本發明提供一種節能減排型城鎮汙水處理系統，包括強化預處理系統、自吸式射流曝氣生物濾池系統、複式流化床生物膜反應池系統、汙泥處理並回流系統及冬季保溫系統，通過汙水提升式工藝或汙水自流式工藝實現。本系統將汙水厭氧處理新技術、活性汙泥法及生物膜法好氧處理新技術有機地結合起來，達到佔地少、投資小、能耗低、維護管理簡便的優點。本發明汙水處理系統可用於城鎮汙水處理，處理後的出水可穩定達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)一級標準A標準。
【專利說明】節能減排型城鎮汙水處理系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於環保【技術領域】，具體涉及節能減排型城鎮汙水處理系統。
【背景技術】
[0002]國家環境保護「十二五」規劃的通知(國發〔2011〕42號)，黨中央、國務院高度重視環境保護工作,將其作為貫徹落實科學發展觀的重要內容,作為轉變經濟發展方式的重
要手段，作為推進生態文明建設的根本措施。
[0003]當前，我國環境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，環境矛盾凸顯，壓力繼續加大。一些重點流域、海域水汙染嚴重，部分區域和城市大氣灰霾現象突出，許多地區主要汙染物排放量超過環境容量。農村環境汙染加劇，重金屬、化學品、持久性有機汙染物以及土壤、地下水等汙染顯現。部分地區生態損害嚴重，生態系統功能退化，生態環境比較脆弱。核與輻射安全風險增加。人民群眾環境訴求不斷提高，突發環境事件的數量居高不下，環境問題已成為威脅人體健康、公共安全和社會穩定的重要因素之一。生物多樣性保護等全球性環境問題的壓力不斷加大。環境保護法制尚不完善，投入仍然不足，執法力量薄弱，監管能力相對滯後。同時，隨著人口總量持續增長，工業化、城鎮化快速推進，能源消費總量不斷上升，汙染物產生量將繼續增加，經濟增長的環境約束日趨強化。 [0004]規劃中明確要求:提升城鎮汙水處理水平。加大汙水管網建設力度，推進雨、汙分流改造，加快縣城和重點建制鎮汙水處理廠建設，到2015年，全國新增城鎮汙水管網約16萬公裡，新增汙水日處理能力4200萬噸，基本實現所有縣和重點建制鎮具備汙水處理能力，汙水處理設施負荷率提高到80%以上，城市汙水處理率達到85%。推進汙泥無害化處理處置和汙水再生利用。加強汙水處理設施運行和汙染物削減評估考核，推進城市汙水處理廠監控平臺建設。滇池、巢湖、太湖等重點流域和沿海地區城鎮汙水處理廠要提高脫氮除憐水平。
[0005]規劃要求改善水環境質量:深化重點流域水汙染防治。明確各重點流域的優先控制單元，實行分區控制。淮河流域要突出抓好氨氮控制，重點推進淮河幹流及鄭州、開封、淮北、淮南、蛘埠、亳州、菏澤、濟寧、棗莊、臨沂、徐州等城市水汙染防治，幹流水質基本達到III類。海河流域要加強水資源利用與水汙染防治統籌，以飲用水安全保障、城市水環境改善和跨界水汙染協同治理為重點，大幅減少汙染負荷，實現劣V類水質斷面比重明顯下降。遼河流域要加強城市水系環境綜合整治，推進遼河保護區建設，實現遼河幹流以及招蘇臺河、條子河、大遼河等支流水質明顯好轉。三峽庫區及其上遊要加強汙染治理、水生態保護及水源涵養，確保上遊及庫區水質保持優良。松花江流域要加強城市水系環境綜合整治和面源汙染治理，國控斷面水質基本消除劣V類。黃河中上遊要重點推進渭河、汾河、湟水河等支流水汙染防治，加強寧東、鄂爾多斯和陝北等能源化工基地的環境風險防控，加強河套灌區農業面源汙染防治，實現支流水質大幅改善，幹流穩定達到使用功能要求。太湖流域要著力降低入湖總氮、總磷等汙染負荷，湖體水質由劣V類提高到V類，富營養化趨勢得到遏制。巢湖流域要加強養殖和入湖汙染控制，削減氨氮、總氮和總磷汙染負荷，加強湖區生態修復，遏制湖體富營養化趨勢，主要入湖支流基本消除劣V類水質。滇池流域要綜合推進湖體、生態防護區域、引導利用區域和水源涵養區域的水汙染防治，改善入湖河流和湖體水質。南水北調中線丹江口庫區及上遊要加強水汙染防治和水土流失治理，推進農業面源汙染治理，實現水質全面達標；東線水源區及沿線要進一步深化汙染治理，確保調水水質。
[0006]抓好其他流域水汙染防治。加大長江中下遊、珠江流域汙染防治力度，實現水質穩定並有所好轉。將西南諸河、西北內陸諸河、東南諸河，鄱陽湖、洞庭湖、洪澤湖、撫仙湖、梁子湖、博斯騰湖、艾比湖、微山湖、青海湖和洱海等作為保障和提升水生態安全的重點地區，探索建立水生態環境質量評價指標體系，開展水生態安全綜合評估，落實水汙染防治和水生態安全保障措施。加強湖北省長湖、三湖、白露湖、洪湖和雲南省異龍湖等綜合治理。加大對黑龍江、烏蘇里江、圖們江、額爾齊斯河、伊犁河等河流的環境監管和汙染防治力度。加大對水質良好或 生態脆弱湖泊的保護力度。
[0007]規劃明確指出:提升環境科技基礎研究和應用能力。夯實環境基準、標準制訂的科學基礎，完善環境調查評估、監測預警、風險防範等環境管理技術體系。推進國家環境保護重點實驗室、工程技術中心、野外觀測研究站等建設。組織實施好水體汙染控制與治理等國家科技重大專項，大力研發汙染控制、生態保護和環境風險防範的高新技術、關鍵技術、共性技術。研發氮氧化物、重金屬、持久性有機汙染物、危險化學品等控制技術和適合我國國情的土壤修復、農業面源汙染治理等技術。大力推動脫硫脫硝一體化、除磷脫氮一體化以及脫除重金屬等綜合控制技術研發，強化先進技術示範與推廣。
[0008]國務院辦公廳關於印發「十二五」全國城鎮汙水處理及再生利用設施建設規劃的通知(國辦發〔2012〕24號):《規劃》以提升我國城鎮生活汙水處理及再生利用能力和水平為總體目標，明確了 「十二五」期間的建設任務，提出了保障《規劃》實施的具體措施，是指導各地加快城鎮汙水處理設施建設和安排政府投資的重要依據。《規劃》範圍包括全國所有地區的設市城市、縣城及建制鎮(港澳臺地區除外)。
[0009]目前，全國大部分地區已經開展了建制鎮生活汙水處理，有的建制鎮汙水處理採用人工溼地工藝，運行2~3年後面臨的問題越來越多的呈現出來，此工藝雖然運行費用較低，但整套系統的佔地面積較大，地下床管道易堵塞，運行維護較困難，粘土層一旦滲漏將會影響當地的地下水，最後變成了農村荒廢的一塊汙水田。並且該工藝對進水符合變化的適應能力不強，所以設施使用年限不長，壽命僅為5~10年，床槽中的管道堵塞或壞掉，整個系統將崩潰。另，以日處理1500噸的汙水處理廠為例(中國建制鎮平均)，按國家環保部人工溼地汙水處理工程技術規範(HJ2005-2010)要求:表面流、水平潛流、垂直潛流取平均水力負荷(m3/m2.d)為0.3，則處理池佔地面積達5000平方米，輔助設施(預處理池、汙泥處理、操作平臺、邊坡、值班室等)佔地約700平方米，合計約6000平方米(折9畝)，中國目前約有鄉鎮級41636個，按30%採用該工藝(四川、重慶在2013年6月份前為80% )，則需要土地112417.2畝，由於該工藝必須建設在建制鎮周邊低洼處，而低洼處大部分都是良田熟土，是屬於寶貴耕地，對土地資源是一種浪費。
[0010]目前，當地環保主管部門為了達到汙染物減排目的，要求在人工溼地工藝前端加入了生物接觸氧化法工藝，原本運行費用較低的工藝已經成為歷史。
[0011]有的建制鎮汙水處理採用人工快速滲濾系統工藝，技術缺點也較為突出，主要是佔地較大，同時對可能含油或者存在懸浮物衝擊的水存在較大風險使用該技術存在風險，應考慮採用前處理加強防禦措施工藝，如絮凝沉澱、水解酸化、隔油氣浮、預曝氣等方法，一旦遭到衝擊短期很難恢復，甚至是事故。
[0012]人工快滲缺乏理想的總氮反硝化機制，對總氮去除效率較低，正常情況下不超過30%的去除總氮能力，而且對於氨氮偏高的汙水長時間運行後出水容易產生偏弱酸性出水，需要及時補充昂貴的特殊填料來補足鹼度。同時對於總磷處理僅處於無機磷吸附層面，吸附效率受限，所以對於高磷汙水處理不宜採用人工快滲技術。
[0013]由於人工快速滲濾系統工藝類似於生物膜中的一種滴濾池，又類似於常規的過濾，生物膜的生長到最後脫落，會導致局面甚至大面積的堵塞，最終汙水處理系統出現癱瘓的地步。
[0014]其他如缺氧一好氧工藝簡稱A-O工藝，由缺氧池、好氧池和二沉池組成。該工藝是傳統活性汙泥法的典型代表，在去除有機物的同時，具有良好的脫氮功能。好氧池的作用主要是進行有機物的氧化，並進行氨化、硝化作用。而缺氧池的作用主要是進行反硝化，從而完成生物脫氮。廢水首先進入缺氧池，在缺氧池中，回流汙泥中的反硝化菌利用廢水中的有機物作為碳源，將回流汙泥中的硝態氮還原成氮氣溢出廢水。廢水在好氧池中進行有機物的氧化，去除C0D，同時進行有機氮的氨化和氨氮的硝化。好氧段後設沉澱池，部分沉澱汙泥回流至缺氧段，以提供充足的反硝化菌。同時還將好氧段內的混合液回流到缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝態氮。
[0015]該工藝實質 是傳統的活性汙泥法，只是增加缺氧池以達到脫氮的目的。所以該方法與傳統活性汙泥法優缺點一樣，優點是技術成熟，操作簡單；缺點是建設投資較大，易發生汙泥膨脹，脫氮主要靠回流，動能消耗較大，好氧池的佔地面積大等問題。
[0016]另外，生物接觸氧化法雖然兼有活性汙泥法和生物膜法的優點，但目前存在的問題主要是池內填料間的生物膜有時會出現堵塞現象，並且運行費用高。
[0017]其次，國內外通用的汙水處理技術主要是採用生物法，此方法具有處理徹底、有機物降解率高、二次汙染小、能耗低和運行管理方便等優點。但也存在微生物對環境的適應有要求，特別是水溫受自然環境影響的問題較難解決。國內外大量的理論與試驗研究表明，正常水處理條件利用的是中溫菌，在15~35°C之間有較好的活性，當水溫低於8°C或高於35°C時，微生物反應的速度明顯降低。實際運行中，水溫高於35°C的情況較少，降低水溫也比較容易。當水溫低於8°C時，中溫菌活性降低或死亡，但在北方或海拔較高地區保持水溫不低於8°C則是很困難的事，耗能和保溫都存在問題。所以，如何保證北方或海拔較高地區汙水處理廠冬季正常運行是一個急需解決的重要問題之一。
[0018]北方或海拔較高地區地區水質水量特點:汙水是以其物理、化學和生物的組分來表徵的。汙水處理廠設計的前提條件是必須正確掌握汙水的水質，由於汙水的組成成分極其複雜，難以用單一指標來表示其性質。因此，在眾多的水質指標中，按汙水中雜質形態大小分為懸浮態物質和溶解態物質兩大類，每類按其化學性質又可分為有機性物質和無機性物質；按是否消耗水體中溶解氧，又可分為生物化學需氧量(BOD)和化學需氧量(COD)等。在汙水處理系統設計時，汙水水質是確定處理設備能力和操作特性並確保達到處理目標的必要條件，也是汙水處理廠規劃、設計和運行管理的重要基礎數據。城市汙水中汙染物的含量與用水量、排水系統、氣候以及生活習慣等相關，
[0019]北方或海拔較高地區地區冬季寒冷，汙水溫度低，同時由於生活習慣的差異，城鎮汙水具有以下特點。
[0020](I)水溫低。氣溫隨著季節呈周期變化，而水溫則隨氣溫變化，但其變幅相對較小，特別是汙水管道中水溫變幅不大。北方或海拔較高地區低溫地區的城鎮汙水溫度一般在8~15°C，少數在6~8°C。
[0021](2)水質較差。由於冬季春節將至，居民多以葷食為主，且地下水位較深，汙水中滲入水少，居民用水量小，洗浴水少，故水質較差，含油多，汙染物濃度含量高。
[0022](3)水量變化大。該類地區冬季晝短夜長，所以白天的汙水排放較為集中，而夜間汙水量較少，所以晝夜水量變化較大，易對汙水廠形成水質水量衝擊。
[0023]經實地考察全國不同地區1200多個已經建成汙水處理設施並拜訪業主，結果表明，目前的建制鎮汙水處理技術主要存在以下問題:佔地面積大、投資大、運行及維護費用高、需要長期派員值班、出水水質不能穩定達標排放或基本不沒有運行，在冬季，處理效果特別差。
[0024]由此可見，研發一種投資小、佔地面積小、運行及維護費用低、無需人員長期值守、出水水質穩定達標排放並且適用於全國各地區的建制鎮生活汙水處理工藝技術勢在必行。

【發明內容】

[0025]本發明要解決的技術問題是提供一種高效能低能耗的城鎮汙水處理系統。
[0026]本發明的技術 方案是節能減排型城鎮汙水處理系統，包括強化預處理系統、自吸式射流曝氣生物濾池系統、複式流化床生物膜反應池系統、汙泥處理並回流系統及冬季保溫系統:
[0027]所述的強化預處理系統包括依次通過管道連接的格柵池、吸附池、缺氧池、混合液池；所述吸附池內安裝有至少一套自動攪勻提升泵進行汙水提升，或吸附池底部比缺氧池略高，在其底部出水口安裝至少一套流量控制閥門，形成汙水自流；混合液池內設置至少一套循環提升泵，並配套一個混合液回流出口，混合液回流出口與吸附池通過管道連接；
[0028]所述的自吸式射流曝氣生物濾池系統包括依次通過管道連接的曝氣生物濾池、自吸式射流曝氣器、曝氣池；曝氣生物濾池與混合液池內的循環提升泵通過提升主管連接，並通過射流主管連接自吸式射流曝氣器；所述的曝氣生物濾池位於自吸式射流曝氣生物濾池系統的上端，自吸式射流曝氣器在中部，曝氣池在下端；混合液池通過管道或洞口與缺氧池、曝氣池連通；
[0029]所述的複式流化床生物膜反應池系統包括由管道接通的風機、第一級流化床生物膜反應池、第二級流化床生物膜反應池、消毒池、明渠流量計池、監測井；
[0030]所述的所述汙泥處理並回流系統由排泥主管、汙泥排放閥門、剩餘汙泥排放閥門、回流汙泥排放閥門、汙泥幹化池及汙泥幹化濾料組成；所述的汙泥幹化池至少為一個；
[0031]所述冬季保溫系統由保溫主體、熱能供給器、換氣裝置組成；
[0032]所述缺氧池、曝氣池、第一級流化床生物膜反應池、第二級流化床生物膜反應池底部均設置有汙泥排放閥門與排汙主管相連。
[0033]具體的，所述缺氧池內有噴嘴、反射器、懸浮兼性汙泥、出水堰板、水槽。
[0034]具體的，所述的曝氣生物濾池由池體、布水槽、布水管、濺水板、生物填料、透氣孔、溢流管、集水槽、射流主管和自吸式射流曝氣器組成。[0035]具體的，所述的曝氣池由池體、曝氣區、沉澱區、泥水分離區、除磷過濾區、集水槽及恆量控制閥組成，曝氣池內裝有活性汙泥，曝氣池的兩側或單側設置泥水分離區與除磷過濾填料區，曝氣池下部為沉澱區。
[0036]優選的，所述除磷過濾填料區的除磷過濾填料為鐵鈣質過濾料。
[0037]具體的，所述的第一級流化床生物膜反應池由第一級流化床生物膜反應區、第一級沉澱區、第一級過濾區組成；所述的第一級流化床生物膜反應區為第一級填料流化區，第一級填料流化區底部為第一級沉澱區，第一級沉澱區與第一級過濾區底部相通，第一級過濾區頂部與水槽連接，水槽與第二級流化床生物膜反應池頂部連通；第一級流化床生物膜反應區與第一級沉澱區之間安裝微孔曝氣管；
[0038]所述的第二級流化床生物膜反應池由第二級流化床生物膜反區、第二級沉澱區、第二級過濾區組成；所述的第二級流化床生物膜反應區為第二級填料流化區，第二級填料流化區底部為第二級沉澱區，第二級沉澱區與第二級過濾區底部相通，第二級過濾區頂部與生物氧化管、水槽連接，水槽與排水管連通；第二級流化床生物膜反應區與第二級沉澱區之間安裝微孔曝氣管；
[0039]所述的第一級過濾區內安裝有柔性過濾填料、第二級過濾區內安裝有鋁質過濾料、纖維束過濾填料及氣體反衝洗系統。
[0040]進一步的，所述的排泥主管上設置氣體增壓導通排泥系統。
[0041]優選的，所述的汙泥處理並回流系統還設置有自攪勻提升泵。
[0042]優選的，所述的保溫主體為磚混結構的房屋、鋼結構的廠房或標準日光溫室大棚；熱能供給器為風機房內增加增暖器。
[0043]優選的，吸附池與缺氧池溶解氧濃度在0.2mg/L~0.5mg/L。
[0044]具體的，汙水在第一級、第二級流化床生物膜反應池內分別停留時間為2~3小時。
[0045]優選的，汙水在第一級、第二級流化床生物膜反應池內分別停留時間為2.5小時。
[0046]具體的，汙水在第一級、第二級沉澱區內分別停留時間為I~2小時。
[0047]優選的，汙水在第一級、第二級沉澱區內分別停留時間為1.5小時。
[0048]具體的，風機工作時間為6~12小時。
[0049]優選的，進水溫度在12攝氏度以下風機工作時間為10小時，進水溫度在12攝氏度以上風機工作時間為8小時。
[0050]具體的，所述的汙水處理系統建設模塊化，滿足不同時期汙水處理量，達到節能降耗的目的。
[0051]本發明強化預處理系統由格柵池、吸附池、缺氧池、混合液池組成並通過管道依次連接。格柵池由進水管、格柵井與人工格柵或機械格柵組成。
[0052]提升式汙水處理系統的吸附池內安裝有一套或多套自動攪勻提升泵，自動攪勻提升泵實現汙水或混合液提升的同時又對吸附池進行水力攪拌，防止汙泥積累。自流式汙水處理系統的吸附池底部比缺氧池略高，吸附池內的汙水可以自流到缺氧池中；吸附池底部出水口安裝有一套 或多套流量控制閥門，閥門控制汙水流量，保證後續工藝水力負荷均衡且穩定運行。吸附池具有汙水調節功能，除了正常接納前端汙水外，還需要承接後續處理工藝中的回流汙泥或混合液。回流汙泥或混合液通過管道自流進入吸附池內，回流汙泥或混合液與進水汙水混合，汙水中的汙染物(蛋白質或膠體)被汙泥吸附，完成生物吸附功能，含汙泥的混合汙水通過自動攪勻提升泵提升進入後續缺氧池工藝段處理。
[0053]缺氧池內安裝噴嘴、反射器、懸浮兼性汙泥、出水堰板、水槽，缺氧池內含有大量的活性汙泥並具有高濃度的微生物，同時完成生物脫氮及汙染物降解。
[0054]混合液池內安裝有一套或一套以上的低壓循環自動攪勻提升泵和配套一個混合液回流出水口。混合液提升泵為間歇運行，滿足曝氣池內微生物對溶解氧的需求，達到汙水在上述處理池內實現周期循環缺氧、厭氧、好氧。混合液池通過管道或洞口與缺氧池、曝氣池連通；混合液池內設置混合液回流出水口，混合液回流出水口與吸附池通過管道連接。池內的混合液由於後續工藝水量控制，多餘的混合液通過管道排入到吸附池內，在保證吸附池與缺氧池內積累大量汙泥的同時又確保吸附池與缺氧池溶解氧濃度在0.2mg/L~
0.5mg/L,往復循環。
[0055]本發明的曝氣生物濾池的進水口連接混合液提升主管，並通過射流主管連接自吸式射流曝氣器。曝氣生物濾池由池體、布水槽、布水管、濺水板、生物填料、透氣孔、溢流管、集水槽、射流主管和自吸式射流曝氣器組成。曝氣生物濾池池體形狀為方形的、圓形的或其他形狀的。曝氣生物濾池池體結構為鋼結構、玻璃鋼或鋼筋混凝土。除磷過濾填料優選鐵鈣質過濾料。
[0056]本發明的曝氣池出水口安裝一套流量控制閥門，確保後續工藝段水力負荷穩定。自吸式射流曝氣生物濾池系統由活性汙泥法與生物膜法組成，曝氣池為活性汙泥法，高負荷曝氣生物濾池為生物膜法，在低壓循環自動攪勻提升泵的作用下，往復完成活性汙泥法與生物膜法的交替運行，又在低壓循環自動攪勻提升泵間歇運行的作用下，確保汙水在曝氣池及高負荷曝氣生物濾池內往復完成厭氧、缺氧、好氧，進一步實現了汙水脫氮除磷處理的同時又完成了 COD、BOD等汙染物的去除。
[0057]本發明的複式流化床生物膜反應池系統由風機、第一級流化床生物膜反應池、第二級流化床生物膜反應池、消毒池、明渠流量計池、監測井組成並通過管道接通。
[0058]風機單元由風機、閥門、空氣管、空氣支管、微孔曝氣管組成，由已知技術實現。風機提供的空氣供第一級、第二級流化床生物膜反應池曝氣使用。
[0059]所述的第一級流化床生物膜反應池由第一級流化床生物膜反應區、第一級沉澱區、第一級過濾區組成；所述的第一級流化床生物膜反應區為第一級填料流化區，第一級填料流化區底部為第一級沉澱區，第一級沉澱區與第一級過濾區底部相通，第一級過濾區頂部與水槽連接，水槽與第二級流化床生物膜反應池頂部連通；第一級流化床生物膜反應區與第一級沉澱區之間安裝微孔曝氣管。
[0060]所述的第二級流化床生物膜反應池由第二級流化床生物膜反區、第二級沉澱區、第二級過濾區組成；所述的第二級流化床生物膜反應區為第二級填料流化區，第二級填料流化區底部為第二級沉澱區，第二級沉澱區與第二級過濾區底部相通，第二級過濾區頂部與生物氧化管、水槽連接，水槽與排水管連通；第二級流化床生物膜反應區與第二級沉澱區之間安裝微孔曝氣管。
[0061]第一級、第二級流化床生物膜反應區內裝入一定數量的球形懸浮生物填料或MBBR專用填料。流化床生物膜反應池填料流化區與沉澱區之間安裝有微孔曝氣管及高強度的塑料網格，高強度的塑料網格是防止MBBR專用填料進入沉澱區。第一級過濾區內安裝有柔性過濾填料、第二級過濾區內安裝有鋁質過濾料、纖維束過濾填料及氣體反衝洗系統。
[0062]風機為間歇運行，滿足第一級流化床生物膜反應區、第二級流化床生物膜反應區內微生物對溶解氧的需求，達到汙水在上述處理區內實現周期循環缺氧、厭氧、好氧。
[0063]所述複式流化床生物膜反應池由改良型流化床生物膜反應區、沉澱區、生物濾區和清水區結合起來的工藝，該工藝除了擁有流化床生物膜的特點之外還具有CASS工藝、曝氣生物濾池工藝的特徵，同時又具有汙泥自動回流、汙泥沉澱、汙水淨化過濾及清水池的功能，節省了二次沉澱池與清水池。
[0064]第二級過濾區內安裝有纖維束過濾填料及氣體反衝洗系統，纖維束過濾填料有效地去除汙水中的SS，定期啟動氣體反衝洗系統，將纖維束過濾填料吸附的SS反衝洗並將反衝洗液到調節池或汙泥幹化池。
[0065]消毒池內安裝有消毒設備，消毒設備可以是紫外線消毒設備或臭氧發生器，也可以是二氧化氯發生器或其他消毒設備。消毒劑的投加方式可以採用常規的任意一種。根據相關法律法規，餘氯需要脫除。消毒接觸池滿足汙水與消毒劑的有效接觸。
[0066]明渠流量池內安裝有流量計，可以用明渠超聲波流量計或其他流量計。監測井為規範化排汙口，可以安裝在線監測設施設備。
[0067]本發明提升 式汙水處理系統的汙泥處理並回流系統由排泥主管、汙泥排放閥門、剩餘汙泥排放閥門、回流汙泥排放閥門、汙泥幹化池及汙泥幹化濾料組成。所述的汙泥處理並回流系統的汙泥採用降壓排泥，所有工藝段產生的汙泥通過排泥主管排入汙泥幹化池或吸附池內。所述的排泥主管連接到各系統處理池的底部。所述的汙泥排放閥門連接到各工藝處理池的排泥主管上。剩餘汙泥排入汙泥幹化池內幹化處理，幹化處理後的汙泥進一步無害化處理。汙泥幹化池為一組或多組，所有汙泥幹化濃縮液自流進入吸附池，循環處理。排泥主管上設置氣體增壓導通排泥系統。
[0068]本發明自流式汙水處理系統的由排泥主管、汙泥排放閥門、剩餘汙泥排放閥門、回流汙泥排放閥門、汙泥幹化池、汙泥幹化濾料及自攪勻提升泵組成。汙泥處理並回流系統的汙泥採用降壓排泥，所有工藝段產生的汙泥通過排泥主管排入汙泥幹化池內。排泥主管連接到各系統處理池的底部。汙泥排放閥門連接到各工藝處理池的排泥主管上。剩餘汙泥排入汙泥幹化池內幹化處理，幹化處理後的汙泥進一步無害化處理。汙泥幹化池為一組或多組，所有汙泥幹化濃縮液均由自攪勻提升泵排入吸附池，循環處理。回流汙泥定期排入汙泥幹化濃縮液收集區，由自攪勻提升泵排入吸附池，保證吸附池與缺氧池的汙泥濃度。汙泥幹化濾料可以是礫石顆粒級配，或其他過濾料。自攪勻提升泵為潛水式無堵塞排汙泵，帶攪拌功能，將泥水混合排出。
[0069]本發明冬季保溫系統由保溫主體、熱能供給器、排氣裝置組成，適用於北方或海拔較高地區。保溫主體可以是磚結構的房屋、鋼結構的廠房、標準日光溫室大棚或其他保溫結構。熱能供給器可以是空調、暖氣，可以是在風機房內增加增暖器，或其他增加汙水溫度的設施。排氣裝置包括排氣扇、廢氣處理裝置、排氣管。
[0070]本設計處理構築物緊湊，面積小，優選標準日光溫室大棚與風機房內增加增暖器，可以確保在零下20攝氏度的中午室內溫度可達到20攝氏度以上。夜間在二次保溫的基礎上零下30攝氏度時少量補溫，室內溫度不少於8攝氏度。
[0071]我國大部分地區冬季溫度均在2~8攝氏度左右，該地區可以直接採用風機房內補熱，由風機輸送熱風進入汙水處理池中，可以確保汙水溫度在12攝氏度以上，保證了汙水處理的正常運行。
[0072]本發明的汙水處理系統自(流式或提升式)採用循環生物吸附、多級缺氧一厭氧一好氧一沉澱一過濾工藝流程，汙水先經強化預處理系統生物吸附一缺氧處理，可去除降解大部分有機汙染物並提高了汙水的可生化性，再經自吸式射流曝氣生物濾池系統好氧一缺氧一厭氧一沉澱一除磷過濾處理，去除大量的有機汙染物、氨氮和磷酸鹽，再由複式流化床生物膜反應池系統好氧一缺氧一厭氧一沉澱一過濾處理，並去除降解汙水中剩餘的部分有機汙染物，從而提高了整個生活汙水的汙染物去除率。
[0073]本發明的有益效果:
[0074]本發明系統可將汙染物階梯式多級工藝降解，解決了單一工藝的缺陷，有效地利用勢能，完成最佳工藝配置，減輕後續工藝負擔，保障了處理工藝的安全性、連續性、穩定性與可靠性。本發明系統的機電設備配置少、功率低、控制系統簡單、自動化程度高，且機電設備間歇運行，噸水耗電量低。反應器內永遠維持高濃度的微生物，確保有機汙染物質的氧化分解。採用低壓泵作為主設備，應用自吸式射流曝氣器，確保了汙水中溶解氧的供給。該汙水處理系統對水量、水質、水溫變動有較強的適應性,耐衝出負荷高；處理效率高、產泥量少、無汙泥膨脹、固液分離效果好、裝置容積小、脫氮除磷效果顯著。佔地小、投資少、運行費用低、低維護。本發明系統可模板化，適用於大型汙水處理廠和全國各地，不僅用於新建建制鎮生活汙水的處理，還可以應用於已建建制鎮汙水處理廠的改造、中小城鎮生活汙水的處理，還應用北方及 高寒地區的城市生活汙水處理。汙水經本發明汙水處理系統處理後，出水可穩定達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002) —級標準A標準。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0075]圖1為節能與減排型建制鎮汙水處理工藝提升式的構造示意圖。
[0076]圖中:進水管道1、格柵池2、格柵3、吸附池4、自攪勻提升泵5、高水位6、低水位7、水泵幹管8、閥門9、閥門井10、噴嘴11、反射器12、缺氧池13、懸浮兼性汙泥14、出水堰板15、水槽16、混合液池17、循環提升泵18、混合液回流溢流口 19、混合液回流出口 20、混合液提升主管21、曝氣生物濾池22、混合液布水槽23、濺水板24、複合生物填料25、氣體連通管26、集水槽27、射流主管28、自吸式射流曝氣器29、曝氣生物濾池支柱30、曝氣池31、混合液連通口 32、活性汙泥33、沉澱區34、泥水分離區35、鐵鈣質過濾料36、恆量控制閥37、第一級流化床生物膜反應區38、懸浮生物填料39、第一級沉澱區40、風機41、空氣主管42、空氣支管43、第一級過濾區44、柔性過濾填料45、第二級流化床生物膜反應區6、第二級沉澱區47、第二級過濾區48、鋁質過濾料49、生物氧化管50、排水管51、消毒池52、消毒設備53、超聲波明渠流量計池54、監測井55、出水管56、排泥主管57、汙泥排放閥門58、剩餘汙泥排放閥門59、回流汙泥排放閥門60、汙泥幹化池61、汙泥幹化濾料62、保溫房63、換氣裝置64、廢氣處理裝置65、風機獨立罩66、增暖器67、操作平臺68。
[0077]圖2為節能與減排型建制鎮汙水處理工藝自流式的構造示意圖。
[0078]圖中:進水管道1、格柵池2、格柵3、吸附池4、自攪勻提升泵5、高水位6、恆量控制閥7-1、水泵幹管8、閥門9、止回閥10-1、噴嘴11、反射器12、缺氧池13、懸浮兼性汙泥14、出水堰板15、水槽16、混合液池17、循環提升泵18、混合液回流溢流口 19、混合液回流出口20、混合液提升主管21、曝氣生物濾池22、混合液布水槽23、濺水板24、複合生物填料25、氣體連通管26、集水槽27、射流主管28、自吸式射流曝氣器29、曝氣生物濾池支柱30、曝氣池31、混合液連通口 32、活性汙泥33、沉澱區34、泥水分離區35、鐵鈣質過濾料36、恆量控制閥37、第一級流化床生物膜反應區38、懸浮生物填料39、第一級沉澱區40、風機41、空氣主管42、空氣支管43、第一級過濾區44、柔性過濾填料45、第二級流化床生物膜反應區46、第二級沉澱區47、第二級過濾區48、鋁質過濾料49、生物氧化管50、排水管51、消毒池52、消毒設備53、超聲波明渠流量計池54、監測井55、出水管56、排泥主管57、汙泥排放閥門58、剩餘汙泥排放閥門59、回流汙泥排放閥門60、汙泥幹化池61、汙泥幹化濾料62、保溫房63、換氣裝置64、廢氣處理裝置65、風機獨立罩66、增暖器67、操作平臺68。
[0079]下面再結合附圖1和實施例對本發明做進一步說明:
[0080]實施例1本發明汙水處理系統的構造及工藝
[0081]以提升式為主導工藝技術作出說明，結構見圖1:
[0082]1、汙水通過市政管網匯集，由進水管道I進入汙水處理裝置前端的格柵池2，格柵池2內安裝有人工格柵或機械格柵3，去除汙水中較大的可能會堵塞自攪勻提升泵5的固體物質，柵渣定期外運處置。
[0083]經格柵3處理後的汙水進入吸附池4，吸附池4池內設置汙水自攪勻提升泵5，自攪勻提升泵5實現高水位6運行低水位7停機。汙水自攪勻提升泵5〇優先選擇自動攪勻排汙泵，其特點是:該排汙泵裝置隨電機軸旋轉，產生極強的攪拌力，將汙水池內的沉積物攪拌成懸浮物，吸入泵內排出，提高了泵的防堵、排汙能力，一次性完成了排水、清汙、除淤，節約了運行成本。提升泵 的流量優先選擇為汙水處理量的1.2倍左右，目的是提升後續處理工藝中的混合液回流和汙泥回流，確保脫氮除磷工藝的實現。
[0084]在自攪勻提升泵5水泵幹管8上設置閥門9、閥門井10。
[0085]吸附池4又稱生物絮凝吸附池，本吸附池無需投加化學絮凝劑，是直接利用微生物細胞及其代謝產物作為吸附劑和絮凝劑，通過對汙染物質的物理吸附、化學吸附、生物吸附和吸附作用，以及吸附架橋、電性中和、沉澱網捕等絮凝作用，將汙水中較小的顆粒物質和一部分膠體物質轉化為生物絮體的組成部分，並通過絮體沉降作用將其快速去除。
[0086]2、吸附池4池內的混合汙水(含混合液和回流汙泥)經自攪勻提升泵5提升到缺氧池13，缺氧池13內底部設置反射器12，帶壓力的混合汙水通過噴嘴11射向反射器12，汙水再次通過反射器12向四周擴散並穿過缺氧池13內的活性汙泥層，對活性汙泥進行攪拌，形成兼氧性流化床。
[0087]缺氧池13的作用是反硝化脫氮，亦承擔生物絮凝吸附功能。
[0088]在混合液及回流汙泥的條件下，缺氧區內溶解氧可以滿足反硝化菌的滋長和繁殖，汙水在反硝化菌的作用下進行反硝化反應，將硝酸鹽轉化為氮氣，實現了系統的前置脫氮，反硝化脫氮過程需要的碳源來源於原汙水中的有機物作。
[0089]上述的反硝化過程是反硝化菌異化硝酸鹽的過程，即由硝化菌產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下，被還原為氮氣後從水中溢出的過程。反硝化過程要在兼氧狀態下進行，溶解氧的濃度不能超過0.5mg/L，否則反硝化過程就要停止。反硝化過程也分為
兩步進行，第一步由硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽，第二步由亞硝酸鹽轉化為一氧化氮、氧化二氮和氮氣。[0090]缺氧池13內的溶解氧控制在:0.50mg/L≥DO≥0.20mg/L。
[0091]缺氧池13內汙水停留時間為60~240min，優選180min。
[0092]缺氧池13頂部設置出水堰板15、水槽16、，保證汙水均衡流動，避免汙水短流形象出現，同時實現泥水分離。缺氧池13底部設置有汙泥排放管及汙泥排放閥門58。
[0093]以上工藝設施為強化預處理系統，SS (懸浮物)去除率可以達到70%以上，COD (化學需氧量)、BOD (生化需氧量)、氨氮與總磷去除率分別可以達到45%、65%、50%和25%以上。
[0094]3、缺氧池13出水進入混合液池17，混合液池17安裝一套或一套以上的低壓循環提升泵18。
[0095]4、混合液池17內的汙水經低壓循環提升泵18通過混合液提升主管21提升到高負荷曝氣生物濾池22，汙水首先進入高負荷曝氣生物濾池22頂部的混合液布水槽23，若干個布水槽23均勻分布在高負荷曝氣生物濾池23頂部，布水槽23為矩形或其他形狀，每個布水槽23底部設置有均勻分布的布水管,布水管下方安裝有濺水板24，濺水板24下方安裝有複合生物填料25，汙水通過布水槽下方的布水管流出，滴落在濺水板24上，形成細小的水珠(含部分水霧)，水珠與空氣接觸，攜帶溶解氧的水珠均勻撒落在濺水板24下方的複合生物填料25上，生物填料附著有生物膜，汙水在此進行生物降解。
[0096]混合液池17的底部與曝氣池31底部由混合液連通口 32連通。曝氣池31內的含活性汙泥的汙水不斷進入混合液池17，由混合液池17內設置低壓循環提升泵18提升進入高負荷曝氣生物濾池22 ，汙水經高負荷曝氣生物濾池22處理後又進入曝氣池31，往復循環，周而復始。
[0097]混合液池17內設置混合液回流溢流口 19，曝氣池31出水口設置恆量控制閥37，多餘混合液通過混合液回流出口 20排入吸附池4。
[0098]低壓循環提升泵18設置周期性運行，則高負荷曝氣生物濾池22內形成好氧一缺氧一好氧的處理方式。
[0099]高負荷曝氣生物濾池22克服普通生物濾池的缺點，採取低壓循環提升泵18回流措施，降低進水濃度，均勻化和穩定進水水質，保證進水的BOD5在200mg/L以下，使得填料在不斷被衝刷下，生物膜不斷脫落更新，加速生物膜的更新換代，空氣中的氧不斷地向汙水中擴散，防止了厭氧層的過度生長，保持生物膜的活性，有效抑制濾池蠅的過度滋生，減少臭味。同時聞負荷曝氣生物濾池解決了佔地大、易堵塞的問題。
[0100]高負荷曝氣生物濾池22底部安裝有氣體連通管26，中部安裝有溢流管。
[0101]高負荷曝氣生物濾池22底部設置集水槽27匯集的汙水通過射流主管28進入自吸式射流曝氣器29，汙水通過自吸式射流曝氣器29與負壓吸入的空氣混合，形成氣水混合液進入曝氣池31。
[0102]本發明的曝氣池31，遵循了 CASS工藝形式，汙水自混合液池進入高負荷曝氣生物濾池22，由高負荷曝氣生物濾池22通過自吸式射流曝氣器29進入曝氣池31，曝氣池31底部與混合液池17底部由混合液連通口 32相通，往復循環，低壓循環提升泵18間斷運行，曝氣池31完全具備CASS工藝特徵:缺氧、厭氧、好氧交替進行，有效地去除有機汙染物，同時實現脫氮除磷。
[0103]曝氣池31內裝入活性汙泥33，曝氣池31下部為沉澱區34，底部設置有汙泥排放管及汙泥排放閥門58。
[0104]曝氣池31兩側或單側安裝有泥水分離區35。
[0105]泥水分離區35內裝有鐵鈣質過濾料36，鐵鈣質過濾料優先選擇經酸化處理後的絲狀鐵屑。
[0106]泥水分離區35頂部設置出水堰板15、水槽16，保證汙水均衡流動，避免汙水短流形象出現，同時實現泥水分離。
[0107]曝氣池31出水口與第一級流化床生物膜反應區38進水口之間設置恆量控制閥37，確保汙水處理量恆量運行。
[0108]自吸式射流曝氣生物濾池系統內汙水停留時間為60~240min，優選180min。
[0109]以上工藝設施為自吸式射流曝氣生物濾池系統，SS去除率可以達到80%以上，COD、B0D、氨氮與總磷去除率分別可以達到80%、75%、60%和65%以上。
[0110]5、曝氣池31出水進入第一級流化床生物膜反應區38，第一級流化床生物膜反應區38、第二級流化床生物膜反應區46採用移動床生物膜反應器(MBBR)技術，它是介於活性汙泥法和固定生物膜法之間的高效新型反應器，反應器中比表面積較大的填料因攪拌在水中自由運動，汙水連續經過裝有移動填料的反應器時，在填料上生長形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，異養和自養微生物利用水中的C、N、P等進行新陳代謝，從而起到淨化汙水的作用。
[0111]懸浮生物填料39在曝氣或機械攪拌作用下，保證廢水與生長於載體上的生物膜廣泛而頻繁地接觸，提高系統傳質效率的同時，強化生物膜微生物的更新，保持和提高生物膜的活性。為防止反應池中填料的流失，在流化床生物膜反應池填料流化區與沉澱區之間安裝有高強度的塑料網格，高強度的塑料網格是防止MBBR專用填料進入沉澱區。
[0112]汙水經過第一級流化床生物膜反應區38、第一級沉澱區40、第一級過濾區44處理後，上清液進入第二級流化床生物膜反應區46、第二級沉澱區47、第二級過濾區48處理，第二級流化床生物膜反應區46與一第級流化床生物膜反應區38相同。
[0113]第一級流化床生物膜反應區38、第二級流化床生物膜反應區46內的氧氣由風機41通過空氣主管42、空氣支管43供給。
[0114]第一級流化床生物膜反應區38、第二級流化床生物膜反應區46內安裝有懸浮生物填料39，懸浮生物填料39優選MBBR專用填料。
[0115]第一級流化床生物膜反應區38、第二級流化床生物膜反應區46內下部安裝有微孔曝氣管或其他曝氣器。
[0116]流化床生物膜反應區3846上端為進水口，反應區內為懸浮生物填料39流化區，下部為沉澱區4047，流化區與沉澱區之間為高強度的塑料網格與微孔曝氣管，沉澱區4047出水口與過濾區4448底部相連，第一級過濾區44內安裝有柔性過濾填料45、出水堰板15、水槽16，第二級過濾區48內安裝有鋁質過濾料及纖維束過濾填料49、反衝洗系統、生物氧化管50、水槽16、反衝洗液排放系統。
[0117]第二級過濾 區48具有沉澱、過濾功能，纖維束過濾填料、生物氧化管50具有泥水分離作用，經過第二級過濾區48處理後的SS < 5mg/L。
[0118]複式流化床生物膜反應池具有汙水處理、沉澱、過濾功能，同一構築物內有機地組合起來，實現無泵汙泥自動回流，節約能源。[0119]第一級、第二級流化床生物膜反應池底汙泥定期通過排泥管、汙泥排放閥門58、排泥主管57、剩餘汙泥排放閥門59排入汙泥幹化池61內幹化處理，汙泥幹化池61裝有汙泥幹化濾料62，幹化濾液進入吸附池4。
[0120]汙水在第一級、第二級流化床生物膜反應區3846內分別停留時間2~3小時，優選2.5小時。
[0121]汙水在第一級、第二級沉澱區4047內分別停留時間I~2小時，優選1.5小時。
[0122]汙水在第一級、第二級過濾區4448內分別停留時間I~3小時，優選2小時。
[0123]風機工作時間為6~12小時，進水溫度在12攝氏度以下優選10小時，進水溫度在12攝氏度以上優選8小時，風機的啟動與停止由時間繼電器控制，根據不同的進水量及季節溫度的變化，選擇運行5~30分鐘，停機55~30分鐘。為此，第一級、第二級流化床生物膜反應區3846池內的溶解氧控制在O~5mg/L之間往復循環，達到缺氧——厭氧——好氧運行工藝段，從而實現了脫氮除磷的目的。 [0124]以上工藝設施為複式流化床生物膜反應池系統，SS去除率可以達到80%以上，COD、B0D、氨氮與總磷去除率分別可以達到85%、85%、70%和65%以上。
[0125]6、第二級過濾區48出水進入消毒池52進行消毒處理。出水水中懸浮物濃度 10s，優先選擇照射時間為15s，採用明渠型。
[0126]消毒設備53可以是紫外線消毒設備或臭氧發生器，也可以是二氧化氯發生器或其他消毒設備。消毒劑的投加方式可以採用常規的任意一種。根據相關法律法規，餘氯需要脫除。
[0127]消毒池52出水進入超聲波明渠流量計池54，超聲波明渠流量計池54內安裝有流量計，優先選用明渠超聲波流量計。
[0128]汙水經節能與減排型建制鎮汙水處理工藝處理後通過監測井55、出水管56排入水體。
[0129]7、汙泥幹化池優選兩組，單組完成幹化汙泥後，加入一定量的生石灰消毒，然後用素土覆蓋厭氧堆肥穩定化處理，處理周期優選180d，有機物降解率> 40%，兩組汙泥幹化池輪換使用。
[0130]8、在北方或海拔較高地區，汙水進水水溫較低，不適應微生物滋長繁殖，需要對汙水處理設施進行保溫處理，才能正常地完成汙水生物處理。
[0131]常年平均氣溫低於5攝氏度以下的地區，本設計優選採用日光溫室大棚與風機房內增加增暖器相組合的方式進行保溫，也可以採用其他已知技術。
[0132]常年平均氣溫在5~12攝氏度之間的，本設計優選採用採用風機房內補熱，由風機輸送熱風進入汙水處理池中，也可以採用其他已知技術。
[0133]9、汙水經過強化預處理、自吸式射流曝氣生物濾池、複式流化床生物膜反應池處理，排放水達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002) —級標準A標準:化學需氧量(COD) ( 50mg/L、生化需氧量(B0D5) ( 10mg/L、懸浮物(SS) ( 10mg/L、動植物油(lmg/L、石油類≤lmg/L、陰離子表面活性劑≤0.5mg/L、總氮(以N計)(15mg/L、氨氮(以N計)≤5 (8) mg/L、總磷(以P計)≤0.5mg/L、色度(稀釋倍數)(30、pH6~9、糞大腸菌群數(個/L) ( IO30[0134]實施例新建小城鎮處理實驗
[0135]新建設小城鎮，年平均氣候在18°C左右，冬季最低氣溫平均在6~8°C，夏季較熱，七月八月日最高氣溫均在35度以上，汙水處理規模為5000噸/天(250噸/小時)，分二期實施，一期汙水處理規模為2500噸/天(125噸/小時)。
[0136]一、汙水為提升式處理，構築物單元如下:
[0137]1、吸附池為四組，單組工藝尺寸為:
[0138]4.8m X 4.8m X 4.5m，池容為 414.72m3 ；
[0139]2、缺氧池為四組，單組工藝尺寸為:
[0140]4.8m X 4.8m X 4.5m，池容為 414.72m3 ；
[0141]3、曝氣池為四 組，單組工藝尺寸為:
[0142]7.5m X 4.8m X 4.9m，池容為 705.60m3 ；
[0143]4、一級流化床生物膜反應池為四組，單組工藝尺寸為:
[0144]4.8m X 4.8m X 4.9m，池容為 451.58m3 ；
[0145]5、一級過濾區兩組，單組工藝尺寸為:
[0146]9.9m X 2.4m X 4.9m,池容為 232.85m3 ；
[0147]6、二級流化床生物膜反應池為四組，單組工藝尺寸為:
[0148]4.8m X 4.8m X 4.9m，池容為 451.58m3 ；
[0149]7、二級過濾區兩組，單組工藝尺寸為:
[0150]9.9m X 2.4m X 4.9m，池容為 232.85m3 ;
[0151]8、汙泥幹化池置於吸附池上端，為四組，單組工藝尺寸為:
[0152]4.8mX 2.4mX 1.5m,池容為 69.12m3 ；
[0153]9、一期汙水處理規模為2500噸/天(125噸/小時)總佔地面積701.73m2，總池容 2973.02m3 ο
[0154]二、機電設備配置如下:
[0155]1、機械格柵設置:Q = 1250m3/d(62.50m3/h)設置2臺，每年運行一臺，故障自動投運，功率為0.37kw,運行3分鐘，停機25分鐘。
[0156]2、提升水泵設置:小水量單泵(小功率)運行，大水量單泵(中等功率)運行，超高水位雙泵運行。
[0157]3、小水量單泵為100JYWQ80-9-2000-4kw(自動攪勻無堵塞排汙泵)，大水量單泵為150JYWQ150-10-2000-7.5kw(自動攪勻無堵塞排汙泵)，超高水位雙泵自動運行。
[0158]4、曝氣生物濾池單泵為100JYWQ110-10-2000-5.5kw(自動攪勻無堵塞排汙泵)，為4套,運行15分鐘,停機45分鐘。
[0159]5、MBBR池風機為HC-100S-4.llm3/min-5.5kw (迴轉式鼓風機)，為兩套，運行15分
鍾，停機45分鐘。
[0160]三、投資、佔地與運行成本核算
[0161](一)投資
[0162]1、構築物費用:
[0163]2973.02m3 X 1000 元 /m3 = 2973020.00 元；
[0164]2、其他輔助設施:[0165]2973020.00X30%= 891906.00 元；3864926
[0166]3、工藝設備:
[0167]噸水投資1500 元，計 3750000.00 元；
[0168]4、總投資:
[0169]7614926.00 元；
[0170]5、單位噸水投資:
[0171]7614926.00 元 +2500 噸=3045.9704 元 / 噸.汙水。
[0172](二)佔地
[0173]單位噸水佔地:
[0174]701.73m2 + 2500 噸=0.280692m2/噸.汙水。
[0175](三)運行成本分析
[0176]1、格柵機:0.37kwX4h/d = 1.48kw.h/d ； [0177]2、水泵:7.5kwX 20h/d = 150kw.h/d ；
[0178]3、回流泵:5.5kwX6h/dX4 套=132kw.h/d ；
[0179]4、風機:5.5kwX6h/dX 2 套=66kw.h/d ；
[0180]5、合計:349.48kw.h/d，按 0.8 元 / 度計，電費支出:279.584 元/d ;
[0181]6、噸水運行費用:279.584 元 /d + 2500 噸 /d = 0.1118336 元 / 噸；
[0182]7、噸水耗電量:349.48kw.h/d + 2500 噸 /d = 0.139792kw.h/ 噸。
[0183]8、電氣控制系統簡單，二人值守，總運行直接成本約為0.20元/噸.汙水。
[0184]所處理的城鎮生活汙水水質如下:化學需氧量(COD)平均值為400mg/L、生化需氧量(BOD5)平均值為200mg/L、懸浮物(SS)平均值為200mg/L、氨氮(以N計)平均值為35mg/L、總磷(以 P 計)平均值為 4.5mg/L、pH = 7.8。
[0185]處理後的出水水質如下:化學需氧量(COD)為35mg/L(去除率91.25% )、生化需氧量(BOD5)為611^/1(去除率97.00%)、懸浮物(SS)為3mg/L(去除率98.50 %)、氨氮(以N計)為lmg/L(去除率97.14% )、總磷(以P計)為0.4mg/L (去除率91.11% )>pH=7.9。
[0186]具體處理過程如下:
[0187]I)強化預處理:將城鎮生活汙水引入格柵池、吸附池，由自攪勻提升泵將汙水提升進入缺氧池，主要去除汙水中的SS、有機汙染物、氨氮、總磷，為後續處理工藝減輕負擔。
[0188]2)自吸式射流曝氣生物濾池系統:汙水經過強化預處理後進入自吸式射流曝氣生物濾池系統處理，主要去除SS、COD、BOD、氨氮、總磷。
[0189]自吸式射流曝氣生物濾池工藝，利用「流水不腐」、空氣向汙水中自然擴散的原理，提高汙水中溶解氧濃度，確保微生物在好氧的條件下對有機汙染物進行降解。自吸式射流曝氣生物濾池系統具有曝氣生物濾池的特徵，該裝置具有去除SS、COD、BOD、氨氮、總磷、去除AOX(有害物質)的作用，集生物氧化和截留懸浮固體一體，節省了後續沉澱池(二沉池)，具有容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質好，運行能耗低，運行費用少的特點。同時，自吸式射流曝氣生物濾池與曝氣池組合在一起，將活性汙泥法和生物膜法有機地結合起來，具有活性汙泥法和生物膜法的功能，實現汙水高效淨化處理。[0190]3)複式流化床生物膜反應池系統:汙水經過自吸式射流曝氣生物濾池系統處理後進入複式流化床生物膜反應池系統處理，主要去除前處理剩餘的SS、COD、BOD、氨氮、總磷。汙水再經後續消毒設施處理，完全實現汙水達標排放或再生利用。
[0191 ] 複式流化床生物膜反應池系統由改良型流化床生物膜反應池、沉澱池、生物濾池和清水池結合起來的工藝，該工藝除了擁有流化床生物膜的特點之外還具有CASS工藝、曝氣生物濾池工藝的特徵，同時又具有汙泥自動回流、汙泥沉澱、汙水淨化過濾及清水池的功能，節省了二次沉澱池與清水池。
[0192] 圖2顯示的自流式處理系統，其與圖1的提升式處理系統的區別在於吸附池內沒有安裝自動攪勻提升泵。吸附池底部比缺氧池略高，吸附池內的汙水可以自流到缺氧池中。吸附池底部出水口安裝有一套或多套流量控制閥門，閥門控制汙水流量，保證後續工藝水力負荷均衡且穩定 運行。
【權利要求】
1.節能減排型城鎮汙水處理系統，包括強化預處理系統、自吸式射流曝氣生物濾池系統、複式流化床生物膜反應池系統、汙泥處理並回流系統及冬季保溫系統，其特徵在於: 所述的強化預處理系統包括依次通過管道連接的格柵池、吸附池、缺氧池、混合液池；所述吸附池內安裝有至少一套自動攪勻提升泵進行汙水提升，或吸附池底部比缺氧池略高，在其底部出水口安裝至少一套流量控制閥門，形成汙水自流；混合液池內設置至少一套循環提升泵，並配套一個混合液回流出口，混合液回流出口與吸附池通過管道連接； 所述的自吸式射流曝氣生物濾池系統包括依次通過管道連接的曝氣生物濾池、自吸式射流曝氣器、曝氣池；曝氣生物濾池與混合液池內的循環提升泵通過提升主管連接，並通過射流主管連接自吸式射流曝氣器；所述的曝氣生物濾池位於自吸式射流曝氣生物濾池系統的上端，自吸式射流曝氣器在中部，曝氣池在下端；混合液池通過管道或洞口與缺氧池、曝氣池連通； 所述的複式流化床生物膜反應池系統包括由管道接通的風機、第一級流化床生物膜反應池、第二級流化床生物膜反應池、消毒池、明渠流量計池、監測井； 所述的所述汙泥處理並回流系統由排泥主管、汙泥排放閥門、剩餘汙泥排放閥門、回流汙泥排放閥門、汙泥幹化池及汙泥幹化濾料組成；所述的汙泥幹化池至少為一個； 所述冬季保溫系統由保溫主體、熱能供給器、換氣裝置組成； 所述缺氧池、曝氣池、第一級流化床生物膜反應池、第二級流化床生物膜反應池底部均設置有汙泥排放閥門與排汙主管相連。
2.如權利要求1所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:所述的曝氣生物濾池由池體、布水槽、布水管、濺水板、生物填料、透氣孔、溢流管、集水槽、射流主管和自吸式射流曝氣器組成。
3.如權利要求1~2任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:所述的曝氣池由池體、曝氣區、沉澱區、泥水分離區、除磷過濾區、集水槽及恆量控制閥組成，曝氣池內裝有活性汙泥，曝氣池的兩側或單側設置泥水分離區與除磷過濾填料區，曝氣池下部為沉澱區。所述除磷過濾填料區的除磷過濾填料為鐵鈣質過濾料。
4.如權利要求1~3任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於: 所述的第一級流化床生物膜反應池由第一級流化床生物膜反應區、第一級沉澱區、第一級過濾區組成；所述的第一級流化床生物膜反應區為第一級填料流化區，第一級填料流化區底部為第一級沉澱區，第一級沉澱區與第一級過濾區底部相通，第一級過濾區頂部與水槽連接，水槽與第二級流化床生物膜反應池頂部連通；第一級流化床生物膜反應區與第一級沉澱區之間安裝微孔曝氣管； 所述的第二級流化床生物膜反應池由第二級流化床生物膜反區、第二級沉澱區、第二級過濾區組成；所述的第二級流化床生物膜反應區為第二級填料流化區，第二級填料流化區底部為第二級沉澱區，第二級沉澱區與第二級過濾區底部相通，第二級過濾區頂部與生物氧化管、水槽連接，水槽與排水管連通；第二級流化床生物膜反應區與第二級沉澱區之間安裝微孔曝氣管； 所述的第一級過濾區內安裝有柔性過濾填料、第二級過濾區內安裝有鋁質過濾料、纖維束過濾填料及氣體反衝洗系統。
5.如權利要求1~4任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:所述的排泥主管上設置氣體增壓導通排泥系統，所述的汙泥處理並回流系統還設置有自攪勻提升泵。
6.如權利要求1~5任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:所述的保溫主體為磚混結構的房屋、鋼結構的廠房、標準日光溫室大棚，所述的熱能供給器為在風機房內設置增暖器。
7.如權利要求1~6任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:汙水在第一級、第二級流化床生物膜反應池內分別停留時間為2~3小時，最好為2.5小時。汙水在第一級、第二級沉澱區內分別停留時間為I~2小時，最好為1.5小時。
8.如權利要求1~7任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:風機工作時間為6~12小時；最好是，進水溫度在12攝氏度以下風機工作時間為10小時，進水溫度在12攝氏度以上風機工作時間為8小時。
9.如權利要求1~8任一項所述的節能減排型城鎮汙水處理系統，其特徵在於:汙水處理系統的建設模 塊化。
【文檔編號】C02F9/14GK103964654SQ201410230363
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】陳秋竹, 王明芳, 陳思宇, 陳穎 申請人:陳秋竹