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住宅小区生活污水处理系统

标签: 时间:2021年09月13日阅读

一种住宅小区生活污水处理系统,包括黑水收集系统、厌氧酸化反应池、厌氧气化反应池和好氧接触氧化池,黑水收集系统通过黑水进水管与厌氧酸化反应池的下部连通,厌氧酸化反应池出口与厌氧气化反应池的进口连通,厌氧气化反应池的出口连通好氧接触氧化池进口,好氧接触氧化池进口处还连通有褐水收集系统,好氧接触氧化池的出口连通有好氧滤塔,好氧滤塔进口处设置有灰水收集系统,厌氧酸化反应池和厌氧气化反应池顶部连通有沼气收集罐,沼气收集罐连接有燃气锅炉,燃气锅炉通过管路连接至厌氧气化反应池内,厌氧气化反应池入口通过管路连接有碱液添加系统。本发明的装置简单,污水处理效果好,工程造价低,占地少。



  1.一种住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:包括黑水收集系统(1)、 厌氧酸化反应池(2)、厌氧气化反应池(3)和好氧接触氧化池(4),所述黑水 收集系统(1)通过黑水进水管(1-1)与厌氧酸化反应池(2)的下部连通,所 述厌氧酸化反应池(2)出口与厌氧气化反应池(3)进口连通,所述厌氧气化 反应池(3)的出口连通好氧接触氧化池(4)进口,所述好氧接触氧化池(4) 进口处还连通有褐水收集系统(5),所述好氧接触氧化池(4)的出口连通有好 氧滤塔(6),所述好氧滤塔(6)进口处设置有灰水收集系统(7),所述厌氧酸 化反应池(2)和厌氧气化反应池(3)顶部连通有沼气收集罐(8),沼气收集 罐(8)连接有用于给厌氧气化反应池(3)供热的燃气锅炉,燃气锅炉通过管 路连接至厌氧气化反应池(3)内,所述厌氧气化反应池(3)入口通过管路连 接有碱液添加系统(9)。

  2.如权利要求1所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所述厌 氧酸化反应池(2)出口处的内壁上安装有第一三相分离器(2-1),所述厌氧气 化反应池(3)内设置有第一挡板(3-1),第一挡板(3-1)高于厌氧气化反应 池(3)的池口,所述第一挡板(3-1)与厌氧气化反应池(3)内壁形成用于连 通厌氧酸化反应池(2)的进口管路,所述厌氧气化反应池(3)内下部安装有 热交换器(3-2)、上部安装有酸碱在线测量装置(3-3)和温度在线测量装置 (3-4),所述碱液添加系统(9)控制酸碱在线测量装置(3-3),所述燃气锅炉 上设置有调节燃气量的调控系统,所述调控系统控制温度在线测量装置(3-4), 燃气锅炉连接热交换器(3-2),厌氧气化反应池(3)出口处的内壁上安装有第 二三相分离器(3-5),所述好氧接触氧化池(4)内设置有第二挡板(4-1),第 二挡板(4-1)高于好氧接触氧化池(4)的池口,所述第二挡板(4-1)与好氧 接触氧化池(4)内壁形成用于连通厌氧气化反应池(3)的进口管路,所述好 氧接触氧化池(4)的进口管路出口处设置有第三三相分离器(4-2),所述好氧 接触氧化池(4)中部布置有填料(4-3),好氧接触氧化池(4)内底部安装有 曝气调控系统,所述曝气调控系统包括曝气盘(4-4)、曝气管(4-5)、鼓风机 (4-6)、溶解氧测量装置(4-7)和调控装置(4-8),所述曝气盘(4-4)布设 在好氧接触氧化池(4)底部内,所述鼓风机(4-6)设置在好氧接触氧化池(4) 外并通过曝气管(4-5)连接曝气盘(4-4),所述溶解氧测量装置(4-7)设在 水面下、好氧接触氧化池(4)的上部,所述调控装置(4-8)根据控制溶解氧 测量装置(4-7)的数据调控鼓风机(4-6)工作,所述好氧接触氧化池(4)的 出口处的内壁上安装有第四三相分离器(4-9),所述第四三相分离器(4-9)的 出口连通有溢水堰(10),所述好氧滤塔(6)内设置有布水器(6-1)、滤料(6-2) 和滤料支撑架(6-3),所述滤料(6-2)和滤料支撑架(6-3)形成滤料层(6-4), 所述布水器(6-1)设置在好氧滤塔(6)上部,布水器(6-1)下方设置多层滤 料层(6-4),所述滤料层(6-4)下方为集水槽(6-5),所述溢水堰(10)出口 通过管路与灰水收集系统(7)的出水管一起连通至布水器(6-1),所述集水槽 (6-5)的出水管连通有清水池,所述厌氧酸化反应池(2)、厌氧气化反应池(3) 和好氧接触氧化池(4)底部均安装有污泥排放管(11)。


  3.如权利要求2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所述每 层滤料层(6-4)中的滤料(6-2)粒径在好氧滤塔(6)内自上而下逐渐减小。


  4.如权利要求2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所述滤 料支撑架(6-3)截面为倒置的梯形形状,每层滤料层(6-4)为嵌入式插在好 氧滤塔(6)内。


  5.如权利要求2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所述清 水池出水口连通有回用水拴。


  6.如权利要求2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所述集 水槽(6-5)上部还安装有消毒设备。


  7.如权利要求1或2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:在 厌氧酸化反应池(2)内的黑水进水管(1-1)口部朝上设置,所述黑水进水管 (1-1)口部上方还设置有固定在厌氧酸化反应池(2)内壁的圆锥形布水挡板 (2-2),所述布水挡板(2-2)的尖部朝下设置。


  8.如权利要求1或2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所 述燃气锅炉上还接有天然气管道。


  9.如权利要求1或2所述的住宅小区生活污水处理系统,其特征在于:所 述好氧接触氧化池(4)的底部还安装有污泥回流管(12),所述污泥回流管(12) 连通至厌氧酸化反应池(2)。


  10.一种利用权利要求1~9任一项所述的住宅小区生活污水处理系统的污 水处理方法,其特征在于具有如下步骤:


  a、分别收集黑水、褐水和灰水于不同收集系统;


  b、黑水厌氧酸化处理:将黑水通入厌氧酸化反应池(2)内处理,利用第 一三相分离器(2-1)分离污泥、污水,得到有机酸和少量气体;


  c、黑水厌氧气化处理:控制厌氧气化反应池(3)内温度,通过温度在线 测量装置(3-4)监控厌氧气化反应池(2)内温度,调控系统通过调控燃气量 来控制燃气锅炉温度,使厌氧气化反应池(3)内水温保持在35°C~38°C范 围内,控制厌氧气化反应池(3)内PH值,将经酸化处理的污水通入厌氧气化 反应池(3),在厌氧气化反应池(3)内添加碱液,通过碱液添加系统(9)和 酸碱在线测量装置(3-3)调节厌氧气化反应池(3)内PH值,使PH值控制在 6.8~7.2,有机酸处理后得到甲烷气体;


  d:气体收集:步骤b和步骤c中的气体收集于沼气收集罐(8)作燃气用;


  e、褐水好氧处理:将褐水收集系统(5)中的褐水与经厌氧处理的污水在 好氧接触氧化池(4)中混合曝气处理,曝气调控系统曝气量需要保持好氧接触 氧化池(4)内水中的溶解氧不低于2mg/L。


  f、灰水处理:将灰水收集系统(7)中的灰水与经过好氧处理后的污水混 合后进入好氧滤塔(6)过滤,得到清水;


  g、将步骤f中过滤得到的清水从集水槽(6-5)由水泵泵入清水池,清水池 出水口连接回用水拴做其他用;


  h、污泥的回流与排放:将厌氧酸化反应池(2)、厌氧气化反应池(3)和 好氧接触氧化池(4)中多余的污泥通过污泥排放管(11)排放,好氧接触氧化 池(4)中部分污泥通过污泥回流管(12)回流至厌氧酸化反应池(2)。


  11.如权利要求10所述的污水处理方法,其特征在于:所述步骤c中的碱 液为石灰水或氢氧化钠溶液。


  说明书


  住宅小区生活污水处理系统与方法


  技术领域


  本发明涉及污水处理技术领域,尤其是一种住宅小区生活污水处理系统与 方法。


  背景技术


  目前我国大多地方污水的收集与处理采用的是集中收集与处理的方式,但 远离城镇、偏僻的工矿企业建造的住宅小区,由于远离城镇污水处理厂,其产 生的生活污水只能采用化粪池等简单的污水处理方式,达不到回用水标准,不 仅污染了环境,且在水资源短缺的地区,造成浪费。


  生活污水按照其产生源及特点分为三类:①黑水,包括厕所或卫生间的含 粪便污水;②褐水,主要指厨房废水;③灰水,包括洗衣、洗浴废水、盥洗废 水和清洗废水等。生活污水中黑水只占很少一部分,黑水与其他生活污水混合 后处理,不仅加大了处理难度和处理成本,而且处理后的水质低于回用水要求。生活污水分质处理方法是通过对不同的水质、水量采用相应的高效处理手段, 使整体的水处理效率大大提高,因此相应的投资成本与运行费用也比传统的水 处理要低得多。生活污水分质处理的前提是源分离和分类收集,目前我国在建 的住宅室内大多采用两根污水排放竖干管,一根设在厨房,一根在卫生间,在 以后的住宅设计中只需在卫生间增加一根排放竖管,用来收集洗衣、洗浴等灰 水就可实现源分离和分类收集,初期投资增加并不多。


  中国专利《生活污水分质处理系统》(申请号:200710120777.1)公开了一 种生活污水分质处理系统装置,该装置具有结构紧凑、安装灵活等优点。但该 专利装置存在以下缺陷:①流程长,处理设施较多;②管理运行较复杂;③污 水泵较多,运行费用高;④生活污水分质不细。


  发明内容


  本发明要解决的技术问题是:为了解决现有技术中生活污水处理流程长, 设备多,运行费用高的技术问题,提供一种住宅小区生活污水处理系统与方法, 可以分阶段进水,进行分质处理,大大缩短流程,提高处理效率。


  本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种住宅小区生活污水处理 系统,包括黑水收集系统、厌氧酸化反应池、厌氧气化反应池和好氧接触氧化 池,所述黑水收集系统通过黑水进水管与厌氧酸化反应池的下部连通,所述厌 氧酸化反应池出口与厌氧气化反应池进口连通,所述厌氧气化反应池的出口连 通好氧接触氧化池进口,所述好氧接触氧化池进口处还连通有褐水收集系统, 所述好氧接触氧化池的出口连通有好氧滤塔,所述好氧滤塔进口处设置有灰水 收集系统,所述厌氧酸化反应池和厌氧气化反应池顶部连通有沼气收集罐,沼 气收集罐连接有用于给厌氧气化反应池供热的燃气锅炉,燃气锅炉通过管路连 接至厌氧气化反应池内,所述厌氧气化反应池入口通过管路连接有碱液添加系 统。


  进一步地,所述厌氧酸化反应池出口处的内壁上安装有第一三相分离器, 所述厌氧气化反应池内设置有第一挡板,第一挡板高于厌氧气化反应池的池口, 所述第一挡板与厌氧气化反应池内壁形成用于连通厌氧酸化反应池的进口管 路,所述厌氧气化反应池内下部安装有热交换器、上部安装有酸碱在线测量装 置和温度在线测量装置,所述碱液添加系统控制酸碱在线测量装置,所述燃气 锅炉上设置有调节燃气量的调控系统,所述调控系统控制温度在线测量装置, 燃气锅炉连接热交换器,厌氧气化反应池出口处的内壁上安装有第二三相分离 器,所述好氧接触氧化池内设置有第二挡板,第二挡板高于好氧接触氧化池的 池口,所述第二挡板与好氧接触氧化池内壁形成用于连通厌氧气化反应池的进 口管路,所述好氧接触氧化池的进口管路出口处设置有第三三相分离器,所述 好氧接触氧化池中部布置有填料,好氧接触氧化池内底部安装有曝气调控系统, 所述曝气调控系统包括曝气盘、曝气管、鼓风机、溶解氧测量装置和调控装置, 所述曝气盘布设在好氧接触氧化池底部内,所述鼓风机设置在好氧接触氧化池 外并通过曝气管连接曝气盘,所述溶解氧测量装置设在水面下、好氧接触氧化 池的上部,所述调控装置根据控制溶解氧测量装置的数据调控鼓风机工作,所 述好氧接触氧化池的出口处的内壁上安装有第四三相分离器,所述第四三相分 离器的出口连通有溢水堰,所述好氧滤塔内设置有布水器、滤料和滤料支撑架, 所述滤料和滤料支撑架形成滤料层,所述布水器设置在好氧滤塔上部,布水器 下方设置多层滤料层,所述滤料层下方为集水槽,所述溢水堰出口通过管路与 灰水收集系统的出水管一起连通至布水器,所述集水槽的出水管连通有清水池, 所述厌氧酸化反应池、厌氧气化反应池和好氧接触氧化池底部均安装有污泥排 放管。


  进一步地,所述每层滤料层中的滤料粒径在好氧滤塔内自上而下逐渐减小。上面滤料层的粒径大,空隙大,过滤效果差,下面滤料层的粒径小效果好,保 证水质越来越好。


  一方面为了加强通风,避免产生臭气,另一方面为便于观察和更换滤料, 所述滤料支撑架截面为倒置的梯形形状,每层滤料层为嵌入式插在好氧滤塔内。当该层滤料堵塞严重,滤速很低时,只需把该滤料层抽出更换即可。


  为了资源利用最大化,所述清水池出水口连通有回用水拴。


  为了给过滤后的水进行消毒,满足后续使用,所述集水槽上部还安装有消 毒设备。


  为了使黑水进入后在厌氧酸化反应池内均匀分布,在厌氧酸化反应池内的 黑水进水管口部朝上设置,所述黑水进水管口部上方还设置有固定在厌氧酸化 反应池内壁的圆锥形布水挡板,所述布水挡板的尖部朝下设置。


  为了给热交换器提供更多的热量,所述燃气锅炉上还接有天然气管道。


  为了实现高效的脱氮除磷,所述好氧接触氧化池的底部还安装有污泥回流 管,所述污泥回流管连通至厌氧酸化反应池。


  一种利用住宅小区生活污水处理系统的污水处理方法,具有如下步骤:


  a、分别收集黑水、褐水和灰水于不同收集系统;


  b、黑水厌氧酸化处理:将黑水通入厌氧酸化反应池内处理,利用第一三相 分离器分离污泥、污水,得到有机酸和少量气体;


  c、黑水厌氧气化处理:控制厌氧气化反应池内温度,通过温度在线测量装 置监控厌氧气化反应池内温度,调控系统通过调控燃气量来控制燃气锅炉温度, 使厌氧气化反应池内水温保持在35°C~38°C范围内,控制厌氧气化反应池内 PH值,将经酸化处理的污水通入厌氧气化反应池,在厌氧气化反应池内添加碱 液,通过碱液添加系统和酸碱在线测量装置调节厌氧气化反应池内PH值,使PH 值控制在6.8~7.2,有机酸处理后得到甲烷气体;


  d:气体收集:步骤b和步骤c中的气体收集于沼气收集罐作燃气用;


  e、褐水好氧处理:将褐水收集系统中的褐水与经厌氧处理的污水在好氧接 触氧化池中混合曝气处理,曝气调控系统曝气量需要保持好氧接触氧化池内水 中的溶解氧不低于2mg/L。


  f、灰水处理:将灰水收集系统中的灰水与经过好氧处理后的污水混合后进 入好氧滤塔过滤,得到清水;


  g、将步骤f中过滤得到的清水从集水槽由水泵泵入清水池,清水池出水口 连接回用水拴做其他用;


  h、污泥的回流与排放:将厌氧酸化反应池、厌氧气化反应池和好氧接触氧 化池中多余的污泥通过污泥排放管排放,好氧接触氧化池中部分污泥通过污泥 回流管回流至厌氧酸化反应池。


  进一步地,所述步骤c中的碱液为石灰水或氢氧化钠溶液。


  本发明的有益效果是,本发明采用黑水、褐水、灰水分类收集,分阶段进 水,进行分质处理,减小了厌氧反应池的容积,降低了工程造价,减少了占地。同时把酸化和气化过程分段进行,保证气化阶段的温度和PH值在甲烷菌生长的 最佳条件下,使气化阶段大大缩短,进一步减小厌氧反应池的容积、降低工程 造价,本发明污水提升较少,污水处理单元靠重力自流,运行费用很低,系统 装置结构简单、安装操作方便,解决了远离城镇、偏僻的工矿企业建造的住宅 小区生活污水的污染问题,同时实现了污水回用,节省了绿地、花木等的浇灌 用自来水。