贵阳污水处理用UASBR污水处理工艺

一种能够适应农村小规模污水处理、方便安装、运输的UASBR污水处理装置及其污水处理方法。该UASBR污水处理装置，包括反应池;所述反应池具有内腔;所述内腔内设置有多个处理单元;每个处理单元的底部均设置有均匀分布的曝气头;每个处理单元的内均设置有多级布水装置;所述反应池的上部设置有与处理单元连通的电动降水阀门;底部设置有与处理单元连通的排泥管;每个处理单元内均设置有提高反硝化效果的搅拌器。该污水处理方法包括步骤：S1、进水和排水;S2、曝气、搅拌;S3、沉淀和排泥。采用该UASBR污水处理装置及其污水处理方法流程紧凑、具有处理效率高、占地面积小、管理方便等特点，适于小型生活污水处理以及类似水质有机污水处理。

 

　　权利要求书

　　1.UASBR污水处理装置，其特征在于：包括反应池(1);所述反应池(1)具有内腔;所述内腔内设置有多个处理单元(20);

　　所述反应池(1)上方的中间位置设置有走道(14);所述走道(14)两侧设置有围栏(15);所述走道下方设置有进水主管(2)和进气主管(3);所述进水主管(2)上设置有进水侧支管(5);所述进气主管(3)上设置有进气侧支管;

　　每个处理单元(20)的底部均设置有进气导管(7);所述进气导管(7)上设置有均匀分布的曝气头(8);所述进气导管(7)与进气侧支管连通，所述进气侧支管上设置有电动进气阀(4);

　　每个处理单元(20)的内均设置有多级布水装置(9);所述多级布水装置(9)与进水侧支管(5)连通，所述进水侧支管(5)上设置有电动进水阀(6);

　　所述反应池(1)的上部设置有与处理单元(20)连通的电动降水阀门(10);底部设置有与处理单元(20)连通的排泥管(19);所述反应池(1)的上部设置有固定出水溢流堰(17);所述固定出水溢流堰(17)位于反应池排水高度处;所述电动降水阀门(10)位于固定出水溢流堰(5)的下方;每个处理单元(20)内均设置有提高反硝化效果的搅拌器(18)。

　　2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)采用拼装式结构，所述反应池(1)采用多个拼装单元(21)组成;各拼装单元(21)之间通过焊接连接。

　　3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)内设置有立柱(11)、水平拉筋(12)以及斜拉筋(13);所述立柱(11)在反应池(1)内均匀分布;所述水平拉筋(12)设置在相邻两根立柱(11)之间，以及反应池(1)内壁与立柱(11)之间;所述斜拉筋(13)设置在反应池(1)内壁与水平拉筋(12)之间;所述立柱(11)、水平拉筋(12)、斜拉筋(13)以及拼装单元(21)固定为一整体。

　　4.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述固定出水溢流堰(17)的堰上水力负荷q≤1.7L/s/m;所述固定出水溢流堰(17)的堰槽符合矩形流水槽设计要求。

　　5.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述进水主管(2)的进水端设置有进水泵;所述进水泵的进水流量确保反应池的面积负荷≤1.0m3/m2.h的设计要求。

　　6.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)的一侧设置有楼梯(16);所述楼梯(16)位于走道(14)的一端。

　　7.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述多级布水装置(9);包括主进水管、一级布水管以及二级布水管;所述主进水管一端与进水侧支管(5)连通，另一端设置有至少两根竖向布置的一级布水管;一根一级布水管的下端至少设置有两根竖向布置的二级布水管;且二级布水管下端的每个布水点的服务面积为1～2m2。

　　8.利用权利要求1所述的污水处理装置进行污水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　S1、进水和排水：开启进水泵，将待处理的新污水通过进水主管(2)、多级布水装置(9)从反应池(1)底部打入反应池(1)，同时将池中已处理达标的水向上挤出，通过固定出水溢流堰(17)排出池外，直至投加的新污水达到设计水量;S2、曝气、搅拌：降水过程完成后进入曝气阶段，曝气阶段内不进水也不排水，开启曝气系统为反应池充氧，使COD、NH3-N进行生化分解;然后进行搅拌，搅拌阶段不曝气，开启搅拌机(8)，使硝态氮NO3-N进行反硝化反应;其中曝气时间为3至6h，搅拌时间为1至2h;

　　S3、沉淀和排泥：该阶段段内不进水或排水，也不曝气，反应池处于静止沉淀状态，确保泥水分离;在需要排泥时，在该时段内将沉淀的污泥通过排泥泵(10)排出池外。

　　9.如权利要求8所述的污水处理的方法，其特征在于：在步骤S1中排水完成时，开启电动降水阀(10)，将反应池内的水位降低，运行水位不得超过固定出水溢流堰(17)堰高中部到底部之间。

　　说明书

　　UASBR污水处理装置及其污水处理方法

　　技术领域

　　本发明属于污水处理领域，是一种污水处理设备，具体涉及一种UASBR污水处理装置 及其污水处理方法。

　　背景技术

　　对于农村污水处理技术要求，结合农村污水处理站的管理水平、运行维护资金，行业普 遍对农村污水处理装置的要求为：工艺简单易维护、抗水量负荷的冲击、低能耗。

　　现有的SBR主体工艺设备只有一个间歇运行的反应器，它与普通的活性污泥法工艺流程 相比，不需设二沉池、污泥回流设备，还具备布置紧凑、节约占地面积，非常适合处理小城 镇、农村污水处理。此外，SBR工艺还具备下列优点：

　　1工艺简单、运行费用低;

　　SBR由于不需要回流污泥而节省了能耗，SBR如采用限制性曝气方式运行，则在曝气反 应之初，池内溶解氧浓度梯度大，氧气利用率也高;在缺氧条件段，微生物可以有效地从硝 酸盐中获得氧，这也节省了充氧量。

　　2污泥活性强、污泥的重量浓度高;

　　据报道，SBR系统中微生物的核糖核酸(RNA)含量比连续流活性污泥系统高3～4倍， RNA是微生物生长的基础，RNA高预示SBR系统微生物具有较强的活性。

　　3对水量、水质变化的适应性强，有机物去除率高;

　　SBR有机物去除率高的主要原因是由于SBR系统对生长率高、适应性强的微生物生长有 利，在SBR系统运行周期内微生物生存环境变化剧烈，它包括氧利用范围从厌氧经缺氧到高 溶解氧状态，基质利用从饥饿到充足，合乎需要的微生物优先生长。

　　4静止沉淀效果好;

　　SBR的沉淀是在理想静沉条件下进行，没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的 出现，是一种理想的静态沉淀，因此固液分离效果好，容易获得澄清的出水。

　　5不易出现污泥膨胀;

　　限制曝气的SBR在反应阶段是时间上理想的推流状态，即底物的质量浓度梯度大，并且 缺氧或厌氧与好氧状态交替出现，利于菌胶团细菌的增殖，抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖， 因此，限制曝气的SBR最不容易出现污泥膨胀。

　　6脱氮除磷效果好;

　　SBR工艺在时间序列上提供了缺氧、厌氧、好氧的环境条件下实现反硝化，厌氧条件下 实现磷的释放和好氧条件下的硝化及磷的过度摄取，从而有效地脱氮除磷。

　　从1985年上海市政院为上海吴淞肉联厂设计投产了我国第一座SBR污水处理站，在几 年的实际运行中表现出良好的处理效果，尽管SBR工艺具有上述优点及良好的处理处理效果， 但该工艺在乡镇及农村污水处理中应用不广，主要原因有：

　　1、间歇周期运行，对自控要求高;

　　2、排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备(滗水器)，且对滗水器的 要求很高。

　　3、SBR工艺对反应池高度要求比一般一体化污水处理装置高，受运输的影响(限高、限 宽)，限制了其运用。

　　目前，一体化污水处理装置广泛应用于农村污水处理及小规模污水处理，但处理效果不 尽如人意，主要原因有：

　　1、为了便于污水处理设备的运输，一体化装置在二沉池的高度方向进行了压缩，不能完 全满足二沉池的规范设计要求，导致二沉池出水效果不理想。

　　2、在连续流(连续进水、连续出水)的活性污泥处理系统中，二沉池的沉淀效果取决于 污泥的性质(沉降性能、污泥活性)，这需要专业人员进行精心操作才能使污泥状态良好，而 农村、乡镇、景区的污水处理装置往往缺乏专业人员管理，导致处理后出水水质达不到标准。

　　3、由于处理水量小，连续流污水处理装置中的设备，如水泵、风机难以选择合适的型号， 为了调节好运行过程的水量、风量，需增加变频装置，即便如此，污水处理的能耗偏高，难 以确保农村污水处理装置的长期运行。

　　对污水处理装置来说，决定出水效果的两个单元，即生化处理单元(好氧、厌氧、缺氧) 和二沉池。二沉池的沉淀效果在很大程度上取决于污泥的性质(沉降性能、污泥活性)，这需 要专业人员进行精心操作才能使污泥状态良好，而农村、乡镇、景区的污水处理装置往往缺 乏专业人员管理，导致处理后出水水质达不到标准。

　　专利内容

　　本发明解决的问题是提供一种能够适应农村小规模污水处理、方便安装、运输的UASBR 污水处理装置及其污水处理方法。

　　为了达到上述目的，本发明专利所采用的技术方案是：UASBR污水处理装置，包括反应 池;所述反应池具有内腔;所述内腔内设置有多个处理单元;

　　所述反应池上方的中间位置设置有走道;所述走道两侧设置有围栏;所述走道下方设置 有进水主管和进气主管;所述进水主管上设置有进水侧支管;所述进气主管上设置有进气侧 支管;

　　每个处理单元的底部均设置有进气导管;所述进气导管上设置有均匀分布的曝气头;所 述进气导管与进气侧支管连通，所述进气侧支管上设置有电动进气阀;

　　每个处理单元的内均设置有多级布水装置;所述多级布水装置与进水侧支管连通，所述 进水侧支管上设置有电动进水阀;

　　所述反应池的上部设置有与处理单元连通的电动降水阀门;底部设置有与处理单元连通 的排泥管;所述反应池的上部设置有固定出水溢流堰;所述固定出水溢流堰位于反应池排水 高度处;所述电动降水阀门位于固定出水溢流堰的下方;每个处理单元内均设置有提高反硝 化效果的搅拌器。

　　进一步的，所述反应池采用拼装式结构，所述反应池采用多个拼装单元组成;各拼装单 元之间通过焊接连接。

　　进一步的，所述反应池内设置有立柱、水平拉筋以及斜拉筋;所述立柱在反应池内均匀 分布;所述水平拉筋设置在相邻两根立柱之间，以及反应池内壁与立柱之间;所述斜拉筋设 置在反应池内壁与水平拉筋之间;所述立柱、水平拉筋、斜拉筋以及拼装单元固定为一整体。

　　进一步的，所述固定出水溢流堰的堰上水力负荷q≤1.7L/s/m;所述固定出水溢流堰的堰 槽符合矩形流水槽设计要求。

　　进一步的，所述进水主管的进水端设置有进水泵;所述进水泵的进水流量确保反应池的 面积负荷≤1.0m3/m2.h的设计要求。

　　进一步的，所述反应池的一侧设置有楼梯;所述楼梯位于走道的一端。

　　进一步的，所述多级布水装置包括主进水管、一级布水管以及二级布水管;所述主进水 管一端与进水侧支管连通，另一端设置有至少两根竖向布置的一级布水管;一根一级布水管 的下端至少设置有两根竖向布置的二级布水管;且二级布水管下端的每个布水点的服务面积 为1～2m2。

　　本发明还提供了一种利用污水处理装置进行污水处理的方法，包括以下步骤：

　　S1、进水和排水：开启进水泵，将待处理的新污水通过进水主管、多级布水装置从反应 池底部打入反应池，同时将池中已处理达标的水向上挤出，通过固定出水溢流堰排出池外， 直至投加的新污水达到设计水量;

　　S2、曝气、搅拌：降水过程完成后进入曝气阶段，曝气阶段内不进水也不排水，开启曝 气系统为反应池充氧，使COD、NH3-N进行生化分解;然后进行搅拌，搅拌阶段不曝气，开启搅拌机，使硝态氮NO3-N进行反硝化反应;其中曝气时间为3至6h，搅拌时间为1至2h; 曝气、搅拌时间的确定根据原水污染物浓度、排放标准等在调试过程中确定;

　　S3、沉淀和排泥：该阶段段内不进水或排水，也不曝气，反应池处于静止沉淀状态，确 保泥水分离;在需要排泥时，在该时段内将沉淀的污泥通过排泥泵排出池外。

　　进一步的，在步骤S1中排水完成时，开启电动降水阀，将反应池内的水位降低，运行水 位不得超过固定出水溢流堰堰高的三分之一。

　　本发明的有益效果：本发明所述的UASBR污水处理装置及其污水处理方法污泥活性强、 污泥的重量浓度高、静止沉淀效果好是该装置的工艺特点，较好地解决了农村污水处理装置 出水水质的问题。其次，流程紧凑、技术先进、具有处理效率高、占地面积小、管理方便等 特点,尤其适于小型生活污水处理以及类似水质有机污水处理。

　　再次，能够确保处理后的水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》的 一级A标准，同时具有能耗低、处理效率高、运行管理方便、维护工作量小的特性，具有良 好的社会效益和环境效益。