公布日：2024.04.02

申請日：2023.12.27

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;B01D36/04(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/56(2023.01)I;C02F11/

04(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供一種水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)及方法，用以對水電站營區(qū)的污水及污泥進(jìn)行資源化利用，包括：預(yù)處理組件，預(yù)處理組件用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；一體化設(shè)備生物處理組件；一體化設(shè)備深度處理組件，包括斜板沉淀池、石英過濾器、紫外消毒渠，污水依次通過斜板沉淀池、石英過濾器以及紫外消毒渠得到可以回用的中水；污泥初步濃縮脫水組件，包括污泥池以及污泥濃縮脫水一體機(jī)，好氧池及斜板沉淀池得到的污泥在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水再與好氧發(fā)酵一體化裝置中的生物炭發(fā)酵堆肥，得到有機(jī)肥；本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的中小型水電站的營區(qū)內(nèi)污水處理成本高、不環(huán)保以及難以長時(shí)間可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

權(quán)利要求書

1.一種水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，用以對水電站營區(qū)的污水及污泥進(jìn)行資源化利用，其特征在于，包括：預(yù)處理組件(1)，所述預(yù)處理組件(1)用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；一體化設(shè)備生物處理組件(2)，所述一體化設(shè)備生物處理組件(2)與所述預(yù)處理組件(1)連通，包括用于磷釋放的厭氧池(21)、進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧池(22)以及用于進(jìn)行硝化反應(yīng)去除生化需氧量的好氧池(23)，所述污水經(jīng)過所述預(yù)處理組件(1)處理依次排入所述厭氧池(21)、缺氧池(22)以及好氧池(23)；一體化設(shè)備深度處理組件(3)，所述一體化設(shè)備深度處理組件(3)與所述一體化設(shè)備生物處理組件(2)連通，包括用于絮凝沉淀實(shí)現(xiàn)快速沉淀的斜板沉淀池(31)、用于進(jìn)一步去除水中懸浮和膠狀顆粒的石英過濾器(32)、用于殺菌消毒的紫外消毒渠(33)，所述污水依次通過所述斜板沉淀池(31)、石英過濾器(32)以及紫外消毒渠(33)得到可以回用的中水；污泥初步濃縮脫水組件(5)，所述污泥初步濃縮脫水組件(5)與所述一體化設(shè)備深度處理組件(3)連通通，包括用于收集存放污泥的污泥池(51)以及用于對污泥進(jìn)行初步濃縮脫水的污泥濃縮脫水一體機(jī)(52)，所述好氧池(23)及斜板沉淀池(31)得到的污泥依次排入所述污泥池(51)以及濃縮脫水一體機(jī)，并在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水；好氧發(fā)酵一體化裝置(6)，所述好氧發(fā)酵一體化裝置(6)與所述污泥初步濃縮脫水組件(5)，完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發(fā)酵一體化裝置(6)中的生物炭發(fā)酵堆肥，得到可作為肥料使用的有機(jī)肥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)處理組件(1)包括粗細(xì)格柵(11)以及用于除砂的平流沉砂池(12)，所述污水依次流經(jīng)所述粗細(xì)格柵(11)以及平流沉砂池(12)，降低了污水中漂浮懸浮污染物含量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括加藥組件(4)，所述加藥組件(4)用以在斜板沉淀池(31)投加聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM等化學(xué)藥劑，使水中有機(jī)污染物快速混合、絮凝反應(yīng)、沉淀，再經(jīng)石英過濾器(32)過濾作用，大量去除懸浮物和總磷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述加藥組件(4)還用以在所述厭氧池(21)中投加炭源。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述加藥組件(4)在朝所述斜板沉淀池(31)以及厭氧池(21)中投放藥劑時(shí)，所述藥劑的投加量根據(jù)污水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括污泥回流結(jié)構(gòu)(8)，所述污水流經(jīng)所述斜板沉淀池(31)沉淀得到的污泥經(jīng)過污泥回流結(jié)構(gòu)(8)傳輸至厭氧池(21)，再次經(jīng)過所述一體化設(shè)備生物處理組件(2)充分處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥回流結(jié)構(gòu)(8)包括污泥回流管路以及與所述污泥回流管路相連的污泥回流泵。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括硝化液回流結(jié)構(gòu)(7)，所述好氧池(23)中的污水經(jīng)過所述硝化液回流結(jié)構(gòu)(7)回流入缺氧池(22)，從而充分利用活性污泥中的微生物對污水中有機(jī)污染物進(jìn)行吸附、氧化、分解，達(dá)到去除有機(jī)物和脫氮除磷的目的，最終形成二氧化碳和水等穩(wěn)定物質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述硝化液回流結(jié)構(gòu)(7)包括硝化液回流管路以及與所述硝化液回流管路相連的硝化液回流泵。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)包括污水管路以及污泥管路，所述預(yù)處理組件(1)、厭氧池(21)、缺氧池(22)、好氧池(23)、斜板沉淀池(31)、石英過濾器(32)以及紫外消毒渠(33)依次通過污水管路連通，所述好氧池(23)、斜板沉淀池(31)與所述污泥池(51)通過污泥管路連通。

11.一種水電站營區(qū)污水資源化利用方法，利用上述權(quán)利要求1至權(quán)利要求10任一項(xiàng)所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，包括：將水電站營區(qū)污水接入預(yù)處理組件(1)，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；將經(jīng)過所述預(yù)處理組件(1)處理的所述污水排入一體化設(shè)備生物處理組件(2)，依次經(jīng)過用于磷釋放的厭氧池(21)、進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧池(22)以及用于進(jìn)行硝化反應(yīng)去除生化需氧量的好氧池(23)；將經(jīng)過所述一體化設(shè)備生物處理組件(2)處理的所述污水排入一體化設(shè)備深度處理組件(3)，依次經(jīng)過用于絮凝沉淀實(shí)現(xiàn)快速沉淀的斜板沉淀池(31)、用于進(jìn)一步去除水中懸浮和膠狀顆粒的石英過濾器(32)以及用于殺菌消毒的紫外消毒渠(33)，得到可以回用的中水；將所述好氧池(23)、斜板沉淀池(31)得到的污泥排入污泥初步濃縮脫水組件(5)，依次經(jīng)過所述污泥池(51)以及濃縮脫水一體機(jī)，并在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水；將完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發(fā)酵一體化裝置(6)中的生物炭一起發(fā)酵堆肥，進(jìn)而得到可作為肥料使用的有機(jī)肥。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)的中小型水電站的營區(qū)內(nèi)污水處理成本高、不環(huán)保以及難以長時(shí)間可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，用以對水電站營區(qū)的污水及污泥進(jìn)行資源化利用，包括：

預(yù)處理組件，所述預(yù)處理組件用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；

一體化設(shè)備生物處理組件，所述一體化設(shè)備生物處理組件與所述預(yù)處理組件連通，包括用于磷釋放的厭氧池、進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧池以及用于進(jìn)行硝化反應(yīng)去除生化需氧量的好氧池，所述污水經(jīng)過所述預(yù)處理組件處理依次排入所述厭氧池、缺氧池以及好氧池；

一體化設(shè)備深度處理組件，所述一體化設(shè)備深度處理組件與所述一體化設(shè)備生物處理組件連通，包括用于絮凝沉淀實(shí)現(xiàn)快速沉淀的斜板沉淀池、用于進(jìn)一步去除水中懸浮和膠狀顆粒的石英過濾器、用于殺菌消毒的紫外消毒渠，所述污水依次通過所述斜板沉淀池、石英過濾器以及紫外消毒渠得到可以回用的中水；

污泥初步濃縮脫水組件，所述污泥初步濃縮脫水組件與所述一體化設(shè)備深度處理組件連通通，包括用于收集存放污泥的污泥池以及用于對污泥進(jìn)行初步濃縮脫水的污泥濃縮脫水一體機(jī)，所述好氧池、斜板沉淀池得到的污泥依次排入所述污泥池以及濃縮脫水一體機(jī)，并在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水；

好氧發(fā)酵一體化裝置，所述好氧發(fā)酵一體化裝置與所述污泥初步濃縮脫水組件，完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發(fā)酵一體化裝置中的生物炭發(fā)酵堆肥，得到可作為肥料使用的有機(jī)肥。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述預(yù)處理組件包括粗細(xì)格柵以及用于除砂的平流沉砂池，所述污水依次流經(jīng)所述粗細(xì)格柵以及平流沉砂池，降低了污水中漂浮懸浮污染物含量，減輕后續(xù)處理工藝負(fù)荷，確保后續(xù)工藝安全穩(wěn)定運(yùn)行。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括加藥組件，所述加藥組件用以在斜板沉淀池投加聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM等化學(xué)藥劑，使水中有機(jī)污染物快速混合、絮凝反應(yīng)、沉淀，再經(jīng)石英過濾器過濾作用，大量去除懸浮物和總磷。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述加藥組件還用以在所述厭氧池中投加炭源。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述加藥組件在朝所述斜板沉淀池以及厭氧池中投放藥劑時(shí)，所述藥劑的投加量根據(jù)污水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括污泥回流結(jié)構(gòu)，所述污水流經(jīng)所述斜板沉淀池沉淀得到的污泥經(jīng)過污泥回流結(jié)構(gòu)傳輸至厭氧池，再次經(jīng)過所述一體化設(shè)備生物處理組件充分處理。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述污泥回流結(jié)構(gòu)包括污泥回流管路以及與所述污泥回流管路相連的污泥回流泵。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)還包括硝化液回流結(jié)構(gòu)，所述好氧池中的污水經(jīng)過所述硝化液回流結(jié)構(gòu)回流入缺氧池，從而充分利用活性污泥中的微生物對污水中有機(jī)污染物進(jìn)行吸附、氧化、分解，達(dá)到去除有機(jī)物和脫氮除磷的目的，最終形成二氧化碳和水等穩(wěn)定物質(zhì)。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述硝化液回流結(jié)構(gòu)包括硝化液回流管路以及與所述硝化液回流管路相連的硝化液回流泵。

作為一種更為優(yōu)選的方案，所述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)包括污水管路以及污泥管路，所述預(yù)處理組件、厭氧池、缺氧池、好氧池、斜板沉淀池、石英過濾器以及紫外消毒渠依次通過污水管路連通，所述好氧池、斜板沉淀池與所述污泥池通過污泥管路連通。

為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種水電站營區(qū)污水資源化利用方法，利用上述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，包括：

將水電站營區(qū)污水接入預(yù)處理組件，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；

將經(jīng)過所述預(yù)處理組件處理的所述污水排入一體化設(shè)備生物處理組件，依次經(jīng)過用于磷釋放的厭氧池、進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧池以及用于進(jìn)行硝化反應(yīng)去除生化需氧量的好氧池；

將經(jīng)過所述一體化設(shè)備生物處理組件處理的所述污水排入一體化設(shè)備深度處理組件，依次經(jīng)過用于絮凝沉淀實(shí)現(xiàn)快速沉淀的斜板沉淀池、用于進(jìn)一步去除水中懸浮和膠狀顆粒的石英過濾器以及用于殺菌消毒的紫外消毒渠，得到可以回用的中水；

將所述好氧池、斜板沉淀池得到的污泥排入污泥初步濃縮脫水組件，依次經(jīng)過所述污泥池以及濃縮脫水一體機(jī)，并在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水；

將完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發(fā)酵一體化裝置中的生物炭一起發(fā)酵堆肥，進(jìn)而得到可作為肥料使用的有機(jī)肥。

如上所述，本發(fā)明的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：本發(fā)明的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)在使用時(shí)，首先將水電站營區(qū)污水接入預(yù)處理組件，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體物質(zhì)；再將經(jīng)過所述預(yù)處理組件處理的所述污水排入一體化設(shè)備生物處理組件，依次經(jīng)過用于磷釋放的厭氧池、進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧池以及用于進(jìn)行硝化反應(yīng)去除生化需氧量的好氧池；進(jìn)一步的，將經(jīng)過所述一體化設(shè)備生物處理組件處理的所述污水排入一體化設(shè)備深度處理組件，依次經(jīng)過用于絮凝沉淀實(shí)現(xiàn)快速沉淀的斜板沉淀池、用于進(jìn)一步去除水中懸浮和膠狀顆粒的石英過濾器以及用于殺菌消毒的紫外消毒渠，得到可以回用的中水；更進(jìn)一步的，將所述好氧池、斜板沉淀池得到的污泥排入污泥初步濃縮脫水組件，依次經(jīng)過所述污泥池以及濃縮脫水一體機(jī)，并在濃縮脫水一體機(jī)完成初步濃縮脫水；最后將完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發(fā)酵一體化裝置中的生物炭發(fā)酵堆肥，進(jìn)而得到可作為肥料使用的有機(jī)肥；本發(fā)明的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)將污水處理后得到可以作為綠化灌溉、廠區(qū)景觀用水、廁所沖水等使用的中水以及可以作為綠化施肥使用的有機(jī)肥，既處理了污水，又得到了可以滿足營區(qū)生活生產(chǎn)的中水以及有機(jī)肥，同時(shí)滿足環(huán)保要求更具有持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力，更進(jìn)一步的，本發(fā)明的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)為一體化集成設(shè)備，占地面積小，減低建設(shè)成本；

本發(fā)明的水電站營區(qū)污水資源化利用方法通過上述水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)，既處理了污水，又得到了可以滿足營區(qū)生活生產(chǎn)的中水以及有機(jī)肥，滿足了對污水資源化利用的需求，同時(shí)也滿足了環(huán)保的要求，綠色環(huán)保，資源循環(huán)。

綜上所述，在本實(shí)施例中，本發(fā)明的水電站營區(qū)污水污泥資源化利用系統(tǒng)及方法通過預(yù)處理組件、一體化設(shè)備生物處理組件、一體化設(shè)備深度處理組件、污泥初步濃縮脫水組件、好氧發(fā)酵一體化裝置對污水污泥進(jìn)行系列處理得到了可以滿足營區(qū)生活生產(chǎn)的中水以及有機(jī)肥，同時(shí)一體化集成度高，占地面積小，減低建設(shè)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)的中小型水電站的營區(qū)內(nèi)污水處理成本高、不環(huán)保以及難以長時(shí)間可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

（發(fā)明人：王曦;楊紅;劉海臣;張雙福）