污水处理厂折板式进水碳源优化装置及工艺 【技术领域】
本发明属于污水处理厂脱氮除磷污水处理技术，具体是污水处理厂的进水碳源优化的装置额及工艺。
背景技术
用生物法去除污水中营养物对生物反应池的进水水质具有很高的要求，即只有在污水水质适合生物处理过程时，才能够获得良好的去除效果。但是污水处理厂的总进水中，用于同步生物脱氮除磷的碳源，如易生物降解有机物、以及挥发性脂肪酸的浓度一般较低。
目前，部分污水处理厂通过取消初沉池来增加进水中的碳源，以提高有机物与总氮的比例。但是该方法直接增加了后续生物反应的有机物负荷，造成能耗的增加，并且仍然不能增加除磷所需的挥发性脂肪酸含量，使除磷效果不稳定。此外，部分污水处理厂通过投加外部碳源，如甲醇、乙酸等来提高生物脱氮的效果，或采用投加化学药剂，如硫酸亚铁、聚合氯化铝等来提高除磷的效果，但是该方法的费用很高，同时产生其他不利环境的影响。因此，需要提出优化进水碳源的技术。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种污水处理厂折板式进水碳源优化装置及工艺，它具有工艺简单、投资运行费用少、环境影响小、工艺参数合理，易于对不设初沉池的污水处理厂实行改造，能够把难降解的颗粒性有机物转化为易生物降解有机物，有效增加污水中易生物降解有机物浓度，提高同步生物脱氮除磷的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：污水处理厂折板式进水碳源优化装置，其特征是：设有3-5个串联的折板反应室，该反应室外围设有外壁，反应室间设有隔墙，该隔墙的前部低，并低于室内污水水面，后部高，并高出室内污水面，在每个反应室内，横向即与隔墙垂直设置有折流板，该折流板两侧与隔墙或外壁密闭连接，折流板下端向隔墙前部折弯，并与反应室底部之间留有空隙；每个反应室设有用以注入淘洗水的，带进水A阀门的进水A管和用以测量反应室内沉淀污泥泥位的泥位计，反应室还设有带排泥阀门的与排泥泵连通的污泥排泥管，第一个反应室通过进水B阀门与进水B管连通；末反应室设有出水管与污水处理设备的生物反应池连通；在总进水管上设有流量计。
所述反应室进水A阀门和反应室的进水B阀门为手动阀门；所述排泥阀门为电动阀门，所述泥位计为超声波泥位计，并设有控制器与泥位计和排泥阀门控制连接。
上述进水碳源优化装置运行的工艺：
1)通过进水A阀门的手动阀门调整进水A量，通过进水B阀门调整进水B量，进水A为淘洗用水，为总进水量的20-40％；进水B为污水主进水，为总进水量的60-80％；
2).通过实验室分析测量进水中的污泥浓度SSin和反应室底部的污泥浓度SSbott，在控制器中设定进水碳源优化装置的反应室总面积A；污泥在反应室内停留的时间即污龄SRT，一般设定范围为2-5天；设定污泥泥位的上、下限差值ΔSL，一般设定范围为0.5-1m；并利用进水流量计测量进水流量Qin，输入控制器；
3)根据公式SRT＝(Qin*SSin)/[A*(SLa+SLb)/2*SSbott]和SLa-SLb＝ΔSL，计算得到排泥泥位上限值Sla和下限值SLb；
4)利用泥位计测量不同折板反应室中的泥位SL，当SL高于SLa时开启排泥泵和电动排泥阀门进行排泥，使泥位降至SLb后停止排泥；
5)重复2)-4)的过程；
污泥在反应室内停留的时间即污龄SRT、污泥泥位的上、下限差值ΔSL和进水A和进水B的进水量设定的规则是：根据折板反应室出水中挥发性脂肪酸和易生物降解有机物的浓度来进行调整，如果浓度低于要求，则提高泥龄SRT，降低污泥泥位的上、下限差值ΔSL，增加进水A的进水量，减少进水B的量；如果高于要求则向反方向进行调整；所述反应池设置的数量是根据污水在本优化装置里停留时间的需要来设置，一般需要保证污水在反应室内停留3-5小时。
该装置和工艺的主要原理是：让大部分进水中的有机物在若干个串联的反应室内逐步沉淀截留，并在水解酸化微生物的作用下，使截留在反应室底部污泥中的大分子难降解有机物得到降解，转化为易生物降解有机物，以及挥发性脂肪酸即VFA。然后，通过小部分进水的持续淘洗，进入后续的生物反应池，即通过反应室沉淀截留进水中的有机物，完成沉淀、水解、酸化、淘洗等过程，改善优化其水质组分，并在部分进水的持续淘洗下把产生的易生物降解有机物释放到污水中，进入后续的生物反应池，促进厌氧释磷和反硝化脱氮。最后由二沉池完成泥水分离，使处理后的出水达到排放标准。
本发明地装置和工艺的有益效果：该装置适合于无初沉池的现有污水处理厂改造和新建污水厂，经过该装置和工艺的处理后，污水进水中的易生物降解有机物以SBOD5计，能提高10-30％，挥发性脂肪酸浓度能提高到30～50mg/l，有机物去除率达到30～40％。与普通的初沉池出水相比，BOD5/TN的比值提高到3.5以上。经过该装置和工艺的处理后，进入常规生物反应池的出水可以满足同步生物脱氮除磷对碳源的要求。本发明具有结构新颖、简单实用、能有效提高进入常规生物反应池的污水中有效碳源的含量，大大提高污水处理的效果的优点。
【附图说明】
图1为本发明的装置在污水处理设备中的位置参考图；
图2为本发明的装置的平面结构示意图；
图3为本发明的装置的反应室的侧面剖视图。
图1中标号2为本发明的装置，标号3为生物反应池，标号4为二沉池。
【具体实施方式】
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：污水处理厂折板式进水碳源优化装置，设有4个串联的折板反应室2.1，该反应室外围设有外壁2.11，反应室间设有隔墙2.12，该隔墙的前部低，并低于室内污水水面，后部高，并高出室内污水面，在每个反应室内，横向即与隔墙垂直设置有折流板2.2，该折流板两侧与隔墙或外壁密闭连接，折流板下端向隔墙前部折弯，并与反应室底部之间留有空隙；每个反应室设有用以注入淘洗水的，带进水A阀门2.31的进水A管2.3和用以测量反应室内沉淀污泥泥位的泥位计2.9，反应室还设有带排泥阀门2.61的与排泥泵2.7连通的污泥排泥管2.6，在第一个反应室的底部通过进水B阀门2.41与进水B管2.4连通；末反应室设有出水管2.51与污水处理的生物反应池3连通；在总进水管1上设有流量计2.5。所述反应室的进水A阀门和反应室的进水B阀门为手动阀门；所述排泥阀门为电动阀门，所述泥位计为超声波泥位计，并设有控制器与泥位计和排泥阀门控制连接。
上述进水碳源优化装置运行时进行以下操作：
1)根据折板反应室出水中挥发性脂肪酸和易生物降解有机物浓度的情况，调整进水A和进水B的分配比例：通过进水A阀门的手动阀门调整进水A量，通过进水B阀门调整进水B量，进水A为淘洗用水，为总进水量的30％；进水B为排泥用水，为总进水量的70％；
2).测量进水中的污泥浓度SSin和反应室底部的污泥浓度SSbott，在控制器中设定进水碳源优化装置的反应室总面积A，根据折板反应室出水中挥发性脂肪酸和易生物降解有机物浓度的情况，调整污泥在反应室内停留的时间即污龄SRT为3天和污泥泥位的上、下限差值ΔSL为0.5m，并利用进水流量计测量进水流量Qin，输入控制器；
3)根据公式SRT＝(Qin*SSin)/[A*(SLa+SLb)/2*SSbott]和SLa-SLb＝ΔSL，计算得到排泥泥位上限值Sla和下限值SLb；
4)利用泥位计测量不同折板反应室中的泥位SL，当SL高于SLa时开启排泥泵和电动排泥阀门进行排泥，使泥位降至SLb后停止排泥；
5)重复2)-4)的过程。
本发明的装置和运行工艺经过一年的试行效果非常好，处理后的污水各项指标均达到或超过有关标准，并且降低了运行成本10％。