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

本發明提供一種水電站營區污水污泥資源化利用系統及方法，用以對水電站營區的污水及污泥進行資源化利用，包括：預處理組件，預處理組件用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；一體化設備生物處理組件；一體化設備深度處理組件，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，好氧池及斜板沉淀池得到的污泥在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水再與好氧發酵一體化裝置中的生物炭發酵堆肥，得到有機肥；本發明解決了現有技術的中小型水電站的營區內污水處理成本高、不環保以及難以長時間可持續運轉的問題。

權利要求書

1.一種水電站營區污水污泥資源化利用系統，用以對水電站營區的污水及污泥進行資源化利用，其特征在于，包括：預處理組件(1)，所述預處理組件(1)用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；一體化設備生物處理組件(2)，所述一體化設備生物處理組件(2)與所述預處理組件(1)連通，包括用于磷釋放的厭氧池(21)、進行反硝化反應的缺氧池(22)以及用于進行硝化反應去除生化需氧量的好氧池(23)，所述污水經過所述預處理組件(1)處理依次排入所述厭氧池(21)、缺氧池(22)以及好氧池(23)；一體化設備深度處理組件(3)，所述一體化設備深度處理組件(3)與所述一體化設備生物處理組件(2)連通，包括用于絮凝沉淀實現快速沉淀的斜板沉淀池(31)、用于進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)以及用于對污泥進行初步濃縮脫水的污泥濃縮脫水一體機(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，并在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水；好氧發酵一體化裝置(6)，所述好氧發酵一體化裝置(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酵一體化裝置(6)中的生物炭發酵堆肥，得到可作為肥料使用的有機肥。

2.根據權利要求1所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述預處理組件(1)包括粗細格柵(11)以及用于除砂的平流沉砂池(12)，所述污水依次流經所述粗細格柵(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.根據權利要求1所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述水電站營區污水污泥資源化利用系統還包括加藥組件(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等化學藥劑，使水中有機污染物快速混合、絮凝反應、沉淀，再經石英過濾器(32)過濾作用，大量去除懸浮物和總磷。

4.根據權利要求3所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，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.根據權利要求4所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，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，所述藥劑的投加量根據污水水質進行調節。

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

7.根據權利要求6所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述污泥回流結構(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.根據權利要求1所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述水電站營區污水污泥資源化利用系統還包括硝化液回流結構(7)，所述好氧池(23)中的污水經過所述硝化液回流結構(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污染物進行吸附、氧化、分解，達到去除有機物和脫氮除磷的目的，最終形成二氧化碳和水等穩定物質。

9.根據權利要求8所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述硝化液回流結構(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.根據權利要求1所述的水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于：所述水電站營區污水污泥資源化利用系統包括污水管路以及污泥管路，所述預處理組件(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。

11.一種水電站營區污水資源化利用方法，利用上述權利要求1至權利要求10任一項所述水電站營區污水污泥資源化利用系統，其特征在于，包括：將水電站營區污水接入預處理組件(1)，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；將經過所述預處理組件(1)處理的所述污水排入一體化設備生物處理組件(2)，依次經過用于磷釋放的厭氧池(21)、進行反硝化反應的缺氧池(22)以及用于進行硝化反應去除生化需氧量的好氧池(23)；將經過所述一體化設備生物處理組件(2)處理的所述污水排入一體化設備深度處理組件(3)，依次經過用于絮凝沉淀實現快速沉淀的斜板沉淀池(31)、用于進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)，依次經過所述污泥池(51)以及濃縮脫水一體機，并在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水；將完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發酵一體化裝置(6)中的生物炭一起發酵堆肥，進而得到可作為肥料使用的有機肥。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種水電站營區污水污泥資源化利用系統及方法，解決現有技術的中小型水電站的營區內污水處理成本高、不環保以及難以長時間可持續運轉的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種水電站營區污水污泥資源化利用系統，用以對水電站營區的污水及污泥進行資源化利用，包括：

預處理組件，所述預處理組件用以攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；

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

一體化設備深度處理組件，所述一體化設備深度處理組件與所述一體化設備生物處理組件連通，包括用于絮凝沉淀實現快速沉淀的斜板沉淀池、用于進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行初步濃縮脫水的污泥濃縮脫水一體機，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，并在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水；

好氧發酵一體化裝置，所述好氧發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酵一體化裝置中的生物炭發酵堆肥，得到可作為肥料使用的有機肥。

作為一種更為優選的方案，所述預處理組件包括粗細格柵以及用于除砂的平流沉砂池，所述污水依次流經所述粗細格柵以及平流沉砂池，降低了污水中漂浮懸浮污染物含量，減輕后續處理工藝負荷，確保后續工藝安全穩定運行。

作為一種更為優選的方案，所述水電站營區污水污泥資源化利用系統還包括加藥組件，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等化學藥劑，使水中有機污染物快速混合、絮凝反應、沉淀，再經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，所述藥劑的投加量根據污水水質進行調節。

作為一種更為優選的方案，所述水電站營區污水污泥資源化利用系統還包括污泥回流結構，所述污水流經所述斜板沉淀池沉淀得到的污泥經過污泥回流結構傳輸至厭氧池，再次經過所述一體化設備生物處理組件充分處理。

作為一種更為優選的方案，所述污泥回流結構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。

作為一種更為優選的方案，所述水電站營區污水污泥資源化利用系統還包括硝化液回流結構，所述好氧池中的污水經過所述硝化液回流結構回流入缺氧池，從而充分利用活性污泥中的微生物對污水中有機污染物進行吸附、氧化、分解，達到去除有機物和脫氮除磷的目的，最終形成二氧化碳和水等穩定物質。

作為一種更為優選的方案，所述硝化液回流結構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。

作為一種更為優選的方案，所述水電站營區污水污泥資源化利用系統包括污水管路以及污泥管路，所述預處理組件、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，本發明還提供一種水電站營區污水資源化利用方法，利用上述水電站營區污水污泥資源化利用系統，包括：

將水電站營區污水接入預處理組件，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；

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

將經過所述一體化設備生物處理組件處理的所述污水排入一體化設備深度處理組件，依次經過用于絮凝沉淀實現快速沉淀的斜板沉淀池、用于進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，依次經過所述污泥池以及濃縮脫水一體機，并在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水；

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

如上所述，本發明的水電站營區污水污泥資源化利用系統及方法，具有以下有益效果：本發明的水電站營區污水污泥資源化利用系統在使用時，首先將水電站營區污水接入預處理組件，攔截污水中較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體物質；再將經過所述預處理組件處理的所述污水排入一體化設備生物處理組件，依次經過用于磷釋放的厭氧池、進行反硝化反應的缺氧池以及用于進行硝化反應去除生化需氧量的好氧池；進一步的，將經過所述一體化設備生物處理組件處理的所述污水排入一體化設備深度處理組件，依次經過用于絮凝沉淀實現快速沉淀的斜板沉淀池、用于進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，依次經過所述污泥池以及濃縮脫水一體機，并在濃縮脫水一體機完成初步濃縮脫水；最后將完成初步濃縮脫水的污泥與好氧發酵一體化裝置中的生物炭發酵堆肥，進而得到可作為肥料使用的有機肥；本發明的水電站營區污水污泥資源化利用系統將污水處理后得到可以作為綠化灌溉、廠區景觀用水、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肥，既處理了污水，又得到了可以滿足營區生活生產的中水以及有機肥，同時滿足環保要求更具有持續運轉的能力，更進一步的，本發明的水電站營區污水污泥資源化利用系統為一體化集成設備，占地面積小，減低建設成本；

本發明的水電站營區污水資源化利用方法通過上述水電站營區污水污泥資源化利用系統，既處理了污水，又得到了可以滿足營區生活生產的中水以及有機肥，滿足了對污水資源化利用的需求，同時也滿足了環保的要求，綠色環保，資源循環。

綜上所述，在本實施例中，本發明的水電站營區污水污泥資源化利用系統及方法通過預處理組件、一體化設備生物處理組件、一體化設備深度處理組件、污泥初步濃縮脫水組件、好氧發酵一體化裝置對污水污泥進行系列處理得到了可以滿足營區生活生產的中水以及有機肥，同時一體化集成度高，占地面積小，減低建設成本，解決了現有技術的中小型水電站的營區內污水處理成本高、不環保以及難以長時間可持續運轉的問題。

（發明人：王曦;楊紅;劉海臣;張雙福）