一种适用于低温地区小型站点的一体化IFAS污水处理设备及处理方法与流程

本发明属于污水处理，具体涉及一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备及处理方法。

背景技术：

1、小型铁路站点一般远离市中心，车站生活污水不便于接入市政管网转输至市政污水厂处理，一般通过小型污水站自行处理达标后排放或回用。青藏铁路沿线站点的污水处理工艺主要为：mcr系统、sbr系统、sbr+膜处理系统、mcr/催化电氧化/折点加氯工艺。可以发现其多采用小型、易自动化、处理效果好的工艺。但低温地区寒冷的气候环境特征及车站污水水量水质波动大的污水特征，导致青藏铁路车站的污水处理站点出水不能稳定达标。

2、通过广泛调研，可以发现环境特征中低温对于污水脱氮影响最大，导致出水氨氮较难达到《铁路回用水水质标准》(q/cr 50-2014)。此外，铁路车站由于其本身人流变化特征导致水量水质波动大，对污水处理工艺的抗冲击性能提出要求。

3、可以发现，低温地区铁路小型站点的污水处理回用需要一种低温污水处理效果好、抗水量水质冲击能力强、运行操作简便的污水处理工艺或设备。

4、污水深度处理的主流为生物处理，当前污水生物处理工艺主要分为两种：活性污泥工艺和生物膜工艺。生物膜工艺由于生物膜上的微生物对低温抵抗能力更强、微生物停留时间长、生物量丰富、污泥产量低的优势，更适合应用于低温地区。在开发的多种生物膜工艺中，ifas(生物膜-活性污泥耦合工艺)由于耦合了生物膜与活性污泥的优点，生物相丰富，且不增加污泥产量，在低温地区铁路车站这种小型站点的污水处理方面有着广阔的前景。

5、目前ifas工艺的工程案例多是对既有活性污泥工艺的改造，污水处理厂将活性污泥工艺的曝气池或反应池改造成ifas反应池。尽管已经存在一些小型ifas一体化设备的专利，但相关产品并不成熟，设备工艺简单，并不能满足低温地区小型站点复杂的水处理需求。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备及处理方法，实现高寒地区车站污水的处理回用。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：包括地上一体化设备间和地下一体化设备主体；

4、地上一体化设备间内部设置曝气风机、碳源加药装置、总控柜，总控柜控制整个一体化设备的自动化运行；

5、地下一体化设备主体包括调节池、缺氧池、好氧池、二沉池、斜板沉淀池、清水池、污泥池；

6、生活污水管道与提升泵站连接，提升泵站出水管道与调节池连接，调节池内部设置调节池提升泵；

7、调节池出水管道与缺氧池连接，缺氧池内部设置潜水搅拌器；

8、缺氧池出水管道与好氧池连接，好氧池内部设置曝气装置和生物膜填料，好氧池污水通过管道回流至缺氧池；

9、曝气风机通过管道与曝气装置连接；

10、所述碳源加药装置连接好氧池；

11、好氧池出水管道与二沉池连接；

12、二沉池出水管道与斜板沉淀池连接；二沉池的污泥回流管道连接至缺氧池，二沉池的污泥管道连接至污泥池，污泥回流管道上设置污泥回流泵，污泥管道上设置电动阀；

13、斜板沉淀池出水管道与清水池连接，斜板沉淀池的污泥管道连接至污泥池；

14、污泥池内设置排泥泵；

15、清水池的出水管道上设置出水泵，出水口接出水管网。

16、进一步，调节池进水位置设置提篮式格栅过滤。

17、进一步，地上一体化设备间内部设置电暖器。

18、进一步，斜板沉淀池内设置反洗泵。

19、进一步，斜板沉淀池入口处设置pac投药区和pam投药区，地上一体化设备间内的pac加药装置、pam加药装置连接斜板沉淀池pac投药区和pam投药区。

20、进一步，地上一体化设备间内部设置纤维过滤器，清水池内设置增压泵，增压泵连接至纤维过滤器，纤维过滤器的清水管道连接至清水池，纤维过滤器的废液管道连接至调节池。

21、进一步，地上一体化设备间内部设置消毒加药装置，消毒加药装置连接至清水池。

22、一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理方法，其特征在于：生活污水经提升泵站进入调节池，经提篮式格栅过滤，之后通过调节池提升泵进入缺氧池；

23、缺氧池内部的潜水搅拌器对污水进行充分搅拌；

24、缺氧池内部的污水进入好氧池进行好氧反应；曝气风机通过曝气装置向好氧池中的污水曝气；碳源加药装置向好氧池中投加碳源；

25、好氧池的污水进入二沉池，污水在二沉池进行泥水分离，上清液进入斜板沉淀池，沉淀污泥部分通过污泥回流泵回流至缺氧池，部分通过电动阀进入污泥池；污泥池储存污泥通过污泥泵定期排出。

26、进一步，上清液在斜板沉淀池入口区域由pac加药装置、pam加药装置分别投加絮凝药剂pac、pam，之后在斜板沉淀池进一步的沉淀，出水进入清水池，沉淀污泥进入污泥池。

27、进一步，清水池中清水通过增压泵被泵入地上的纤维过滤器，过滤出水重新进入清水池，过滤废液通过管道排入调节池；使用消毒加药装置向清水池投加消毒药物，消毒完成后即可使用出水泵由出水口出水。

28、本发明的有益效果：

29、1)本发明一体化设备主体置于地下，低温地区地下温度高于地上温度，能够有效保温，其设备间置于地上，方便后期运营、人工调整运行条件和设备检修；

30、2)本发明好氧池内为生物膜与活性污泥的混合液体，其结合了活性污泥法与生物膜法的优点，且生物量更加丰富，生物膜对于低温有一定的抵抗能力，能够保障低温条件下的污水处理能力；

31、3)本发明好氧池内部的生物膜填料为悬浮型填料，其具有优点比表面积大，单位体积上所能附着的微生物数量更多，更方便生物膜的形成；在填料的表面生长的微生物膜由于填料流化碰撞，曝气冲刷，使微生物处于高活性的对数增长期，生长及处理效率高；更换方便，使用寿命长；孔隙率高，能够与好氧池内的污水污泥充分接触；

32、4)本发明处理出水可以稳定达到《铁路回用水水质标准》(q/cr 50-2014)，实现高寒地区车站污水的处理回用；

33、5)本发明以污水处理回用的方式优化用水结构，减少水资源消耗，响应国家双碳战略，指导绿色低碳车站设计及建设；

34、6)本发明一体化设备，大幅节省占地，实现无需机械检修的高效率可靠运行，自动化程度可达无人值守的水平。

技术特征：

1.一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：包括地上一体化设备间和地下一体化设备主体；

2.根据权利要求1所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：调节池进水位置设置提篮式格栅(1)过滤。

3.根据权利要求1所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：地上一体化设备间内部设置电暖器(19)。

4.根据权利要求3所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：斜板沉淀池内设置反洗泵(9)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：斜板沉淀池入口处设置pac投药区和pam投药区，地上一体化设备间内的pac加药装置(14)、pam加药装置(15)连接斜板沉淀池pac投药区和pam投药区。

6.根据权利要求5所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：地上一体化设备间内部设置纤维过滤器(16)，清水池内设置增压泵(7)，增压泵(7)连接至纤维过滤器(16)，纤维过滤器(16)的清水管道连接至清水池，纤维过滤器(16)的废液管道连接至调节池。

7.根据权利要求6所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理设备，其特征在于：地上一体化设备间内部设置消毒加药装置(17)，消毒加药装置(17)连接至清水池。

8.一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理方法，其特征在于：生活污水经提升泵站进入调节池，经提篮式格栅(1)过滤，之后通过调节池提升泵(2)进入缺氧池；

9.根据权利要求8所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理方法，其特征在于：上清液在斜板沉淀池入口区域由pac加药装置(14)、pam加药装置(15)分别投加絮凝药剂pac、pam，之后在斜板沉淀池进一步的沉淀，出水进入清水池，沉淀污泥进入污泥池。

10.根据权利要求9所述的一种适用于低温地区小型站点的一体化ifas污水处理方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种适用于低温地区小型站点的一体化IFAS污水处理设备及处理方法。现有IFAS工艺不能满足低温地区小型站点的水处理需求。本发明包括地上一体化设备间和地下一体化设备主体；生活污水进入调节池，后通过提升泵进入缺氧池；曝气风机通过曝气装置向好氧池中的污水曝气；碳源加药装置向好氧池中投加碳源；好氧池的污水进入二沉池，污水在二沉池进行泥水分离，上清液进入斜板沉淀池，沉淀污泥部分通过污泥回流泵回流至缺氧池，部分通过电动阀进入污泥池；污泥池储存污泥通过污泥泵定期排出。本发明一体化设备主体置于地下，低温地区地下温度高于地上温度，能够有效保温，其设备间置于地上，方便后期运营。

技术研发人员：弓亚栋,惠浩勃,李东辉,卢勋,杨梦琳,霍欣,路鹏,陈作云,苟小勇
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23