申請(qǐng)日2015.09.16

　　公開(kāi)(公告)日2016.02.17

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C10L3/10; C02F101/16

　　摘要

　　本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括依次相連的進(jìn)料斗(1)、勻漿池(2)、沼氣池(3)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)、生物接觸氧化池(5)、二沉池(11)、微電解反應(yīng)器(10)、環(huán)形曝氣生物濾池(6)和臭氧消毒池(7)，沼氣池連接有污泥濃縮池(8)，勻漿池(2)內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池(3)相連。本實(shí)用新型工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程濃度梯度大，不易發(fā)生污泥膨脹;抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效果好;通過(guò)調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，同時(shí)脫氮、除磷效果明顯。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次相連的進(jìn)料斗(1)、勻漿池(2)、沼氣池(3)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)、生物接觸氧化池(5)、二沉池(11)、微電解反應(yīng)器(10)、環(huán)形曝氣生物濾池(6)和臭氧消毒池(7)，沼氣池連接有污泥濃縮池(8)，勻漿池(2)內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池(3) 相連;沼氣池(3)還連接有沼氣凈貯供氣系統(tǒng)，沼氣凈貯供氣系統(tǒng)依次包括氣水分離器(91)、沼氣脫硫裝置(92)、第一阻火器(931)、貯氣柜(94)，氣水分離器(91)還連接沼氣增壓裝置(95)、第二阻火器(932)、余熱回收裝置(96)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：環(huán)形曝氣生物濾池(6)包括圓筒形池體(61)，圓筒形池體(61)設(shè)有與其同心的圓筒(62) 將圓筒形池體(61)由內(nèi)到外依次分為第一濾池(63)和第二濾池;第一濾池(63)為第一厭氧濾池;第二濾池設(shè)有隔板(644)，隔板(644)將第二濾池分為缺氧濾池 (641)、第一好氧濾池(642)和第二好氧濾池(643)，第一濾池與進(jìn)水口(6311)相連，第一濾池(63)與缺氧濾池(641)相通，缺氧濾池(641)、第一好氧濾池(642)和第二好氧濾池(643)依次串聯(lián)，第二好氧濾池(643)設(shè)有出口。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：第一濾池(63)頂部敞口，第一濾池(63)自上而下依次設(shè)有配水槽(631)、第一填料層(632) 和第一承托層(633)，第一填料層(632)設(shè)有厭氧菌，第一濾池(63)底部設(shè)有第一過(guò)水孔(634)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：第一濾池(63)通過(guò)第一過(guò)水孔(634)與缺氧濾池(641)相通;缺氧濾池(641)頂部設(shè)有第一溢流堰(6411)，缺氧濾池(641)通過(guò)第一溢流堰(6411)連接第一好氧濾池(642);第一好氧濾池(642)設(shè)有第二過(guò)水孔(6421)，第一好氧濾池(642)通過(guò)第二過(guò)水孔 (6421)連接第二好氧濾池(643)，第二好氧濾池(643)上側(cè)設(shè)有出口槽(6431)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)設(shè)有三相分離器。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：沼氣池(3)頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)和出水口，沼氣池(3)底部設(shè)有攪拌裝置和污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池(8)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：沼氣池(3)和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)之間設(shè)有調(diào)節(jié)池(11)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：生物接觸氧化池(5)包括缺氧池和好氧池，缺氧池和好氧池通過(guò)管道相連。

　　說(shuō)明書

　　高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　高濃度氨氮有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源不一樣，其治理技術(shù)也不一樣。通常根據(jù)高濃度氨氮有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源可以分為三大類：第一類為不含有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如食品工業(yè)廢水;第二類為含有有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如部分化學(xué)工業(yè)和制藥業(yè)廢水;第三類為含有有害物質(zhì)且不易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如有機(jī)化學(xué)合成工業(yè)和農(nóng)藥廢水。針對(duì)的是易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如微生物發(fā)酵啤酒生產(chǎn)廢水中含有幾千到幾萬(wàn)的COD，同時(shí)氨氮濃度也有幾百到幾千;養(yǎng)殖廢水氨氮、COD、P都很高;還有一些化工制藥廢水中都有氨氮和COD同時(shí)都高的特點(diǎn)。這類廢水中的污染物主要以固態(tài)、溶解態(tài)存在的碳水化合物形式存在，使廢水表現(xiàn)出很高的BOD5、CODCr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外廢水中含有大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

　　同時(shí)這類水的氨氮很高，常規(guī)處理工藝中一般通過(guò)吹脫或生物脫氮工藝來(lái)達(dá)到脫除氨氮的目的。吹脫工藝是針對(duì)的高濃度的氨氮廢水，通過(guò)吹脫后的廢水其氨氮濃度仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，且運(yùn)行成本較高。生物脫氮需要把氨氮和有機(jī)氮氧化成硝酸鹽，再通過(guò)反硝化的過(guò)程去除，這樣的過(guò)程適用于低濃度的氨氮且是處理低濃度氨氮的經(jīng)濟(jì)工藝，但在處理高濃度氨氮時(shí)池容會(huì)非常大，且造成了物資和能源的大量消耗。目前對(duì)高氨氮濃度、高COD濃度的有機(jī)廢水，采用厭氧可以把COD轉(zhuǎn)變?yōu)檎託�，可以�?jié)省好氧氧化有機(jī)物的處理費(fèi)用，是一種變廢為寶、回收能源的有效措施。沼氣具有很好的熱值，可以作為鍋爐、發(fā)電機(jī)的燃料。目前針對(duì)高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)都比較單一，運(yùn)行費(fèi)用高。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，公開(kāi)了一種高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)。

　　為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：

　　高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括依次相連的進(jìn)料斗、勻漿池、沼氣池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、生物接觸氧化池、二沉池、微電解反應(yīng)器、環(huán)形曝氣生物濾池和臭氧消毒池，沼氣池連接有污泥濃縮池，勻漿池內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池相連;沼氣池還連接有沼氣凈貯供氣系統(tǒng)，沼氣凈貯供氣系統(tǒng)依次包括氣水分離器、沼氣脫硫裝置、第一阻火器、貯氣柜，氣水分離器還連接沼氣增壓裝置、第二阻火器、余熱回收裝置。

　　高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)入生物接觸氧化池繼續(xù)有機(jī)物的降解，生物接觸氧化池由缺氧池(A池)和好氧池(O池)組成，然后高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)入二沉池，去除部分懸浮物SS，減少后續(xù)處理的負(fù)荷，二沉池出水進(jìn)入微電解反應(yīng)器。在缺氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中磷的濃度升高，溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中的BOD濃度下降;另外部分NH3-N因細(xì)胞的合成得以去除，使污水中的NH3-N濃度下降。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化氧化，而繼續(xù)下降;有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也已較快的速率下降。所以，A2/O工藝可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、反硝化的脫氮、過(guò)量攝取去除磷等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能。

　　沼氣凈貯供氣系統(tǒng)在厭氧消化階段會(huì)產(chǎn)生大量的沼氣，統(tǒng)一收集后通過(guò)管道接入沼氣凈貯供氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括沼氣氣水分離器、沼氣脫硫裝置、貯氣柜、沼氣增壓裝置、沼氣阻火器、余熱回收裝置等。沼氣凈化采用低壓脫硫和高壓脫水技術(shù)，整套系統(tǒng)集中了低壓濕式柜和干式貯氣柜的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于沼氣、天然氣的收集、貯存和應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣、容易控制、方便使用，用氣效果穩(wěn)定�？梢越嫡託庥脕�(lái)發(fā)電，降低高濃度氨氮有機(jī)廢水處理成本。

　　通過(guò)臭氧消毒池消毒后再將水排放，其能有效殺滅水中的大量微生物和細(xì)菌，提升了高濃度氨氮有機(jī)廢水凈化強(qiáng)度。

　　微電解反應(yīng)器采用底部進(jìn)水上部出水方式，池子內(nèi)部填充鐵和碳。微電解技術(shù)是利用鐵、炭具有微電池反應(yīng)、絮凝作用。微電解反應(yīng)器中反應(yīng)產(chǎn)物具有很高的化學(xué)活性，在陽(yáng)極，產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+;在陰極，產(chǎn)生的活性[H]，利用兩極產(chǎn)生的電位差，高濃度氨氮有機(jī)廢水中許多污染物組份發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使可溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成難溶或微溶物質(zhì)，通過(guò)絮凝作用沉淀除去;使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì);使某些難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成容易處理的物質(zhì)，提高高濃度氨氮有機(jī)廢水可生化性的同時(shí)色度也得到降低。

　　作為優(yōu)選，環(huán)形曝氣生物濾池包括圓筒形池體，圓筒形池體設(shè)有與其同心的圓筒將圓筒形池體由內(nèi)到外依次分為第一濾池和第二濾池;第一濾池為第一厭氧濾池;第二濾池設(shè)有隔板，隔板將第二濾池分為缺氧濾池、第一好氧濾池和第二好氧濾池，第一濾池與進(jìn)水口相連，第一濾池與缺氧濾池相通，缺氧濾池、第一好氧濾池和第二好氧濾池依次串聯(lián)，第二好氧濾池設(shè)有出口。環(huán)形曝氣生物濾池將厭氧、缺氧和好氧三級(jí)曝氣生物濾池集成到一個(gè)雙層圓筒池體內(nèi)，厭氧區(qū)主要分解有機(jī)物，去除大部分COD、BOD;同時(shí)降低出水的氨氮含量。但由于濾池在空間上屬于厭氧、缺氧和好氧環(huán)境同時(shí)存在，且還可以調(diào)節(jié)曝氣量培養(yǎng)好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化。

　　缺氧濾池、第一好氧濾池和第二好氧濾池水流方向依次是上向流式、下向流式和上向流式。運(yùn)行時(shí)，水流下、上向交替流動(dòng)，與填料表面的生物膜充分接觸，將污水中的懸浮物、有機(jī)物和氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素截留、吸附、氧化分解或轉(zhuǎn)化處理，得到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的出水。整個(gè)設(shè)備適用范圍廣、處理效果好，操作管理方便，剩余污泥量少，占地小，投資小，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，對(duì)周圍環(huán)境的影響小。

　　作為優(yōu)選，第一濾池頂部敞口，第一濾池自上而下依次設(shè)有配水槽、第一填料層和第一承托層，第一填料層設(shè)有厭氧菌，第一濾池底部設(shè)有第一過(guò)水孔。為了避免生物濾池易于堵塞，縮短壓力周期的問(wèn)題，設(shè)備里層的厭氧區(qū)可以截留部分固體懸浮物，減少進(jìn)入曝氣生物濾池好氧段的SS，延長(zhǎng)反應(yīng)器的運(yùn)行周期;同時(shí)，利用厭氧區(qū)濾料表面的厭氧微生物，可將難降解的高分子有機(jī)物水解成易降解的小分子有機(jī)物，提高污水的可生化性。

　　作為優(yōu)選，第一濾池通過(guò)第一過(guò)水孔與缺氧濾池相通;缺氧濾池頂部設(shè)有第一溢流堰，缺氧濾池通過(guò)第一溢流堰連接第一好氧濾池;第一好氧濾池設(shè)有第二過(guò)水孔，第一好氧濾池通過(guò)第二過(guò)水孔連接第二好氧濾池，第二好氧濾池上側(cè)設(shè)有出口槽。

　　第二濾池包括第二填料層、設(shè)在第二填料層上側(cè)的攔截網(wǎng)、設(shè)在第二填料層下側(cè)的第二承托層;第一好氧濾池和第二好氧濾池的第二填料層上均負(fù)載好氧微生物;第一好氧濾池和第二好氧濾池的第二承托層內(nèi)均設(shè)有曝氣管。

　　作為優(yōu)選，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器設(shè)有三相分離器。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器設(shè)有三相分離器，底部進(jìn)水、上部出水，高濃度氨氮有機(jī)廢水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，有利于有機(jī)物的分解，高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)入繼續(xù)有機(jī)物的降解。

　　作為優(yōu)選，沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)和出水口，沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置和污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池。沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置，使高濃度氨氮有機(jī)廢水在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。沼氣池頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有污泥排放口，厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。

　　作為優(yōu)選，沼氣池和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器之間設(shè)有調(diào)節(jié)池。

　　作為優(yōu)選，生物接觸氧化池包括缺氧池和好氧池，缺氧池和好氧池通過(guò)管道相連。在缺氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中磷的濃度升高，溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中的BOD濃度下降;另外部分NH3-N因細(xì)胞的合成得以去除，使污水中的NH3-N濃度下降。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化氧化，而繼續(xù)下降;有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也已較快的速率下降。所以，生物接觸氧化池可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、反硝化的脫氮、過(guò)量攝取去除磷等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

　　高濃度氨氮有機(jī)廢水通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入勻漿池中，在攪拌作用下調(diào)配均勻后打入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，沼氣池和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器統(tǒng)稱為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽(即沼氣池)和后槽(即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)設(shè)計(jì)。沼氣池為高負(fù)荷區(qū)。沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置，使高濃度氨氮有機(jī)廢水在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。沼氣池頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有污泥排放口，厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器為中負(fù)荷區(qū)，設(shè)有三相分離器，底部進(jìn)水、上部出水，高濃度氨氮有機(jī)廢水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，有利于有機(jī)物的分解，高濃度氨氮有機(jī)廢水接著從微電解反應(yīng)器底部進(jìn)入微電解反應(yīng)器，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將可溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成難溶或微溶物質(zhì)，通過(guò)絮凝作用沉淀、除去;將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì);然后高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)入生物接觸氧化池，完成有機(jī)物的去除、反硝化的脫氮、過(guò)量攝取去除磷等功能，再進(jìn)入微電解反應(yīng)器，微電解反應(yīng)器采用底部進(jìn)水、上部出水方式，池子內(nèi)部填充鐵和碳。微電解是利用鐵、炭具有微電池反應(yīng)、絮凝作用，對(duì)降低COD的含量和脫色效果明顯。接著進(jìn)入環(huán)形曝氣生物濾池(CBAF)，環(huán)形曝氣生物濾池(CBAF)集曝氣、快速過(guò)濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、定期反沖于一體，是一種典型的高負(fù)荷、淹沒(méi)式、固定化生物床的環(huán)流脫氮除磷反應(yīng)器，處理后的污水優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)中水回用。

　　本實(shí)用新型包括依次相連的進(jìn)料斗、勻漿池、沼氣池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、生物接觸氧化池、二沉池、微電解反應(yīng)器、環(huán)形曝氣生物濾池和臭氧消毒池，沼氣池連接有污泥濃縮池，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程濃度梯度大，不易發(fā)生污泥膨脹;抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效果好;通過(guò)調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，同時(shí)脫氮、除磷效果明顯，且不需額外增加反應(yīng)器。