申請日2015.08.24

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除磷系統(tǒng)，包括一級水處理區(qū)、二級處理區(qū)和三級處理區(qū)，所述一級水處理區(qū)由依次連通的進水井、粗格柵、進水泵房、細格柵、沉砂池和初沉池構(gòu)成，所述二級處理區(qū)由生物池和二沉池構(gòu)成，其特征是：所述一級水處理區(qū)和二級處理區(qū)之間設(shè)置吸附池和分離池，所述吸附池分別與一級水處理區(qū)、分離池、二級處理區(qū)的二沉池連通，所述分離池與生物池連通。有益效果:利用活性污泥對碳源的選擇性吸附特性將污水中的碳源與氮磷實現(xiàn)了分離。大幅度提高總氮的去除率，總氮最高去除率可達98.1%，可將污水中的總氮去除到地表水四類水體水質(zhì)要求。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除磷系統(tǒng)，包括一級 水處理區(qū)、二級處理區(qū)和三級處理區(qū)，所述一級水處理區(qū)由依次連通的進 水井、粗格柵、進水泵房、細格柵、沉砂池和初沉池構(gòu)成，所述二級處理 區(qū)由生物池和二沉池構(gòu)成，其特征是：所述一級水處理區(qū)和二級處理區(qū)之 間設(shè)置吸附池和分離池，所述吸附池分別與一級水處理區(qū)、分離池、二級 處理區(qū)的二沉池連通，所述分離池與生物池連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除 磷系統(tǒng)，其特征是：所述吸附池進水口設(shè)有水量控制閥門和水量流量計， 吸附池進泥口設(shè)有污泥量控制閥門和污泥量流量計。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除 磷系統(tǒng)，其特征是：所述分離池出水口與一級出水后的原水混合進入生物 池。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫 氮除磷系統(tǒng)，其特征是：所述分離池底部通過管道與生物池的最末缺氧工 藝段連通。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除 磷系統(tǒng)，其特征是：所述分離池水力停留時間30-60分鐘。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除 磷系統(tǒng)，其特征是：所述分離池上設(shè)有刮泥機。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除 磷系統(tǒng)，其特征是：所述吸附池水力停留時間5-10分鐘。

　　說明書

　　污水處理工藝的污泥吸附分離深度脫氮除磷系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種污水處理工藝的污泥吸附分 離深度脫氮除磷系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　生物脫氮除磷是利用微生物的代謝特性，培養(yǎng)多種功能菌群來實現(xiàn)凈 化污水的目的。這些菌群包括具有除磷功能的聚磷菌群、具有將氨氮轉(zhuǎn)化 為硝態(tài)氮功能的硝化菌群、具有將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣功能的反硝化菌群以 及一般能夠在好氧環(huán)境下快速消耗碳源的好氧異樣菌。生物脫氮和除磷過 程中均需要大量的碳源，而污水中的碳源往往非常有限，人工投加碳源成 本又非常高，因此，通過設(shè)置合理的處理工藝來提高碳源的利用率以及降 低工藝系統(tǒng)對氮、磷的放棄率是提高生物脫氮除磷效果的關(guān)鍵。

　　現(xiàn)有生物脫氮除磷工藝都是對工藝來水直接進行分配或發(fā)掘污泥內(nèi)碳 源，實現(xiàn)自身碳源利用的優(yōu)化。常用的脫氮除磷工藝有AAO工藝、串聯(lián)AO 工藝，其它工藝如氧化溝、SBR、MBR等的脫氮除磷原理都與上述兩種工藝 相同。

　　如圖3所示，典型AAO工藝通過工藝前置的一個厭氧段實現(xiàn)生物釋磷， 再通過好氧段實現(xiàn)生物聚磷完成除磷，通過好氧段末端硝化液的回流至缺 氧段實現(xiàn)生物脫氮。該工藝的總氮去除率受內(nèi)外回流量的流量，一般內(nèi)回 流比r(回流量/進水量)為300%，外回流比R(外回流量/進水量)為100%， 在此情況下總氮最大去除率E0=(R+r)/(R+r+1)=80%，進一步提高內(nèi)回流比 可以提高E0，但是若實現(xiàn)E0>90%，內(nèi)回流比需達到800%以上，這會造成 巨大的能耗，因此難以實現(xiàn)。

　　如圖4所示，典型串聯(lián)AO工藝將進水點分為若干個，一般為4-5段進 水，第一段進水中的碳源參與第四缺氧段和厭氧段的脫氮除磷反應(yīng)，第一 段進水中的氨氮則在第一個好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)，這部分硝態(tài)氮恰好與第 二段進水中的碳源完成反硝化反應(yīng)，第二段進水中的氨氮則在第二好氧區(qū) 完成硝化反應(yīng)，這部分硝態(tài)氮又與第三段進水中的碳源完成反硝化反應(yīng)， 第三段進水中的氨氮又在第三好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)，這部分硝態(tài)氮又與第 四段進水中的碳源完成反硝化反應(yīng)，而第四段進水中的氨氮在第四好氧區(qū) 完成硝化反應(yīng)后則無法完全進行反硝化，沒有被反硝化的氮即為該工藝放 棄的總氮，一般第四配水段的配水比例為15%-20%，在運行控制最佳的情 況下，假設(shè)前三段的總氮都被100%去除，工藝到二沉池進口的總氮放棄率 為15-20%，在回流比為100%的情況下，總體總氮放棄率為7.5%-10%，即 該工藝的總氮最高去除率為92.5%。

　　如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的最大缺陷在于：在工藝控制最優(yōu)的情況下，對 于總氮的最大去除能力不超過92.5%，即使外加碳源仍無法突破此限制。 隨著國家對污水處理廠出水總氮排放要求的提高，現(xiàn)有工藝技術(shù)存在不能 滿足總氮達標的需要;另外AAO工藝的內(nèi)回流會造成氧氣回流浪費碳源， 同時內(nèi)回流本身會造成巨大的能源浪費，串聯(lián)AO多次的缺氧、好氧交替 又造成總磷去除率的下降。污水處理行業(yè)亟待能夠突破上述技術(shù)瓶頸，實 現(xiàn)在不增大能耗和碳源消耗的基礎(chǔ)上，可以提高工藝的最大總氮去除率， 以滿足總氮達標的需要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種污水處理工藝的污泥 吸附分離深度脫氮除磷系統(tǒng)，在不增大能耗和碳源消耗的基礎(chǔ)上，可以提 高工藝的最大總氮去除率。

　　本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種污水處理工藝 的污泥吸附分離深度脫氮除磷系統(tǒng)，包括一級水處理區(qū)、二級處理區(qū)和三 級處理區(qū)，所述一級水處理區(qū)由依次連通的進水井、粗格柵、進水泵房、 細格柵、沉砂池和初沉池構(gòu)成，所述二級處理區(qū)由生物池和二沉池構(gòu)成， 其特征是：所述一級水處理區(qū)和二級處理區(qū)之間設(shè)置吸附池和分離池，所 述吸附池分別與一級水處理區(qū)、分離池、二級處理區(qū)的二沉池連通，所述 分離池與生物池連通。

　　所述吸附池進水口設(shè)有水量控制閥門和水量流量計，吸附池進泥口 設(shè)有污泥量控制閥門和污泥量流量計。

　　所述分離池出水口與一級出水后的原水混合進入生物池。

　　所述分離池底部通過管道與生物池的最末缺氧工藝段連通。

　　所述分離池水力停留時間30-60分鐘。

　　所述分離池上設(shè)有刮泥機。

　　所述吸附池水力停留時間5-10分鐘。

　　有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用活性污泥對碳源的選擇性 吸附特性將污水中的碳源與氮磷實現(xiàn)了分離。該系統(tǒng)具有可移植性強，可 以以嫁接的方式嵌入現(xiàn)有工藝，方便現(xiàn)有工藝的改造;可大幅度提高總氮 的去除率，總氮最高去除率可達98.1%，可將污水中的總氮去除到地表水 四類水體水質(zhì)要求;采用回流污泥和進水混合，在獲得高總氮去除率的同 時幾乎不增加運行成本;充分提高了原水中自有碳源的利用率，最大限度 的降低了碳源的浪費，降低碳源投加量，輔以良好的曝氣量控制技術(shù)，可 大大提高碳源的利用率。