申請日2013.10.14

　　公開(公告)日2015.08.19

　　IPC分類號C02F3/30; C02F9/14

　　摘要

　　一種污水深度除磷脫氮的方法及裝置，方法：一、把原污水導入?yún)捬醭?二、厭氧池處理后的混合液導入第一固液分離單元，上清液導入硝化池，產(chǎn)生的泥水混合物導入缺氧池;三、缺氧池處理后的混合液分別導入第二固液分離單元和好氧池;四、第二固液分離單元處理后產(chǎn)生的上清液導入硝化池，泥水混合物返回至缺氧池;五、硝化池處理后產(chǎn)生的硝化液導入缺氧池;六、好氧池處理后的混合液回流至缺氧池及導入沉淀池;七、把沉淀池產(chǎn)生的污泥進行回流和排放。本發(fā)明解決了污水處理系統(tǒng)除磷和脫氮之間的碳源競爭矛盾，可實現(xiàn)污水深度除磷脫氮，且固液分離單元停留時間短，既適合污水廠的新建，也易于通過對A2/O工藝的池子進行分隔實現(xiàn)已建污水廠的改造。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　A、把原污水導入?yún)捬醭?

　　B、把經(jīng)厭氧池處理后的混合液導入第一固液分離單元;

　　C、把經(jīng)第一固液分離單元處理后產(chǎn)生的泥水混合物導入缺氧池，產(chǎn)生的上清液導入硝化池;

　　D、把經(jīng)缺氧池處理后的混合液分別導入第二固液分離單元和好氧池;

　　E、把經(jīng)第二固液分離單元處理后產(chǎn)生的上清液導入硝化池，產(chǎn)生的泥水混合物返回缺氧池;

　　F、把經(jīng)硝化池處理后產(chǎn)生的硝化液導入缺氧池;

　　G、把經(jīng)好氧池處理后的混合液一部分回流至缺氧池，另一部分導入沉淀池;

　　H、把沉淀池產(chǎn)生的污泥進行回流和排放。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于： 所述步驟H包括以下步驟：

　　H01：把沉淀池產(chǎn)生的一部分污泥回流至厭氧池;

　　H02：把沉淀池產(chǎn)生的另一部分污泥作為剩余污泥排放。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于：所述第一固液分離單元設置在所述缺氧池或者所述厭氧池內(nèi)，所述第二固液分離單元設置在所述缺氧池內(nèi)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于：在所述第一固液分離單元和所述硝化池之間設置有除磷單元，所述除磷單元由反應池和化學沉淀池組成。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于：所述原污水經(jīng)過預處理，所述預處理為格柵處理及隔油沉砂池處理。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度除磷脫氮的方法，其特征在于：所述沉淀池后還設置有纖維濾池。

　　7.一種使用權(quán)利要求1方法的污水深度除磷脫氮的裝置，其特征在于：包括厭氧池、缺氧池、好氧池、硝化池、第一固液分離單元、第二固液分離單元、沉淀池，所述缺氧池位于整個裝置的中部，所述厭氧池位于所述缺氧池的左側(cè)，所述好氧池位于所述缺氧池的右側(cè)，所述厭氧池與所述缺氧池之間設置有第一固液分離單元及第二固液分離單元，所述第一固液分離單元位于所述第二固液分離單元上側(cè)，所述硝化池位于所述缺氧池的上側(cè)，所述沉淀池位于所述缺氧池的下側(cè)，所述污水深度除磷脫氮的裝置還包括沉淀池配水渠、纖維濾池、出水堰、反應池及化學沉淀池，所述沉淀池的出水經(jīng)沉淀池配水渠后流入纖維濾池，纖維濾池出水通過出水堰排走，在所述第一固液分離單元和所述硝化池之間設置有除磷單元，所述除磷單元由反應池和化學沉淀池組成，所述反應池位于所述化學沉淀池的下側(cè)，所述沉淀池配水渠位于所述沉淀池的右側(cè)，所述化學沉淀池位于所述硝化池的左側(cè)，所述纖維濾池位于所述沉淀池的左側(cè)，所述出水堰位于所述濾池的左側(cè)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水深度除磷脫氮的裝置，其特征在于：所述硝化池分為第一硝化池、第二硝化池、第三硝化池，所述第一硝化池位于所述第三硝化池左側(cè)，所述第二硝化池位于所述第三硝化池上側(cè)。

　　說明書

　　一種污水深度除磷脫氮的方法及裝置

　　技術(shù)領域

　　本發(fā)明涉及水、廢水、污水或污泥的處理領域，尤其涉及一種污水深度除磷脫氮的方法及裝置。

　　背景技術(shù)

　　《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002》于2006年1月1日開始實行，對我國城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)中的N和P提出了更高的要求，即TN≤15mg/L，NH4+-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。NH4+-N、TN、TP的同時達標排放已成為各污水處理廠面臨的重要任務。

　　A2/O工藝是污水脫氮除磷的典型工藝，我國大多數(shù)水廠都采用該工藝。A2/O工藝屬于單污泥系統(tǒng)，主要由厭氧段、缺氧段及好氧段三段組成。在厭氧段，聚磷菌釋放體內(nèi)的磷，同時將體外碳源轉(zhuǎn)化為體內(nèi)碳源;在缺氧段，反硝化細菌將硝化液回流中的硝氮反硝化為氮氣，實現(xiàn)脫氮;在好氧段，硝化細菌將氨氮硝化為硝態(tài)氮，同時聚磷菌利用體內(nèi)的碳源超量吸收磷，通過排泥將污水中的磷排除出系統(tǒng)。

　　由于硝化細菌、反硝化細菌和聚磷菌對環(huán)境條件和污泥齡(SRT)要求不同，A2/O工藝在處理低碳氮比(C/N低于6.0)污水時，除磷和脫氮能力不足，主要原因有： 碳源競爭問題。缺氧池的反硝化需要碳源，好氧池的除磷也需要碳源，二者之間存在對碳源的競爭，碳源不足導致反硝化和除磷不徹底，出水達標困難。SRT問題。硝化細菌是好氧自養(yǎng)型細菌，需要較長的SRT才能富集起來;而聚磷菌需要較短的SRT，排泥量越大除磷效果越好;兩類細菌處在同一套污泥系統(tǒng)，無法同時滿足各種細菌的最佳SRT。

　　由于以上兩個問題的存在，對于低碳氮比污水，A2/O工藝出水的總氮和總磷難以同時達標，而我國南方城市污水大多具有低碳氮比的特征，解決低碳氮比污水處理達標問題顯得尤其必要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：提供一種污水深度除磷脫氮的方法，克服碳源競爭和污泥齡矛盾的問題，反硝化效果顯著，出水中總氮和總磷含量降低，有效解決污水處理達標困難的問題。

　　本發(fā)明采取的技術(shù)方案為構(gòu)建一種污水深度除磷脫氮的方法，包括以下步驟：

　　A、把原污水導入?yún)捬醭?

　　B、把經(jīng)厭氧池處理后的混合液導入第一固液分離單元;

　　C、把經(jīng)第一固液分離單元處理后產(chǎn)生的泥水混合物導入缺氧池，產(chǎn)生的上清液導入硝化池;

　　D、把經(jīng)缺氧池處理后的混合液分別導入第二固液分離單元和好氧池;

　　E、把經(jīng)第二固液分離單元處理后產(chǎn)生的上清液導入硝化池，產(chǎn)生的泥水混合物返回缺氧池;

　　F、把經(jīng)硝化池處理后產(chǎn)生的硝化液導入缺氧池;

　　G、把經(jīng)好氧池處理后的混合液一部分回流至缺氧池，另一部分導入沉淀池;

　　H、把沉淀池產(chǎn)生的污泥進行回流和排放。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟H包括以下步驟：

　　H01：把沉淀池產(chǎn)生的一部分污泥回流至厭氧池;

　　H02：把沉淀池產(chǎn)生的另一部分污泥作為剩余污泥排放。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一固液分離單元設置在所述缺氧池或者所述厭氧池內(nèi)，所述第二固液分離單元設置在所述缺氧池內(nèi)。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，在所述第一固液分離單元和所述硝化池之間設置有除磷單元，所述除磷單元由反應池和化學沉淀池組成。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述原污水經(jīng)過格柵及隔油沉砂池預處理，進入?yún)捬醭亍?/P>

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述沉淀池后還設置有纖維濾池。

　　一種使用污水深度除磷脫氮方法的裝置，包括厭氧池、缺氧池、好氧池、硝化池、第一固液分離單元、第二固液分離單元、沉淀池、沉淀池配水渠、纖維濾池、出水堰、反應池及化學沉淀池，所述缺氧池位于整個裝置的中部，所述厭氧池位于所述缺氧池的左側(cè)，所述好氧池位于所述缺氧池的右側(cè)，所述厭氧池與所述缺氧池之間設置有第一固液分離單元及第二固液分離單元，所述第一固液分離單元位于所述第二固液分離單元上側(cè)，所述硝化池位于所述缺氧池的上側(cè)，所述化學沉淀池位于所述硝化池的左側(cè)，所述反應池位于所述化學沉淀池的下側(cè)，所述沉淀池位于所述缺氧池的下側(cè)，所述沉淀池配水渠位于所述沉淀池的右側(cè)，所述濾池位于所述沉淀池的左側(cè)，所述出水堰位于所述濾池的左側(cè)。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述硝化池分為第一硝化池、第二硝化池、第三硝化池，所述第一硝化池位于所述第三硝化池左側(cè)，所述第二硝化池位于所述第三硝化池上側(cè)。

　　本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明工藝克服了A2/O工藝存在的問題，具有較好的脫氮除磷效果，特別是在處理低碳氮比的污水中，解決了缺氧池反硝化碳源不足問題，克服了除磷菌與硝化菌之間污泥齡(SRT)的矛盾，解決了出水總氮和總磷達標困難的問題，泥水分離單元簡單，停留時間短，既適用于新建污水廠，也可用于已建A2/O工藝污水廠的改造，對A2/O工藝原有的池子進行分隔和裝填填料，即可實現(xiàn)改造。

　　與A2N、DEPHANOX等工藝相比，本發(fā)明采用了兩個快速泥水分離單元，省卻了沉淀池。A2N、DEPHANOX工藝中，厭氧后設置了沉淀池，沉淀池上清液進入硝化池，污泥進入缺氧池。沉淀池底部的污泥壓縮對于減少進入缺氧池的氨氮量非常重要。在沉淀池內(nèi)，污泥呈成層沉淀，可分為均勻沉淀區(qū)和壓縮沉淀區(qū)，底部排出的污泥濃度高，沉淀時間長(1.5-2.0小時)，所需沉淀區(qū)面積大。固液分離單元中，污泥來不及形成污泥壓縮層，在均勻沉淀時便已進入缺氧池，沉降時間短，10-20分鐘便能完成泥水分離。單個固液分離單元的分離效果低于沉淀池，沉淀池可分離出70%的上清液，固液分離只能分離出約50-60%的上清液。經(jīng)過第一固液分離單元處理后，從厭氧池進入缺氧池的混合液攜帶的氨氮較多，因此本發(fā)明設置第二固液分離單元。第二固液分離單元分離缺氧池內(nèi)混合液并將上清液導入硝化池，可將缺氧池內(nèi)約50-60%的氨氮送至硝化池。兩個固液分離單元可分離出75-80%的氨氮至硝化池。與沉淀池相比，兩個固液分離的優(yōu)勢明顯：①總的停留時間短，僅為沉淀池的約1/3~1/2;②節(jié)省了沉淀池所需的機械設備和動力費用;③對氨氮的分離效果高于沉淀池;④第二固液分離單元分離的上清液已經(jīng)經(jīng)過反硝化，堿度相對較高，可以有效補充硝化池的堿度，而采用沉淀池方式，在硝化池內(nèi)堿度偏低，影響硝化速度，甚至需要補充堿度才能完成硝化。

　　與A2N、DEPHANOX等工藝相比，本發(fā)明還設置了好氧池及好氧池混合液回流。進入缺氧池的混合液中氨氮、總氮、總磷濃度已經(jīng)比較低，而好氧池可進一步強化硝化和除磷，并避免二沉池內(nèi)污泥的厭氧釋磷，好氧池部分混合液回流至缺氧池，可進一步強化反硝化，因此，好氧池出水氨氮、總氮、總磷可以達到更低的濃度。

　　本發(fā)明通過各處理單元的合理布置，組合成一體化式的構(gòu)筑物，構(gòu)筑物內(nèi)部通過墻體或擋板分隔，實現(xiàn)各處理單元功能分區(qū)，大幅度減少了占地面積和建設成本。占地面積僅為A2/O工藝的20%，投資可節(jié)省30%以上。處理單元之間通過墻體或擋板上開孔實現(xiàn)連接，大幅度減少了管道的使用，降低了水頭損失和能耗。