申請(qǐng)日2013.09.24

　　公開(公告)日2014.01.15

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有的處理系統(tǒng)單位面積污水處理能力有限，造成設(shè)施和設(shè)備的浪費(fèi);處理工藝采用重力沉淀，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，導(dǎo)致處理能力低下問(wèn)題。系統(tǒng)包括串聯(lián)的脫氮除磷反應(yīng)單元和固液分離單元，脫氮除磷反應(yīng)單元包括依次連通的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，好氧區(qū)與缺氧區(qū)連通，固液分離單元包括相連通的二沉池、溶氣深池和氣浮池，好氧區(qū)的輸出端與二沉池的輸入端連通。工藝：一、厭氧釋磷反應(yīng);二、反硝化反應(yīng);三、碳氧化、好氧吸磷和硝化反應(yīng);四、泥水分離;五、深池溶氣;六、固液分離。本發(fā)明尤其適用于污水處理廠的改造工程。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，包括相連通的脫氮除磷反應(yīng)單元和固液分離單元，所述脫氮除磷反應(yīng)單元包括依次連通的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，所述好氧區(qū)與所述缺氧區(qū)的輸入端通過(guò)管路連通，所述固液分離單元包括二沉池，所述好氧區(qū)的輸出端與所述二沉池的輸入端連通，其特征在于：所述固液分離單元還包括依次連通的溶氣深池和氣浮池，所述二沉池的輸出端與所述溶氣深池的輸入端連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述溶氣深池的深度為30m～100m。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述溶氣深池深度為40m～50m。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述氣浮池通過(guò)管路與所述厭氧區(qū)的輸入端連通。

　　5.一種采用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的污水處理系統(tǒng)的高效脫氮除磷污水處理工藝，步驟如下：

　　一、厭氧釋磷反應(yīng)：在所述厭氧區(qū)，待處理污水與所述氣浮池回流到所述厭氧區(qū)的濃縮的活性污泥混合發(fā)生厭氧釋磷反應(yīng);

　　二、反硝化反應(yīng)：在所述缺氧區(qū)，經(jīng)所述步驟一后的所述厭氧區(qū)的出水，與所述好氧區(qū)回流到所述缺氧區(qū)的硝化液進(jìn)行反硝化反應(yīng);

　　三、碳氧化、好氧吸磷和硝化反應(yīng)：在所述好氧區(qū)，經(jīng)所述步驟二后的所述缺氧區(qū)的出水，進(jìn)入所述好氧區(qū)進(jìn)行碳氧化、好氧吸磷和硝化過(guò)程，所述好氧區(qū)的出水一部分回流至所述缺氧區(qū)，另一部分進(jìn)入所述二沉池;

　　四、泥水分離：經(jīng)所述步驟三的好氧區(qū)出水在所述二沉池中進(jìn)行泥水分離;

　　五、深池溶氣：經(jīng)所述步驟四泥水分離后的泥水混合物回流進(jìn)入所述溶氣深池中完成溶氣過(guò)程;

　　六、固液分離：經(jīng)所述步驟五的泥水混合物進(jìn)入所述氣浮池進(jìn)行濃縮，所述氣浮池表面形成的濃縮的活性污泥回流至所述厭氧區(qū)，其余則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟五中，所述二沉池回流的泥水混合物是進(jìn)入深度為30m～100m的所述溶氣深池進(jìn)行加壓溶氣的。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述溶氣深池的深度為40m～50m。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟六中，所述氣浮池回流至所述厭氧區(qū)的所述濃縮的活性污泥量占所述二沉池回流污泥總量的30%～60%。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述氣浮池回流至所述厭氧區(qū)的所述濃縮的活性污泥占所述二沉池回流污泥總量的45%。

　　說(shuō)明書

　　一種高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用深池氣浮的高效率的脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝。

　　背景技術(shù)

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市污水的處理量及處理標(biāo)準(zhǔn)均日益提高，許多污水處理廠因出水已不能滿足要求，而面臨需升級(jí)改造的窘境。直接擴(kuò)建新工程不僅需要大量的工程投資，而且還需新增建設(shè)用地，而目前我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時(shí)期，城市地價(jià)持續(xù)攀升，建設(shè)用地十分緊缺。因此，采取措施深入發(fā)掘現(xiàn)有污水處理設(shè)施的潛力便顯得十分必要。

　　長(zhǎng)期的污水處理廠設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：污水處理工藝的效能與系統(tǒng)中活性污泥的濃度息息相關(guān)，而活性污泥的濃度又受泥水分離效果的限制。

　　專利號(hào)200410091587.8，授權(quán)公告號(hào)CN 1309665C，名稱為脫氮除磷工藝-NPR工藝的中國(guó)發(fā)明專利，請(qǐng)參見附圖1(圖中BAF為生物濾池)，其處理工藝分為兩個(gè)主體生物段，第一主體生物段設(shè)置有厭氧池、缺氧池和氧保持池共三部分。在厭氧池中，回流的污泥充分釋放磷，部分有機(jī)物進(jìn)行降解;在缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮，同時(shí)去除大部分有機(jī)物;氧保持池只保持溶解氧的濃度，氧保持池的出水經(jīng)二沉池沉淀處理后，進(jìn)入第二主體生物段，第二主體生物段的生物濾池中安裝有生物濾料，完成對(duì)污水中有機(jī)物的降解、氨氮的硝化和磷的去除;處理后的出水一部分排放，另一部分回流到缺氧池中進(jìn)行反硝化。二沉池產(chǎn)生的污泥一部分回流到厭氧池，磷通過(guò)排泥被除去，另一部分含有磷的剩余污泥排出系統(tǒng)之外進(jìn)行脫水處理。

　　上述技術(shù)方案的處理系統(tǒng)，其單位面積污水處理能力有限，造成設(shè)施和設(shè)備的浪費(fèi);其處理工藝中采用二沉池進(jìn)行泥水分離，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，回流到厭氧池的活性污泥濃度只能維持在2000mg/L～3000mg/L，使得生化反應(yīng)池(即第一主體生物段)內(nèi)的微生物難以維持較高的濃度，導(dǎo)致污水處理廠處理能力始終處于較低水平。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)更加穩(wěn)定高效的回流污泥濃縮系統(tǒng)及其工藝是迫切需要解決的技術(shù)難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)單位面積污水處理能力有限，造成設(shè)施和設(shè)備的浪費(fèi);污水處理工藝采用重力沉淀，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，使得

　　生化反應(yīng)池內(nèi)的微生物難以維持較高的濃度，導(dǎo)致處理能力低下的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝，其污水處理能力提高，且固液分離效果好，適用于脫氮除磷污水處理廠的新建工程，尤其是污水處理廠的改造工程。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：它包括相連通的脫氮除磷反應(yīng)單元和固液分離單元，所述脫氮除磷反應(yīng)單元包括依次連通的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，所述好氧區(qū)與所述缺氧區(qū)的輸入端通過(guò)管路連通，所述固液分離單元包括二沉池，所述好氧區(qū)的輸出端與所述二沉池的輸入端連通，所述固液分離單元還包括依次連通的溶氣深池和氣浮池，所述二沉池的輸出端與所述溶氣深池的輸入端連通。

　　進(jìn)一步地，所述溶氣深池的深度為30m～100m。

　　優(yōu)選地，所述溶氣深池深度為40m～50m。

　　所述氣浮池通過(guò)管路與所述厭氧區(qū)的輸入端連通。

　　另外，本發(fā)明還提供了一種高效脫氮除磷污水處理工藝，步驟如下：

　　一、厭氧釋磷反應(yīng)：在所述厭氧區(qū)，待處理污水與所述氣浮池回流到所述厭氧區(qū)的濃縮的活性污泥混合發(fā)生厭氧釋磷反應(yīng);

　　二、反硝化反應(yīng)：在所述缺氧區(qū)，經(jīng)所述步驟一后的所述厭氧區(qū)的出水，與所述好氧區(qū)回流到所述缺氧區(qū)的硝化液進(jìn)行反硝化反應(yīng);

　　三、碳氧化、好氧吸磷和硝化反應(yīng)：在所述好氧區(qū)，經(jīng)所述步驟二后的所述缺氧區(qū)的出水，進(jìn)入所述好氧區(qū)進(jìn)行碳氧化、好氧吸磷和硝化過(guò)程，所述好氧區(qū)的出水一部分回流至所述缺氧區(qū)，另一部分進(jìn)入所述二沉池;

　　四、泥水分離：經(jīng)所述步驟三的好氧區(qū)出水在所述二沉池中進(jìn)行泥水分離;

　　五、深池溶氣：經(jīng)所述步驟四泥水分離后的泥水混合物回流進(jìn)入所述溶氣深池中完成溶氣過(guò)程;

　　六、固液分離：經(jīng)所述步驟五的泥水混合物進(jìn)入所述氣浮池進(jìn)行濃縮，所述氣浮池表面形成的濃縮的活性污泥回流至所述厭氧區(qū)，其余則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。

　　所述步驟五中，所述二沉池回流的泥水混合物是進(jìn)入深度為30m～100m的所述溶氣深池進(jìn)行加壓溶氣的。

　　所述溶氣深池的深度為40m～50m。

　　進(jìn)一步地，所述步驟六中，所述氣浮池回流至所述厭氧區(qū)的所述濃縮的活性污泥量占所述二沉池回流污泥總量的30%～60%。

　　更進(jìn)一步地，所述氣浮池回流至所述厭氧區(qū)的所述濃縮的活性污泥占所述二沉池回流污泥總量的45%。

　　本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明的高效脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，在二沉池后設(shè)置了串聯(lián)的溶氣深池和氣浮池，以實(shí)現(xiàn)高效的固液分離。溶氣深池利用水柱靜壓增加泥水混合物中的空氣溶解量，上述泥水混合物再進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離得到濃縮的活性污泥。與常規(guī)處理系統(tǒng)相比，在占地面積相同的情況下，采用本發(fā)明的具有溶氣深池和氣浮池的污水處理系統(tǒng)，其污水處理量增加了20%，有效提高了污水處理系統(tǒng)單位面積的污水處理能力。

　　本發(fā)明的高效脫氮除磷污水處理工藝，將經(jīng)過(guò)脫氮除磷處理的泥水混合物在二沉池中進(jìn)行泥水分離，再回流至溶氣深池中進(jìn)行加壓溶氣，以提高混合液中的氣體含量，最后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，在氣浮池中可形成濃度為20000mg/L～40000mg/L的濃縮的活性污泥，增加了回流污泥的濃度。相比單獨(dú)采用氣浮池進(jìn)行固液分離的處理工藝，本發(fā)明的處理工藝使泥水混合物中空氣溶解度增大，確保了氣浮效果，水力停留時(shí)間短，降低了能耗。本處理工藝中輸送至厭氧區(qū)的濃縮的活性污泥占二沉池回流污泥總量的30%～60%，使得進(jìn)入脫氮除磷反應(yīng)單元中的濃縮污泥濃度可達(dá)到5000mg/L以上，極大地提高了活性污泥的濃度，能夠充分發(fā)揮污水處理系統(tǒng)的處理潛力，顯著提升污染物的去除效率。