申請日2013.09.24

　　公開(公告)日2014.01.15

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明提供了氧化溝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)致處理能力低下的問題。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，脫氮除磷反應(yīng)單元包括依次連通的厭氧池和氧化溝，固液分離單元包括二沉池，氧化溝的輸出端與二沉池的輸入端連通，還包括相連通的溶氣深池和氣浮池，二沉池的輸出端與溶氣深池的輸入端連通。工藝：一、厭氧釋磷反應(yīng);二、硝化反硝化反應(yīng);三、泥水分離;四、深池溶氣;五、固液分離。本發(fā)明尤其適用于氧化溝污水處理廠的改造工程。

　　權(quán)利要求書

　　1.氧化溝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池和氧化溝，所述固液分離單元包括二沉池，所述氧化溝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相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所述的氧化溝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所述的氧化溝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所述的氧化溝脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述氣浮池通過管路與所述厭氧池的輸入端連通。

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

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

　　二、硝化反硝化反應(yīng)：經(jīng)所述步驟一后的所述厭氧區(qū)的出水在所述氧化溝內(nèi)通過硝化反硝化脫氮，并去除磷;

　　三、泥水分離：所述氧化溝的出水進(jìn)入所述二沉池中進(jìn)行泥水分離;

　　四、深池溶氣：經(jīng)所述步驟三泥水分離后的污泥進(jìn)入所述溶氣深池中加壓溶氣;

　　五、固液分離：經(jīng)所述步驟四加壓溶氣后的污泥進(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池，其余則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。

　　6.根據(jù)權(quán)利5所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟四中，所述二沉池的污泥是進(jìn)入深度為30m～100m的所述溶氣深池中進(jìn)行加壓溶氣的。

　　7.根據(jù)權(quán)利6所述的氧化溝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5所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟五中，輸送至所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的30%～60%。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的40%。

　　說明書

　　氧化溝脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種將深池氣浮與氧化溝相結(jié)合的脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝。

　　背景技術(shù)

　　氧化溝(Oxidation Ditch，OD)為循環(huán)混合式曝氣池或稱循環(huán)混合式活性污泥法，最早是由荷蘭國立衛(wèi)生研究所(TND)的A·Pasveer教授發(fā)明的。自1954年出現(xiàn)以來，氧化溝技術(shù)在國內(nèi)外得到了廣泛的研究與發(fā)展。

　　然而，隨著城市污水處理量和處理要求的日益提高，許多氧化溝污水處理廠因其出水已不能滿足要求，而面臨需升級改造的窘境。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)有氧化溝污水處理設(shè)施的潛力便顯得十分必要。

　　長期的污水處理廠設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：污水處理工藝的效能與活性污泥的濃度息息相關(guān)，而系統(tǒng)的活性污泥的濃度又受泥水分離效果的限制。但是，在實(shí)際的建設(shè)和運(yùn)行過程中，現(xiàn)有的氧化溝污水處理廠，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，使得厭氧池和氧化溝內(nèi)的微生物難以維持較高的濃度，導(dǎo)致氧化溝污水處理廠的處理能力始終處于較低水平;另外，現(xiàn)有的氧化溝污水處理系統(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)。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)及工藝是迫切需要解決的技術(shù)難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對現(xiàn)有的氧化溝污水處理系統(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);氧化溝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，使得氧化溝內(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題，本發(fā)明的目的是提供一種氧化溝脫氮除磷污水處理系統(tǒng)及其工藝，其污水處理能力高，且固液分離效果好，適用于氧化溝污水處理廠的新建工程，尤其是改造工程。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(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池和氧化溝，所述固液分離單元包括二沉池，所述氧化溝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相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。

　　更進(jìn)一步地，所述溶氣深池深度為40m～50m。

　　所述氣浮池通過管路與所述厭氧池的輸入端連通。

　　另外，本發(fā)明還提供了一種氧化溝脫氮除磷污水處理系統(tǒng)的污水處理工藝，其步驟如下：

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

　　二、硝化反硝化反應(yīng)：經(jīng)所述步驟一后的所述厭氧區(qū)的出水在所述氧化溝內(nèi)通過硝化反硝化脫氮，并去除磷;

　　三、泥水分離：所述氧化溝的出水進(jìn)入所述二沉池中進(jìn)行泥水分離;

　　四、深池溶氣：經(jīng)所述步驟三泥水分離后的污泥進(jìn)入所述溶氣深池中加壓溶氣;

　　五、固液分離：經(jīng)所述步驟四加壓溶氣后的污泥進(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池，其余則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。

　　所述步驟四中，所述二沉池的污泥是進(jìn)入深度為30m～100m的所述溶氣深池中進(jìn)行加壓溶氣的。

　　所述溶氣深池的深度為40m～50m。

　　進(jìn)一步地，所述步驟五中，輸送至所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的30%～60%。

　　更進(jìn)一步地，所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的40%。

　　本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明的氧化溝脫氮除磷污水處理系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的重力沉淀池后設(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。與現(xiàn)有的氧化溝污水處理系統(tǒng)相比，在占地面積相同的情況下，采用本發(fā)明深池氣浮的氧化溝污水處理系統(tǒng)，其污水處理量增加20%，有效提高了處理系統(tǒng)單位面積的污水處理能力。

　　本發(fā)明的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，將經(jīng)過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，以提高其中的氣體含量，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)行固液分離的處理方法，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)單元中的濃縮的活性污泥濃度可達(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。