公布日：2022.09.06
申請日：2022.06.30
分類號：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：生化子系統(tǒng)的前端設(shè)進水口，后端設(shè)出水管和排泥管；磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)設(shè)有投加磁性復(fù)合載體連接生化子系統(tǒng)缺氧池的投加口；磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)分別設(shè)有磁性復(fù)合載體的回收口、回用投放口和剩余污泥排出口，回收口與生化子系統(tǒng)連接排泥管，能回收磁性復(fù)合載體，回用投放口連接缺氧池進水端。該系統(tǒng)及方法結(jié)合磁混凝系統(tǒng)和類顆粒污泥的優(yōu)勢與生化子系統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法的優(yōu)勢，進而減小生化池的池容，二沉池形成高密度的含磁性載體污泥可使二沉池的固體通量和水力負荷大幅提升，進而大大提升二沉池處理能力，能解決水量負荷和污染物負荷的沖擊問題。
權(quán)利要求書
1.一種基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：生化子系統(tǒng)、磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)和磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)；其中，所述生化子系統(tǒng)的前端設(shè)置進水口，后端設(shè)置出水管和排泥管；所述磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)設(shè)有投加磁性復(fù)合載體的投加口，該投加口與所述生化子系統(tǒng)的缺氧池的進水端連接；所述磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)分別設(shè)有磁性復(fù)合載體的回收口、回用投放口和剩余污泥排出口，所述回收口與所述生化子系統(tǒng)的排泥管連接，能從所述生化子系統(tǒng)的外排污泥內(nèi)回收磁性復(fù)合載體，所述回用投放口與所述生化子系統(tǒng)的缺氧池的進水端連接，能將分離的磁性復(fù)合載體回放至所述缺氧池的進水端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)包括：磁泥泵、剪切機和磁分離機；其中，所述磁泥泵設(shè)置所述回收口，與所述生化子系統(tǒng)的排泥管連接；所述磁泥泵的出口依次與所述剪切機和磁分離機連接；所述磁分離機分別設(shè)置所述回用投放口和剩余污泥排出管，所述回用投放口與所述生化子系統(tǒng)的缺氧池的進水端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁泥泵的葉輪采用全開式葉輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)的剩余污泥排出管上設(shè)有渣漿泵，該渣漿泵的葉輪設(shè)有耐磨涂層，其葉輪采用全開式葉輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)采用干式投加系統(tǒng)或濕式投加系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性復(fù)合載體的密度為1.006-1.15g/cm3，該磁性載體工藝顆粒的沉降速度為絮狀活性污泥4-6倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生化子系統(tǒng)包括：厭氧池、所述缺氧池、好氧池和高密度二沉池；其中，所述厭氧池前端設(shè)置所述進水口，后端設(shè)置的出水口依次與所述缺氧池、好氧池和高密度二沉池連接，所述高密度二沉池的后端設(shè)置出水管，底部設(shè)置排泥管；所述高密度二沉池的排泥管通過污泥回流管回連至所述厭氧池前端的進水口；所述好氧池后端的出水管通過混合液回流管回流至所述缺氧池的進水端。
8.一種基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至7任一項所述的系統(tǒng)，包括以下步驟：在所述系統(tǒng)的生化子系統(tǒng)開始污水生化處理時，通過所述系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)按生化子系統(tǒng)需去除污染物的量確定污水中磁性復(fù)合載體的填充比，按確定的填充比向所述生化子系統(tǒng)的缺氧池前端的污水中均勻投加磁性復(fù)合載體，通過在磁性復(fù)合載體上附著的生物膜作用，在缺氧、好氧條件下，降解去除污水中的污染物；在所述生化子系統(tǒng)處理污水過程中，依據(jù)之前確定的污水中磁性復(fù)合載體的填充比，并結(jié)合所述系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收率，控制磁性復(fù)合載體的投加量，使污水中的磁性復(fù)合載體的填充比保持為之前確定的填充比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理方法，其特征在于，所述方法中，按以下方式根據(jù)生化子系統(tǒng)需去除污染物的量確定污水中磁性復(fù)合載體的填充比，包括：按污水中磁性復(fù)合載體在缺氧池的除硝態(tài)氮負荷、在好氧池磁性復(fù)合載體的除碳負荷和除氨氮負荷分別計算出磁性復(fù)合載體的填充比；以計算得出的除硝態(tài)氮填充比、除碳填充比和除氨氮填充比中最大的填充比作為向生化子系統(tǒng)的污水中投加磁性復(fù)合載體的填充比；所述方法中，依據(jù)之前確定的污水中磁性復(fù)合載體的填充比，并結(jié)合磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收率，控制磁性復(fù)合載體的投加量，包括：持續(xù)的磁性復(fù)合載體的投加量等于根據(jù)填充比確定的磁性復(fù)合載體投加量減去磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理方法，其特征在于，按以下公式計算所述缺氧池的污水中磁性復(fù)合載體的除硝態(tài)氮填充比，計算公式為：除硝態(tài)氮填充比＝V/V1×100％；其中，V為需要投加的磁性復(fù)合載體的體積，V通過公式V＝Q1(NO3-N1-NO3-N2)÷(q1×a)計算得出，Q1為缺氧池的進水水量，NO3-N1為缺氧池的進水硝態(tài)氮，NO3-N2為缺氧池的出水硝態(tài)氮，q1為單位磁性復(fù)合載體表面積的硝態(tài)氮負荷，a為磁性復(fù)合載體的比表面積；V1為缺氧池的池容；按以下公式計算所述好氧池的污水中磁性復(fù)合載體的除碳填充比，計算公式為：除碳填充比＝V/V2×100％；其中，V為需要投加的磁性復(fù)合載體的體積，V通過公式V＝Q2(COD1-COD2)÷(q2×a)計算得出，Q2為好氧池的進水水量，COD1為好氧池的進水COD，COD2為好氧池的出水COD，q2為單位磁性復(fù)合載體表面積的COD負荷，a為磁性復(fù)合載體的比表面積；V2為好氧池的池容；按以下公式計算所述好氧池的污水中磁性復(fù)合載體的除氨氮填充比，計算公式為：除氨氮填充比＝V/V2×100％；其中，V為需要投加的磁性復(fù)合載體的體積，V通過公式V＝Q2(NH3-N1-NH3-N2)÷(q3×a)計算得出，Q2為好氧池的進水水量，NH3-N1為好氧池的進水氨氮量，NH3-N2為好氧池的出水氨氮量，q3為單位磁性復(fù)合載體表面積的氨氮負荷，a為磁性復(fù)合載體的比表面積；V2為好氧池的池容。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種基于新型磁性載體的高效污水生化處理系統(tǒng)及方法，進而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明實施方式提供一種基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，包括：
生化子系統(tǒng)、磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)和磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)；其中，
所述生化子系統(tǒng)的前端設(shè)置進水口，后端設(shè)置出水管和排泥管；
所述磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)設(shè)有投加磁性復(fù)合載體的投加口，該投加口與所述生化子系統(tǒng)的缺氧池的進水端連接；
所述磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)分別設(shè)有磁性復(fù)合載體的回收口、回用投放口和剩余污泥排出口，所述回收口與所述生化子系統(tǒng)的排泥管連接，能從所述生化子系統(tǒng)的外排污泥內(nèi)回收磁性復(fù)合載體，所述回用投放口與所述生化子系統(tǒng)的缺氧池的進水端連接，能將分離的磁性復(fù)合載體回放至所述缺氧池的進水端。
本發(fā)明實施方式還提供一種基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理方法，采用本發(fā)明的系統(tǒng)，包括以下步驟：
在所述系統(tǒng)的生化子系統(tǒng)開始污水生化處理時，通過所述系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)按生化子系統(tǒng)需去除污染物的量確定污水中磁性復(fù)合載體的填充比，按確定的填充比向所述生化子系統(tǒng)的缺氧池前端的污水中均勻投加磁性復(fù)合載體，通過在磁性復(fù)合載體上附著的生物膜作用，在缺氧、好氧條件下，降解去除污水中的污染物；
在所述生化子系統(tǒng)處理污水過程中，依據(jù)之前確定的污水中磁性復(fù)合載體的填充比，并結(jié)合所述系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)的磁性復(fù)合載體回收率，控制磁性復(fù)合載體的投加量，使污水中的磁性復(fù)合載體的填充比保持為之前確定的填充比。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的基于磁性復(fù)合載體的高效污水生化處理系統(tǒng)，其有益效果包括：
通過設(shè)置與生化子系統(tǒng)連接的磁性復(fù)合載體投加子系統(tǒng)和磁性復(fù)合載體回收分離子系統(tǒng)，方便向生化子系統(tǒng)處理的污水中投加磁性復(fù)合載體，以及對磁性復(fù)合載體回收分離循環(huán)利用，這種系統(tǒng)實現(xiàn)了將磁混凝系統(tǒng)和類顆粒污泥的優(yōu)勢與生化子系統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法等優(yōu)勢結(jié)合，進而減小生化池的池容或提升生化池的處理量，二沉池形成高密度的含磁性復(fù)合載體污泥可使高密度二沉池的固體通量和水力負荷大幅提升，進而大大提升了二沉池的處理能力，可同時解決水量負荷和污染物負荷的沖擊問題，是一種高效、節(jié)能的脫氮除磷生物處理系統(tǒng)。
（發(fā)明人：魏彬;盧偉;汪力;馬文瑾;王億寶;龔春晨;杜蓉;王文嘯;謝羽佳;趙瞳;朱曜曜）
