公布日：2022.10.11
申請日：2022.06.27
分類號：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)及工藝，其系統(tǒng)包括缺氧池、第一好氧池、第二好氧池、二沉池和硝化濾池，缺氧池、第一好氧池和第二好氧池共同組成生物池；本發(fā)明將硝化反應(yīng)后置，避免傳統(tǒng)脫氮除磷工藝存在的污泥齡矛盾，減少了微生物好氧代謝時間，污泥增殖速率低，同時利用異養(yǎng)微生物在營養(yǎng)充足，代謝速率不足時，將能量轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)能源存，降低微生物對有機(jī)物直接利用率，污泥合成代謝產(chǎn)率降低，在溶解氧受限時，可利用硝態(tài)氮中化合氧進(jìn)行脫氮除磷特性，實現(xiàn)了一碳兩用，相較傳統(tǒng)工藝，污泥減量40%以上，脫氮除磷效果提高30%以上，整體運營費用低，能耗不高，污泥產(chǎn)量小，且出水可以滿足地表水準(zhǔn)IV標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括缺氧池（1）、第一好氧池（2）、第二好氧池（3）、二沉池（4）和硝化濾池（5），所述缺氧池（1）、第一好氧池（2）和第二好氧池（3）共同組成生物池，所述第一好氧池（2）位于缺氧池（1）和第二好氧池（3）之間，所述缺氧池（1）側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水管（6），所述第一好氧池（2）和第二好氧池（3）內(nèi)均設(shè)有曝氣設(shè)施（7），所述硝化濾池（5）上連接有混合液回流管（8），所述混合液回流管（8）遠(yuǎn)離硝化濾池（5）的一端分別連接缺氧池（1）和第二好氧池（3），所述硝化濾池（5）的出水口連接有出水管（9），所述硝化濾池（5）內(nèi)設(shè)有與混合液回流管（8）連接的混合液回流泵（10），所述二沉池（4）和缺氧池（1）之間連接有污泥回流管（11），所述二沉池（4）分別通過管路與第二好氧池（3）以及硝化濾池（5）連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧池（1）內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述第一好氧池（2）內(nèi)曝氣設(shè)施（7）的密度大于第二好氧池（3）內(nèi)曝氣設(shè)施（7）的密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧池（1）通過上部孔洞與第一好氧池（2）連通，所述第一好氧池（2）通過底部孔洞與第二好氧池（3）連通，所述第二好氧池（3）的出水口位于第二好氧池（3）側(cè)壁的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一好氧池（2）內(nèi)的溶解氧控制在2mg/L以上，所述第二好氧池（3）內(nèi)的溶解氧控制在在1mg/L以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述二沉池（4）內(nèi)的污泥通過污泥回流管（11）回流至缺氧池（1），回流比為80%-100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述硝化濾池（5）內(nèi)的消化液回流至缺氧池（1）和第二好氧池（3），其中回流至缺氧池（1）的回流比為200%-300%，回流至第二好氧池（3）的回流比結(jié)合實際進(jìn)水磷酸鹽濃度進(jìn)行控制，且硝態(tài)氮和磷酸鹽濃度按2:1進(jìn)行控制。
7.一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：待處理污水從進(jìn)水管（6）注入缺氧池（1），并在缺氧池（1）內(nèi)與污泥回流管（11）和混合液回流管（8）的排出物混合，發(fā)生反硝化反應(yīng)，反應(yīng)后的污水從缺氧池（1）上部孔洞進(jìn)入第一好氧池（2），第一好氧池（2）內(nèi)微生物將外部碳源轉(zhuǎn)換為PHB儲存在細(xì)胞內(nèi)，第一好氧池（2）的污水再從底部孔洞進(jìn)入第二好氧池（3），第二好氧池（3）控制溶解氧造成微生物對分子氧競爭，使微生物發(fā)生同步反硝化聚磷反應(yīng)，然后污水經(jīng)曝氣設(shè)施（7）曝氣后從第二好氧池（3）上部的排水管（12）進(jìn)入二沉池（4）并進(jìn)行泥水分離，其中污泥通過污泥回流管（11）回流至缺氧池（11）維持污泥活性，其中上清液出水至硝化濾池（5）進(jìn)行硝化反應(yīng)，硝化濾池（5）再利用混合液回流泵（10）將硝化液回流至缺氧池（1）和第二好氧池（3），最后處理后的污水出水達(dá)標(biāo)并通過硝化濾池（5）上出水管（9）排放，即完成污水處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理，其特征在于：第一好氧池（2）內(nèi)污水的停留時間控制為1-2h，硝化濾池（5）內(nèi)的硝化反應(yīng)采用生物膜法，且無污泥增殖反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理，其特征在于：第二好氧池（3）內(nèi)的微生物存在分子氧競爭矛盾并發(fā)生同步脫氮除磷反應(yīng)，且脫氮除磷反應(yīng)采用活性污泥法。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)及工藝，解決傳統(tǒng)脫氮除磷工藝存在能耗高，污泥產(chǎn)量大，出水無法滿足地表水準(zhǔn)IV標(biāo)準(zhǔn)，需要增加物理或生物等深度處理工藝，工程投資大，運行費用高的問題。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理系統(tǒng)，包括缺氧池、第一好氧池、第二好氧池、二沉池和硝化濾池，所述缺氧池、第一好氧池和第二好氧池共同組成生物池，所述第一好氧池位于缺氧池和第二好氧池之間，所述缺氧池側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水管，所述第一好氧池和第二好氧池內(nèi)均設(shè)有曝氣設(shè)施，所述硝化濾池上連接有混合液回流管，所述混合液回流管遠(yuǎn)離硝化濾池的一端分別連接缺氧池和第二好氧池，所述硝化濾池的出水口連接有出水管，所述硝化濾池內(nèi)設(shè)有與混合液回流管連接的混合液回流泵，所述二沉池和缺氧池之間連接有污泥回流管，所述二沉池分別通過管路與第二好氧池以及硝化濾池連通。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述第一好氧池內(nèi)曝氣設(shè)施的密度大于第二好氧池內(nèi)曝氣設(shè)施的密度。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述缺氧池通過上部孔洞與第一好氧池連通，所述第一好氧池通過底部孔洞與第二好氧池連通，所述第二好氧池的出水口位于第二好氧池側(cè)壁的上部。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述第一好氧池內(nèi)的溶解氧控制在2mg/L以上，所述第二好氧池內(nèi)的溶解氧控制在在1mg/L以下。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述二沉池內(nèi)的污泥通過污泥回流管回流至缺氧池，回流比為80%-100%。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述硝化濾池內(nèi)的消化液回流至缺氧池和第二好氧池，其中回流至缺氧池的回流比為200%-300%，回流至第二好氧池的回流比結(jié)合實際進(jìn)水磷酸鹽濃度進(jìn)行控制，且硝態(tài)氮和磷酸鹽濃度按2:1進(jìn)行控制。
一種脫氮除磷及污泥減量化污水處理工藝，包括以下步驟：待處理污水從進(jìn)水管注入缺氧池，并在缺氧池內(nèi)與污泥回流管和混合液回流管的排出物混合，發(fā)生反硝化反應(yīng)，反應(yīng)后的污水從缺氧池上部孔洞進(jìn)入第一好氧池，第一好氧池內(nèi)微生物將外部碳源轉(zhuǎn)換為PHB儲存在細(xì)胞內(nèi)，第一好氧池的污水再從底部孔洞進(jìn)入第二好氧池，第二好氧池控制溶解氧造成微生物對分子氧競爭，使微生物發(fā)生同步反硝化聚磷反應(yīng)，然后污水經(jīng)曝氣設(shè)施曝氣后從第二好氧池上部的排水管進(jìn)入二沉池并進(jìn)行泥水分離，其中污泥通過污泥回流管回流至缺氧池維持污泥活性，其中上清液出水至硝化濾池進(jìn)行硝化反應(yīng)，硝化濾池再利用混合液回流泵將硝化液回流至缺氧池和第二好氧池，最后處理后的污水出水達(dá)標(biāo)并通過硝化濾池上出水管排放，即完成污水處理。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：第一好氧池內(nèi)污水的停留時間控制為-h，硝化濾池內(nèi)的硝化反應(yīng)采用生物膜法，且無污泥增殖反應(yīng)。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：第二好氧池內(nèi)的微生物存在分子氧競爭矛盾并發(fā)生同步脫氮除磷反應(yīng)，且脫氮除磷反應(yīng)采用活性污泥法。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將硝化反應(yīng)后置，避免傳統(tǒng)脫氮除磷工藝存在的污泥齡矛盾，減少了微生物好氧代謝時間，污泥增殖速率低，同時利用異養(yǎng)微生物在營養(yǎng)充足，代謝速率不足時，將能量轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)能源存，降低微生物對有機(jī)物直接利用率，污泥合成代謝產(chǎn)率降低，在溶解氧受限時，可利用硝態(tài)氮中化合氧進(jìn)行脫氮除磷特性，實現(xiàn)了一碳兩用，相較傳統(tǒng)工藝，污泥減量40%以上，脫氮除磷效果提高30%以上，整體運營費用低，能耗不高，污泥產(chǎn)量小，且出水可以滿足地表水準(zhǔn)IV標(biāo)準(zhǔn)。
（發(fā)明人：孫鵬;楊日劍;李光磊;陳祥宏;代道朋）
