公布日：2022.09.27
申請(qǐng)日：2022.06.16
分類號(hào)：C02F3/30(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本申請(qǐng)的實(shí)施例公開了一種可調(diào)控的水解酸化‑好氧顆粒污泥組合污水處理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括水解酸化單元、好氧顆粒污泥單元、第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和控制單元，水解酸化單元的進(jìn)口通過(guò)第一進(jìn)水單元與污水源連通，水解酸化單元的出口通過(guò)第二進(jìn)水單元與好氧顆粒污泥單元的進(jìn)口連通；其中，水解酸化單元設(shè)有第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀和加藥裝置，好氧顆粒污泥單元設(shè)有第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀，控制單元能夠接收上述檢測(cè)儀的信號(hào)并控制第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和加藥裝置執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作，以使污水的水解酸化程度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。本申請(qǐng)實(shí)現(xiàn)了水解酸化與好氧顆粒污泥的聯(lián)動(dòng)，提高了污水處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種可調(diào)控的水解酸化-好氧顆粒污泥組合污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：水解酸化單元、好氧顆粒污泥單元、第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和控制單元，所述水解酸化單元的進(jìn)口通過(guò)所述第一進(jìn)水單元與污水源連通，所述水解酸化單元的出口通過(guò)所述第二進(jìn)水單元與所述好氧顆粒污泥單元的進(jìn)口連通；其中，所述水解酸化單元設(shè)有第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀和加藥裝置，所述加藥裝置包括用于調(diào)節(jié)水解酸化單元內(nèi)污水pH值至預(yù)設(shè)值的第一加藥組件以及用于向水解酸化單元內(nèi)污水添加營(yíng)養(yǎng)液的第二加藥組件，所述好氧顆粒污泥單元設(shè)有第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀，所述控制單元能夠接收所述第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀和第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀的信號(hào)并控制所述第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和加藥裝置執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作，以使污水的水解酸化程度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；其中，所述第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀用于檢測(cè)污水的總堿度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸含量中的至少一種，所述第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀用于檢測(cè)污水的磷酸鹽含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值為6.0至6.6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述營(yíng)養(yǎng)液包括氮元素和磷元素，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例進(jìn)行添加，其中所述C以所述水解酸化單元內(nèi)污水的COD值計(jì)；可選的，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝350:5:1的比例進(jìn)行添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氮元素由氯化銨提供，所述磷元素由磷酸二氫鉀提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一進(jìn)水單元與所述第二進(jìn)水單元通過(guò)第一外回流管路連通，所述控制單元還用于控制所述第一外回流管路執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作以使得經(jīng)由所述水解酸化單元處理后的部分污水能夠回流至所述水解酸化單元；其中，所述污水的回流比為5％-300％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧顆粒污泥單元還設(shè)有出水裝置，所述出水裝置與所述第一進(jìn)水單元通過(guò)第二外回流管路連通，所述控制單元還用于控制所述第二外回流管路執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作以使得經(jīng)由所述好氧顆粒污泥單元處理后的部分污水能夠回流至所述水解酸化單元；其中，所述污水的回流比為5％-100％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧顆粒污泥單元還設(shè)有溶解氧監(jiān)測(cè)裝置、氨氮監(jiān)測(cè)裝置、硝氮監(jiān)測(cè)裝置和液位監(jiān)測(cè)裝置中的至少任一種以及排泥裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述水解酸化單元還設(shè)有液位監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置和攪拌裝置，所述攪拌裝置設(shè)置于所述水解酸化單元的水解酸化池的側(cè)壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括與污水源連通的緩沖處理單元，用于儲(chǔ)存和/或預(yù)處理不能直接進(jìn)入所述水解酸化單元的污水。
10.一種可調(diào)控的水解酸化-好氧顆粒污泥組合污水處理方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的污水處理系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：S1、在水解酸化單元接種活性污泥或厭氧顆粒污泥，在好氧顆粒污泥單元接種絮狀活性污泥或厭氧顆粒污泥；S2、將待處理污水由第一進(jìn)水單元引入水解酸化單元；S3、水解酸化單元進(jìn)水完畢后，向所述水解酸化單元內(nèi)添加pH調(diào)節(jié)劑至污水pH值為6.0-6.6，并依據(jù)污水COD值添加包括氮元素和磷元素的營(yíng)養(yǎng)液，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例進(jìn)行添加，水力停留第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，完成水解酸化處理；S4、開啟第二進(jìn)水單元，將水解酸化處理后污水引入好氧顆粒污泥單元，水力停留第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，完成生化處理；S5、開啟出水裝置，將達(dá)標(biāo)污水排放；循環(huán)步驟S2-S5，在運(yùn)行步驟S2-S5的過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水解酸化單元內(nèi)污水的總堿度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸含量以及好氧顆粒污泥單元內(nèi)污水的磷酸鹽含量，并控制第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和加藥裝置執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作，通過(guò)調(diào)控水解酸化單元內(nèi)污水的水質(zhì)和水量使污水水解酸化程度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的一個(gè)目的是提供一種可調(diào)控的水解酸化-好氧顆粒污泥組合污水處理系統(tǒng)，本系統(tǒng)首先利用水解酸化將污水中復(fù)雜難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單易降解的小分子乙酸、丙酸等VFA類物質(zhì)，使其作為好氧顆粒污泥的優(yōu)質(zhì)碳源，促進(jìn)好氧顆粒污泥形成，另一方面降低有毒有害大分子對(duì)好氧顆粒污泥的沖擊，保證好氧顆粒污泥長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提高脫氮除磷功效；其次通過(guò)設(shè)置有效的調(diào)控預(yù)警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)好氧顆粒污泥處理和水解酸化處理的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)和調(diào)控。
本申請(qǐng)的目的不限于上述目的，上述未提及的本申請(qǐng)的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從以下描述中進(jìn)行理解，并通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)施方式更清晰地進(jìn)行理解。此外，容易理解的是，可以通過(guò)權(quán)利要求中披露的特征及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的和優(yōu)點(diǎn)。
第一方面，根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N可調(diào)控的水解酸化-好氧顆粒污泥組合污水處理系統(tǒng)，包括：
水解酸化單元、好氧顆粒污泥單元、第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和控制單元，所述水解酸化單元的進(jìn)口通過(guò)所述第一進(jìn)水單元與污水源連通，所述水解酸化單元的出口通過(guò)所述第二進(jìn)水單元與所述好氧顆粒污泥單元的進(jìn)口連通；
其中，所述水解酸化單元設(shè)有第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀和加藥裝置，所述加藥裝置包括用于調(diào)節(jié)水解酸化單元內(nèi)污水pH值至預(yù)設(shè)值的第一加藥組件以及用于向水解酸化單元內(nèi)污水添加營(yíng)養(yǎng)液的第二加藥組件，所述好氧顆粒污泥單元設(shè)有第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀，所述控制單元能夠接收所述第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀和第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀的信號(hào)并控制所述第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和加藥裝置執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作，以使污水的水解酸化程度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；
其中，所述第一水質(zhì)在線檢測(cè)儀用于檢測(cè)污水的總堿度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸含量中的至少一種，所述第二水質(zhì)在線檢測(cè)儀用于檢測(cè)污水的磷酸鹽含量。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)值為6.0至6.6。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述營(yíng)養(yǎng)液包括氮元素和磷元素，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例進(jìn)行添加，其中所述C以所述水解酸化單元內(nèi)污水的COD值計(jì)；
可選的，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝350:5:1的比例進(jìn)行添加。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述氮元素由氯化銨提供，所述磷元素由磷酸二氫鉀提供。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述第一進(jìn)水單元與所述第二進(jìn)水單元通過(guò)第一外回流管路連通，所述控制單元還用于控制所述第一外回流管路執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作以使得經(jīng)由所述水解酸化單元處理后的部分污水能夠回流至所述水解酸化單元；
其中，所述污水的回流比為5％-300％。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述好氧顆粒污泥單元還設(shè)有出水裝置，所述出水裝置與所述第一進(jìn)水單元通過(guò)第二外回流管路連通，所述控制單元還用于控制所述第二外回流管路執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作以使得經(jīng)由所述好氧顆粒污泥單元處理后的部分污水能夠回流至所述水解酸化單元；
其中，所述污水的回流比為5％-100％。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述好氧顆粒污泥單元還設(shè)有溶解氧監(jiān)測(cè)裝置、氨氮監(jiān)測(cè)裝置、硝氮監(jiān)測(cè)裝置和液位監(jiān)測(cè)裝置中的至少任一種以及排泥裝置。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述水解酸化單元還設(shè)有液位監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置和攪拌裝置，所述攪拌裝置設(shè)置于所述水解酸化單元的水解酸化池的側(cè)壁。
優(yōu)選的，在其中的一些實(shí)施例中，所述污水處理系統(tǒng)還包括與污水源連通的緩沖處理單元，用于儲(chǔ)存和/或預(yù)處理不能直接進(jìn)入所述水解酸化單元的污水。
第二方面，根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N可調(diào)控的水解酸化-好氧顆粒污泥組合污水處理方法，基于如上所述的污水處理系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：
S1、在水解酸化單元接種活性污泥或厭氧顆粒污泥，在好氧顆粒污泥單元接種絮狀活性污泥或厭氧顆粒污泥；
S2、將待處理污水由第一進(jìn)水單元引入水解酸化單元；
S3、水解酸化單元進(jìn)水完畢后，向所述水解酸化單元內(nèi)添加pH調(diào)節(jié)劑至污水pH值為6.0-6.6，并依據(jù)污水COD值添加包括氮元素和磷元素的營(yíng)養(yǎng)液，所述營(yíng)養(yǎng)液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例進(jìn)行添加，水力停留第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，完成水解酸化處理；
S4、開啟第二進(jìn)水單元，將水解酸化處理后污水引入好氧顆粒污泥單元，水力停留第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，完成生化處理；
S5、開啟出水裝置，將達(dá)標(biāo)污水排放；
循環(huán)步驟S2-S5，在運(yùn)行步驟S2-S5的過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水解酸化單元內(nèi)污水的總堿度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸含量以及好氧顆粒污泥單元內(nèi)污水的磷酸鹽含量，并控制第一進(jìn)水單元、第二進(jìn)水單元和加藥裝置執(zhí)行相關(guān)指令動(dòng)作，通過(guò)調(diào)控水解酸化單元內(nèi)污水的水質(zhì)和水量使污水水解酸化程度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：
本申請(qǐng)的處理系統(tǒng)耦合水解酸化與好氧顆粒污泥，水解酸化為好氧顆粒污泥的形成提供了優(yōu)質(zhì)碳源和關(guān)鍵基質(zhì)，促進(jìn)了好氧污泥顆粒化，并通過(guò)分解難降解有機(jī)污染物降低了有毒有害大分子對(duì)好氧顆粒污泥的沖擊，提升了好氧顆粒污泥的運(yùn)行穩(wěn)定性和脫氮除磷效果；并且，本申請(qǐng)的處理系統(tǒng)配備了雙向預(yù)警和調(diào)控機(jī)制，通過(guò)雙向預(yù)警和調(diào)控實(shí)現(xiàn)了好氧顆粒污泥處理工藝和水解酸化處理工藝的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，保證了系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提升了污水處理效果。
（發(fā)明人：張學(xué)東;張麗麗;薛曉飛;孫慧敏;陳翰;宋昀達(dá);陳燈輝）
