公布日：2022.06.28
申請日：2022.04.24
分類號：C02F3/28(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種高效低能耗污水處理系統(tǒng)，包括升流式厭氧反應器、同步硝化反硝化系統(tǒng)、高效沉淀系統(tǒng)和碳源回收裝置；所述升流式厭氧反應器通過污水管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)通過污水管與所述高效沉淀系統(tǒng)連接，所述高效沉淀系統(tǒng)的污泥渠通過污泥回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的末端通過混合液回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，且所述升流式厭氧反應器、所述高效沉淀系統(tǒng)的剩余污泥均通過污泥管與所述碳源回收裝置連接。本發(fā)明可應用于城市污水處理廠、混合工業(yè)廢水的綜合污水處理廠等，解決水量、水質(zhì)波動大的問題之余，低能耗脫氮，使污水達標排放。
權(quán)利要求書
1.一種高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括升流式厭氧反應器、同步硝化反硝化系統(tǒng)、高效沉淀系統(tǒng)和碳源回收裝置；所述升流式厭氧反應器通過污水管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)通過污水管與所述高效沉淀系統(tǒng)連接，所述高效沉淀系統(tǒng)的污泥渠通過污泥回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的末端通過混合液回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，且所述升流式厭氧反應器、所述高效沉淀系統(tǒng)的剩余污泥均通過污泥管與所述碳源回收裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述升流式厭氧反應器包括：反應器本體，所述反應器本體的內(nèi)部存儲有水力攪拌所形成的厭氧污泥膨脹床；中心豎井，所述中心豎井豎直設(shè)置于所述反應器本體的內(nèi)部；進水系統(tǒng)，所述進水系統(tǒng)設(shè)置于所述反應器本體上，其出水端與所述中心豎井下部連通，其進水端與原水管路相連；布水系統(tǒng)，所述布水系統(tǒng)設(shè)置于所述中心豎井的底部，用于將所述中心豎井內(nèi)的污水引入所述反應器本體內(nèi)部并進行等間距分布；出水系統(tǒng)，所述出水系統(tǒng)設(shè)置于所述反應器本體內(nèi)腔的頂部；回流系統(tǒng)，所述回流系統(tǒng)包括可調(diào)式配水器，所述可調(diào)式配水器設(shè)置于所述反應器本體的頂部，其出水端通過管路與所述中心豎井連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述升流式厭氧反應器還包括：混合液回流泵，所述混合液回流泵設(shè)置于所述反應器本體上；回流管，所述回流管的一端伸入所述反應器本體內(nèi)部，另一端連通所述混合液回流泵與所述可調(diào)式配水器；電磁流量計，所述電磁流量計設(shè)置于所述可調(diào)式配水器和所述混合液回流泵之間的所述回流管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述布水系統(tǒng)包括多個渦流布水器，多個所述渦流布水器水平間隔布置于所述反應器本體的底部，多個所述渦流布水器的進口與所述布水系統(tǒng)末端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述渦流布水器包括：布水器本體，所述布水器本體包括依次連接的進水段、混合段和擴散段，所述進水段遠離所述混合段的一端開設(shè)有所述污水進口；反射體，所述反射體設(shè)置于所述布水器本體的下側(cè)，且所述反射體具有反射面，所述反射面朝向所述擴散段的出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述渦流布水器還包括噴嘴，所述噴嘴設(shè)置于所述進水段內(nèi)，且所述噴嘴的入口與所述污水進口連接，所述噴嘴的出口朝向所述混合段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述同步硝化反硝化系統(tǒng)包括厭氧池、缺氧池和帶有曝氣裝置的同步硝化反硝化段；所述厭氧池位于所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端，所述厭氧池、缺氧池通過污水管與所述升流式厭氧反應器的上清液出水管連接；所述缺氧池通過碳源回收管與所述碳源回收裝置連接；所述厭氧池通過所述污泥管與所述高效沉淀系統(tǒng)連接，所述厭氧池通過自流方式與所述缺氧池連接，所述缺氧池通過自流方式與所述同步硝化反硝化段連接；所述曝氣裝置安裝于同步硝化反硝化段的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧池內(nèi)設(shè)置有潛水攪拌器；所述缺氧池內(nèi)設(shè)置有潛水推流器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述高效沉淀系統(tǒng)包括：沉淀池體，所述沉淀池體內(nèi)進行泥水分離，所述沉淀池體與所述污泥渠連接；斜板，所述斜板設(shè)置于所述沉淀池體的中部，所述斜板用于提高泥水分離效率，污泥位于斜板下部，處理后污水位于斜板上部；出水堰，所述出水堰位于沉淀池體水面；出水管，所述出水管與所述出水堰連接；泵吸式刮泥機，所述泵吸式刮泥機設(shè)置于所述沉淀池體及所述污泥渠之間。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述碳源回收裝置包括：回收池體；污泥分配器，所述污泥分配器設(shè)置于所述回收池體內(nèi)，所述污泥分配器與所述污泥管連接；渦流布泥單元，所述渦流布泥單元設(shè)置于所述回收池體底部，且所述渦流布泥單元的入口與所述污泥分配器連接；三相分離單元，所述三相分離單元設(shè)置于所述回收池體頂部，且所述三相分離單元的液體出口通過碳源回收管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的缺氧池連接。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種高效低能耗污水處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，升流式厭氧反應器、同步硝化反硝化系統(tǒng)、高效沉淀系統(tǒng)和碳源回收裝置；所述升流式厭氧反應器通過污水管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)通過污水管與所述高效沉淀系統(tǒng)連接，所述高效沉淀系統(tǒng)的污泥渠通過污泥回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的末端通過混合液回流管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端連接，且所述升流式厭氧反應器、所述高效沉淀系統(tǒng)的剩余污泥均通過污泥管與所述碳源回收裝置連接。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述升流式厭氧反應器包括：
反應器本體，所述反應器本體的內(nèi)部存儲有水力攪拌所形成的厭氧污泥膨脹床；
中心豎井，所述中心豎井豎直設(shè)置于所述反應器本體的內(nèi)部；
進水系統(tǒng)，所述進水系統(tǒng)設(shè)置于所述反應器本體上，其出水端與所述中心豎井下部連通，其進水端與原水管路相連；
布水系統(tǒng)，所述布水系統(tǒng)設(shè)置于所述中心豎井的底部，用于將所述中心豎井內(nèi)的污水引入所述反應器本體內(nèi)部并進行等間距分布；
出水系統(tǒng)，所述出水系統(tǒng)設(shè)置于所述反應器本體內(nèi)腔的頂部；
回流系統(tǒng)，所述回流系統(tǒng)包括可調(diào)式配水器，所述可調(diào)式配水器設(shè)置于所述反應器本體的頂部，其出水端通過管路與所述中心豎井連通。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述升流式厭氧反應器還包括：
混合液回流泵，所述混合液回流泵設(shè)置于所述反應器本體上；
回流管，所述回流管的一端伸入所述反應器本體內(nèi)部，另一端連通所述混合液回流泵與所述可調(diào)式配水器；
電磁流量計，所述電磁流量計設(shè)置于所述可調(diào)式配水器和所述混合液回流泵之間的所述回流管上。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述布水系統(tǒng)包括多個渦流布水器，多個所述渦流布水器水平間隔布置于所述反應器本體的底部，多個所述渦流布水器的進口與所述布水系統(tǒng)末端連接。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述渦流布水器包括：
布水器本體，所述布水器本體包括依次連接的進水段、混合段和擴散段，所述進水段遠離所述混合段的一端開設(shè)有所述污水進口；
反射體，所述反射體設(shè)置于所述布水器本體的下側(cè)，且所述反射體具有反射面，所述反射面朝向所述擴散段的出口。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述渦流布水器還包括噴嘴，所述噴嘴設(shè)置于所述進水段內(nèi)，且所述噴嘴的入口與所述污水進口連接，所述噴嘴的出口朝向所述混合段。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述同步硝化反硝化系統(tǒng)包括厭氧池、缺氧池和帶有曝氣裝置的同步硝化反硝化段；
所述厭氧池位于所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的前端，所述厭氧池、缺氧池通過污水管與所述升流式厭氧反應器的上清液出水管連接；所述缺氧池通過碳源回收管與所述碳源回收裝置連接；所述厭氧池通過所述污泥管與所述高效沉淀系統(tǒng)連接，所述厭氧池通過自流方式與所述缺氧池連接，所述缺氧池通過自流方式與所述同步硝化反硝化段連接；
所述曝氣裝置安裝于同步硝化反硝化段的底部。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述厭氧池內(nèi)設(shè)置有潛水攪拌器；所述缺氧池內(nèi)設(shè)置有潛水推流器。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述高效沉淀系統(tǒng)包括：
沉淀池體，所述沉淀池體內(nèi)進行泥水分離，所述沉淀池體與所述污泥渠連接；
斜板，所述斜板設(shè)置于所述沉淀池體的中部，所述斜板用于提高泥水分離效率，污泥位于斜板下部，處理后污水位于斜板上部；
出水堰，所述出水堰位于沉淀池體水面；
出水管，所述出水管與所述出水堰連接；
泵吸式刮泥機，所述泵吸式刮泥機設(shè)置于所述沉淀池體及所述污泥渠之間。
上述技術(shù)方案在一種實施方式中，所述碳源回收裝置包括：
回收池體；
污泥分配器，所述污泥分配器設(shè)置于所述回收池體內(nèi)，所述污泥分配器與所述污泥管連接；
渦流布泥單元，所述渦流布泥單元設(shè)置于所述回收池體底部，且所述渦流布泥單元的入口與所述污泥分配器連接；
三相分離單元，所述三相分離單元設(shè)置于所述回收池體頂部，且所述三相分離單元的液體出口通過碳源回收管與所述同步硝化反硝化系統(tǒng)的缺氧池連接。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)的有益效果：
(1)能適應應對多變水質(zhì)。
城市污水處理廠水量、水質(zhì)因受晝夜水量波動大、受南北差異氣候環(huán)境等影響。混合工業(yè)廢水的綜合污水處理廠受工業(yè)廢水水質(zhì)波動大的影響。本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)能夠保證在達標排放的基礎(chǔ)上，完成低能耗脫氮的難題。
(2)降低總體能耗。
通過本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)，污水處理與污泥處置過程碳排放可減少30％以上，在特定情況下可以實現(xiàn)碳盈余。本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)能耗可相應節(jié)約40％，由于對去除碳、氮、磷微生物的充分利用，系統(tǒng)整體提留時間降低20％，并可極大降低污水處理系統(tǒng)對額外碳源的依賴。
(3)完成污泥減量。
截留SS、部分COD，及難溶性膠體物質(zhì)，提供硝化菌和反硝化菌作為優(yōu)勢菌種的生長環(huán)境，使污泥系統(tǒng)化減量。同時，收集剩余污泥混合發(fā)酵，達成污泥減量且資源化的目標。
(4)解決碳源問題。
本發(fā)明的高效低能耗污水處理系統(tǒng)將二沉池剩余污泥與有機物混合發(fā)酵，利用污泥發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，作為優(yōu)質(zhì)碳源提供給釋磷菌充分釋磷，反硝化菌脫氮，實現(xiàn)碳源回收，減少外部碳源投加。
（發(fā)明人：謝海松;梁鎮(zhèn);唐堯;陶一通）
