公布日：2022.09.02
申請日：2022.06.20
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括A2/O生化反應池、二沉池、無機減量裝置，所述A2/O生化反應池包括依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池。工藝流程中污水生物處理部分的主流程為：進水→厭氧池→缺氧池→好氧池→二沉池→出水，好氧池混合液→缺氧池，二沉池污泥→無機減量裝置→厭氧池，二沉池污泥在無機減量裝置中進行污泥沉降和反硝化作用。本發(fā)明的無機減量裝置可以通過沉降作用降低回流污泥中無機質(zhì)含量，以此提高揮發(fā)性污泥濃度(MLVSS)與污泥濃度(MLSS)的比值，保持好氧池的活性微生物濃度；通過反硝化作用減少回流污泥中硝態(tài)氮含量、保障厭氧池厭氧環(huán)境，具有提升系統(tǒng)脫氮除磷效率的功能。
權(quán)利要求書
1.一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，包括A2/O生化反應池、二沉池、無機減量裝置，所述A2/O生化反應池包括依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池，所述無機減量裝置設(shè)置于二沉池污泥回流至厭氧池管線途中，用于承接二沉池的回流污泥并經(jīng)沉降作用和反硝化反應后回流至厭氧池，所述無機減量裝置的污泥停留時間SRT為15-45min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述無機減量裝置的污泥停留時間SRT為30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述無機減量裝置的污泥濃度維持在7.5-8.0g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述無機減量裝置沿污泥回流路線依次分隔形成第一沉淀脫氮區(qū)、第二沉淀脫氮區(qū)、第三沉淀脫氮區(qū)、第四沉淀脫氮區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述無機減量裝置為帶進泥口和出泥口的矩形池體，矩形池體內(nèi)通過相互平行設(shè)置的隔板分隔形成各個沉淀脫氮區(qū)，每塊隔板上均開設(shè)有過泥孔，且相鄰隔板上過泥孔高低交錯設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述矩形池體的進泥口處設(shè)有延伸至第一沉淀脫氮區(qū)內(nèi)的進泥分配管，所述進泥分配管外端通過管道與進泥泵連接，所述進泥泵流量可調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，所述矩形池體的出泥口處外接有出泥堰。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于，各個沉淀脫氮區(qū)的底部均設(shè)有排泥口，所述排泥口通過管道與剩余污泥泵連接。
9.一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷方法，其特征在于，該方法基于權(quán)利要求1-8任一項所述系統(tǒng)，具體步驟包括：S1、將污水排入?yún)捬醭剡M行厭氧處理，聚磷菌利用碳源釋放磷，以便進入好氧池攝取磷；S2、將步驟S1中經(jīng)過厭氧處理后的污水排入缺氧池，反硝化菌利用碳源實現(xiàn)脫氮；S3、將步驟S2中經(jīng)過反硝化脫氮后的污水排入好氧池實現(xiàn)降碳、硝化作用和聚磷菌攝取磷，異養(yǎng)菌降解有機物的同時，硝化菌將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，聚磷菌則攝取污水中的正磷酸鹽；S4、將S3中好氧池反應后的泥水混合液作為硝化液回流到缺氧池實現(xiàn)脫氮；S5、將S3中好氧池反應后的泥水混合液排入二沉池進行泥水分離，上清液排出，一部分沉降污泥經(jīng)無機減量裝置回流至厭氧池，另一部分與無機減量裝置底部的排泥一并通過剩余污泥泵排入污泥濃縮池。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前活性污泥法污水處理工藝中回流污泥普遍存在無機質(zhì)含量偏高、增加厭氧池中硝態(tài)氮含量從而抑制聚磷菌厭氧釋磷過程等問題，提供了一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷系統(tǒng)，包括A2/O生化反應池、二沉池、無機減量裝置，所述A2/O生化反應池包括依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池，所述無機減量裝置設(shè)置于二沉池污泥回流至厭氧池管線途中，用于承接二沉池的回流污泥并經(jīng)沉降作用和反硝化反應后回流至厭氧池，所述無機減量裝置的污泥停留時間SRT為15-45min。
進一步改進在于，所述無機減量裝置的污泥停留時間SRT為30min。
進一步改進在于，所述無機減量裝置的污泥濃度維持在7.5-8.0g/L。
進一步改進在于，所述無機減量裝置沿污泥回流路線依次分隔形成第一沉淀脫氮區(qū)、第二沉淀脫氮區(qū)、第三沉淀脫氮區(qū)、第四沉淀脫氮區(qū)。
進一步改進在于，所述無機減量裝置為帶進泥口和出泥口的矩形池體，矩形池體內(nèi)通過相互平行設(shè)置的隔板分隔形成各個沉淀脫氮區(qū)，每塊隔板上均開設(shè)有過泥孔，且相鄰隔板上過泥孔高低交錯設(shè)置。
進一步改進在于，所述矩形池體的進泥口處設(shè)有延伸至第一沉淀脫氮區(qū)內(nèi)的進泥分配管，所述進泥分配管外端通過管道與進泥泵連接，所述進泥泵流量可調(diào)節(jié)。
進一步改進在于，所述矩形池體的出泥口處外接有出泥堰。
進一步改進在于，各個沉淀脫氮區(qū)的底部均設(shè)有排泥口，所述排泥口通過管道與剩余污泥泵連接，用于排除污泥減量裝置中沉降污泥。
本發(fā)明還提供了一種基于回流污泥無機減量裝置的污水脫氮除磷方法，該方法基于上述系統(tǒng)，工藝流程中污水生物處理部分的主流程為：進水→厭氧池→缺氧池→好氧池→二沉池→出水，好氧池混合液→缺氧池，二沉池污泥→無機減量裝置→厭氧池，二沉池污泥在無機減量裝置中進行污泥沉降和反硝化作用，無機減量裝置的污泥停留時間SRT為15-45min，具體步驟包括：
S1、將污水排入?yún)捬醭剡M行厭氧處理，聚磷菌利用碳源釋放磷，以便進入好氧池攝取磷；
S2、將步驟S1中經(jīng)過厭氧處理后的污水排入缺氧池，反硝化菌利用碳源實現(xiàn)脫氮；
S3、將步驟S2中經(jīng)過反硝化脫氮后的污水排入好氧池實現(xiàn)降碳、硝化作用和聚磷菌攝取磷，異養(yǎng)菌降解有機物的同時，硝化菌將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，聚磷菌則攝取污水中的正磷酸鹽；
S4、將S3中好氧池反應后的泥水混合液作為硝化液回流到缺氧池實現(xiàn)脫氮；
S5、將S3中好氧池反應后的泥水混合液排入二沉池進行泥水分離，上清液排出，一部分沉降污泥經(jīng)無機減量裝置回流至厭氧池，另一部分與無機減量裝置底部的排泥一并通過剩余污泥泵排入污泥濃縮池。
本發(fā)明提升系統(tǒng)脫氮除磷效率的原理為：(1)無機減量裝置可以通過沉降作用降低污泥中無機質(zhì)含量達到提高有機質(zhì)含量目的：來自二沉池混液面下的回流污泥依然具有沉降作用，因為污泥中的無機質(zhì)密度比有機質(zhì)大，故其沉降速度比較快；污泥中粒徑不均勻的凝聚性顆粒在沉降過程中，大顆粒會趕上小顆粒而發(fā)生碰撞聚結(jié)，使顆粒變大而有利于沉降，隔板、過泥孔的設(shè)計為此沉降創(chuàng)造了有利的水力學條件；(2)無機減量裝置的回流污泥來自二沉池沉降污泥，加上淹沒進出泥、無曝氣等設(shè)計，無機減量裝置處于缺氧狀態(tài)，具有進行反硝化反應減少回流污泥中硝態(tài)氮含量的作用：回流污泥中含有未被處理的有機碳源和內(nèi)源性有機碳源，控制回流污泥在無機減量裝置中的SRT，其中的硝態(tài)氮可以利用這些有機碳源進行反硝化，減少回流污泥中硝態(tài)氮含量，保障厭氧池厭氧環(huán)境，具有提升系統(tǒng)脫氮除磷效率的功能。
其中，無機減量裝置的污泥停留時間SRT是影響無機減量裝置發(fā)揮有利于系統(tǒng)脫氮除磷作用的一個重要因素。SRT過短，污泥中的無機質(zhì)減量較少，且回流污泥中的硝態(tài)氮不能被有效降低；SRT過長，有機質(zhì)沉降過多，污泥濃度MLSS降低過大，無法平衡或提高生化池中活性微生物含量，且當硝態(tài)氮通過反硝化作用被完全反應后，因為在有機物(電子供體)和硝態(tài)氮(電子受體)都不存在時，聚磷菌靠釋磷獲得的能量不能用于合成PHAs(內(nèi)碳源)，出現(xiàn)無效釋磷現(xiàn)象，對后續(xù)的系統(tǒng)除磷造成不利影響。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的無機減量裝置可以通過沉降作用降低回流污泥中無機質(zhì)含量，以此提高揮發(fā)性污泥濃度(MLVSS)與污泥濃度(MLSS)的比值，保持好氧池的活性微生物濃度；還可通過反硝化反應減少回流污泥中硝態(tài)氮含量、保障厭氧池厭氧環(huán)境，具有提升系統(tǒng)脫氮除磷效率的功能。
（發(fā)明人：宋永蓮;伍昌年;李地超;陳峰;王莉;鄭俠;楊丹丹;凌琪）
