公布日：2022.06.10
申請(qǐng)日：2022.03.11
分類號(hào)：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)及運(yùn)行方法，涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域。其包括并排設(shè)置的兩組反應(yīng)池體，分別為第一反應(yīng)池體和第二反應(yīng)池體；第一反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為厭氧區(qū)、主好氧區(qū)和選擇區(qū)，厭氧區(qū)和主好氧區(qū)寬度相同；第二反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和后好氧區(qū)，選擇區(qū)沿著主好氧區(qū)的推流方向均勻的劃分為三個(gè)廊道，分別為第一選擇區(qū)、第二選擇區(qū)和第三選擇區(qū)，在選擇區(qū)的每個(gè)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有曝氣管路和攪拌裝置，用于提供好氧或缺氧運(yùn)行模式。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行模式，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及處理要求，實(shí)現(xiàn)不同的工藝布置形式，可縮小占地面積，提高土地利用率。
權(quán)利要求書
1.一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，依次包括以下步驟：步驟一、組建污水生化系統(tǒng)：所述的污水生化系統(tǒng)包括反應(yīng)池和曝氣管路，所述的反應(yīng)池包括并排設(shè)置的兩組反應(yīng)池體，分別為第一反應(yīng)池體和第二反應(yīng)池體；所述的第一反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為厭氧區(qū)、主好氧區(qū)和選擇區(qū)，所述的厭氧區(qū)和主好氧區(qū)寬度相同；所述的第二反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和后好氧區(qū)，所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的排布方向與主缺氧區(qū)和后缺氧區(qū)的排布方向相互垂直；所述的選擇區(qū)沿著所述的主好氧區(qū)的推流方向均勻的劃分為三個(gè)廊道，分別為第一選擇區(qū)、第二選擇區(qū)和第三選擇區(qū)，在選擇區(qū)的每個(gè)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有曝氣管路和攪拌裝置，用于提供好氧或缺氧運(yùn)行模式；所述的主好氧區(qū)和選擇區(qū)的HRT之和為設(shè)計(jì)硝化HRT的30-50%，所述的主好氧區(qū)的HRT為設(shè)計(jì)硝化HRT的20-40%，所述的主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和50%選擇區(qū)HRT之和為主好氧區(qū)和50%選擇區(qū)HRT之和的2倍以上；所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的HRT均不超過(guò)系統(tǒng)總HRT的15%；在所述的主好氧區(qū)內(nèi)投加有懸浮載體，懸浮載體的填充率≥30%，懸浮載體所承擔(dān)的硝化負(fù)荷≥50%；在所述的第三選擇區(qū)出水端設(shè)有硝化液回流泵；所述的厭氧區(qū)連接有總進(jìn)水管路，所述的后好氧區(qū)連接有總出水管路，位于第一反應(yīng)池體和第二反應(yīng)池體內(nèi)的各個(gè)區(qū)之間通過(guò)過(guò)水口保持連通；當(dāng)污水生化系統(tǒng)以AAO模式運(yùn)行時(shí)，待處理污水由總進(jìn)水管路進(jìn)入系統(tǒng)，依次經(jīng)厭氧區(qū)、主缺氧區(qū)、主好氧區(qū)、選擇區(qū)、后缺氧區(qū)、后好氧區(qū)后，由總出水管路排出；當(dāng)污水生化系統(tǒng)以AOA模式運(yùn)行時(shí)，待處理污水由總進(jìn)水管路進(jìn)入系統(tǒng)，依次經(jīng)厭氧區(qū)、主好氧區(qū)、選擇區(qū)、后缺氧區(qū)、主缺氧區(qū)、后好氧區(qū)后，由總出水管路排出；當(dāng)污水生化系統(tǒng)選擇AAO模式運(yùn)行時(shí)，污水生化系統(tǒng)的活性污泥的污泥齡控制在30-40d，當(dāng)污水生化系統(tǒng)選擇AOA模式運(yùn)行時(shí)，污水生化系統(tǒng)的活性污泥的污泥齡控制在15-30d；步驟二、運(yùn)行方法包括：a、污水生化系統(tǒng)以AOA模式運(yùn)行，主好氧區(qū)DO控制在2-4mg/L，選擇區(qū)以缺氧模式運(yùn)行；b、若污水生化系統(tǒng)出水氨氮超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70%，則提高主好氧區(qū)DO至4-6mg/L；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，則按步驟a運(yùn)行；若調(diào)整后3d系統(tǒng)出水氨氮仍超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70%，則按步驟c運(yùn)行；c、污水生化系統(tǒng)以AOA模式運(yùn)行，選擇區(qū)調(diào)整為好氧-缺氧模式運(yùn)行，且選擇區(qū)的好氧區(qū)池容占比不超過(guò)選擇區(qū)的50%；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，逐步降低選擇區(qū)好氧池容比例，直到選擇區(qū)全部按缺氧模式運(yùn)行；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，則按步驟b運(yùn)行；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70%，則按步驟d運(yùn)行；d、污水生化系統(tǒng)以AAO模式運(yùn)行，選擇區(qū)以好氧模式運(yùn)行；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，則按步驟e運(yùn)行；e、污水生化系統(tǒng)以AAO模式運(yùn)行，選擇區(qū)調(diào)整為好氧-缺氧模式運(yùn)行；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，則逐步降低選擇區(qū)的好氧池容比例，直到選擇區(qū)的好氧區(qū)池容占比小于過(guò)選擇區(qū)的50%；若污水生化系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50%以下，則按步驟c運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：所述的懸浮載體的密度為0.94-0.97g/cm3，空隙率≥90%，填充率≤67%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：在所述的主好氧區(qū)、后好氧區(qū)均設(shè)置有曝氣管路，在所述的厭氧區(qū)、主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)均設(shè)置有攪拌裝置，位于主缺氧區(qū)的攪拌裝置用于使得從厭氧區(qū)進(jìn)入的混合液全部流向所述的主好氧區(qū)，在所述的主好氧區(qū)和后缺氧區(qū)均設(shè)置有布水廊道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：位于主好氧區(qū)的布水廊道沿著主好氧區(qū)的長(zhǎng)邊斜向安裝，靠近主好氧區(qū)的主進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端長(zhǎng)邊區(qū)壁距離為長(zhǎng)邊區(qū)壁長(zhǎng)度的5-10%，靠近主好氧區(qū)的后進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端長(zhǎng)邊區(qū)壁距離為長(zhǎng)邊區(qū)壁長(zhǎng)度的1-3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：位于后缺氧區(qū)的布水廊道沿著后缺氧區(qū)的短邊斜向安裝，靠近后缺氧區(qū)的進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端短邊區(qū)壁距離為短邊區(qū)壁長(zhǎng)度的1-3%，遠(yuǎn)離后缺氧區(qū)的進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端短邊距離為短邊區(qū)壁長(zhǎng)度的5-10%。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)，其可提供雙模式運(yùn)行，保證了常規(guī)狀態(tài)下的氨氮和總氮穩(wěn)定高效去除，也為沖擊或高負(fù)荷下氨氮的去除提供了保證；并且在不影響處理效率的前提下，其可縮小占地面積，提高了土地利用率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)，其包括反應(yīng)池，所述的反應(yīng)池包括并排設(shè)置的兩組反應(yīng)池體，分別為第一反應(yīng)池體和第二反應(yīng)池體；
所述的第一反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為厭氧區(qū)、主好氧區(qū)和選擇區(qū)，所述的厭氧區(qū)和主好氧區(qū)寬度相同；
所述的第二反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和后好氧區(qū)，所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的排布方向與主缺氧區(qū)和后缺氧區(qū)的排布方向相互垂直；
所述的選擇區(qū)沿著所述的主好氧區(qū)的推流方向均勻的劃分為三個(gè)廊道，分別為第一選擇區(qū)、第二選擇區(qū)和第三選擇區(qū)，在選擇區(qū)的每個(gè)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有曝氣管路和攪拌裝置，用于提供好氧或缺氧運(yùn)行模式；
所述的主好氧區(qū)和選擇區(qū)的HRT之和為設(shè)計(jì)硝化HRT的30-50％，所述的主好氧區(qū)的HRT設(shè)計(jì)硝化HRT的20-40％，所述的主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和50％選擇區(qū)HRT之和為主好氧區(qū)和50％選擇區(qū)HRT之和的2倍以上，所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的HRT均不超過(guò)系統(tǒng)總HRT的15％；
在所述的主好氧區(qū)內(nèi)投加有懸浮載體，懸浮載體的填充率≥30％，懸浮載體所承擔(dān)的硝化負(fù)荷≥50％；
在所述的第三選擇區(qū)出水端設(shè)有硝化液回流泵。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述的厭氧區(qū)連接有總進(jìn)水管路，所述的后好氧區(qū)連接有總出水管路，位于第一反應(yīng)池和第二反應(yīng)池內(nèi)的各個(gè)區(qū)之間通過(guò)過(guò)水口保持連通。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述的懸浮載體的密度為0.94-0.97g/cm3，空隙率>90％，填充率<67％。
進(jìn)一步優(yōu)選，在所述的主好氧區(qū)、后好氧區(qū)均設(shè)置有曝氣管路，在所述的厭氧區(qū)、主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)均設(shè)置有攪拌裝置，位于主缺氧區(qū)的攪拌裝置用于使得從厭氧區(qū)進(jìn)入的混合液全部流向所述的主好氧區(qū)，在所述的主好氧區(qū)和后缺氧區(qū)均設(shè)置有布水廊道。
優(yōu)選的，位于主好氧區(qū)的布水廊道沿著主好氧區(qū)的長(zhǎng)邊斜向安裝，靠近主好氧區(qū)主進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端長(zhǎng)邊區(qū)壁距離為長(zhǎng)邊區(qū)壁長(zhǎng)度的5-10％，靠近主好氧區(qū)后進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端長(zhǎng)邊區(qū)壁距離為長(zhǎng)邊區(qū)壁長(zhǎng)度的1-3％。
優(yōu)選的，位于后缺氧區(qū)的布水廊道沿著后缺氧區(qū)的短邊斜向安裝，靠近后缺氧區(qū)進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端短邊區(qū)壁距離為短邊區(qū)壁的1-3％，遠(yuǎn)離后缺氧區(qū)進(jìn)水口的一側(cè)距離進(jìn)水端短邊距離為短邊區(qū)壁的5-10％。
優(yōu)選的，在主缺氧區(qū)內(nèi)還設(shè)置有導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，通過(guò)導(dǎo)流機(jī)構(gòu)和位于主缺氧區(qū)的攪拌裝置來(lái)確保從厭氧區(qū)進(jìn)入的混合液全部流向主好氧區(qū)，導(dǎo)流機(jī)構(gòu)包括用于防止污水在池中發(fā)生短流的導(dǎo)流墻，所述的導(dǎo)流墻包括導(dǎo)流墻主體，所述的導(dǎo)流墻主體與待處理污水流向方向平行，攪拌裝置設(shè)計(jì)在所述的導(dǎo)流墻主體的兩側(cè)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種好氧可調(diào)的節(jié)地型AOA與AAO雙模式污水生化系統(tǒng)的運(yùn)行方法，依次包括以下步驟：
a、組建污水生化處理系統(tǒng)，
所述的污水生化處理系統(tǒng)包括反應(yīng)池和曝氣管路，所述的反應(yīng)池包括并排設(shè)置的兩組反應(yīng)池體，分別為第一反應(yīng)池體和第二反應(yīng)池體；
所述的第一反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為厭氧區(qū)、主好氧區(qū)和選擇區(qū)，所述的厭氧區(qū)和主好氧區(qū)寬度相同；所述的第二反應(yīng)池體內(nèi)依次劃分為主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和后好氧區(qū)，所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的排布方向與主缺氧區(qū)和后缺氧區(qū)的排布方向相互垂直；所述的選擇區(qū)沿著所述的主好氧區(qū)的推流方向劃分為三個(gè)廊道，分別為第一選擇區(qū)、第二選擇區(qū)和第三選擇區(qū)，在選擇區(qū)的每個(gè)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有曝氣管路和攪拌裝置，用于提供好氧或缺氧運(yùn)行模式；
所述的主好氧區(qū)和選擇區(qū)的HRT之和為設(shè)計(jì)硝化HRT的30-50％，所述的主好氧區(qū)的HRT設(shè)計(jì)硝化HRT的20-40％，所述的主缺氧區(qū)、后缺氧區(qū)和50％選擇區(qū)池容之和為主好氧區(qū)池容和50％選擇區(qū)池容之和的2倍以上，所述的后缺氧區(qū)與后好氧區(qū)的HRT均不超過(guò)系統(tǒng)總HRT的15％；
在所述的主好氧區(qū)內(nèi)投加有懸浮載體，懸浮載體的填充率≥30％，懸浮載體所承擔(dān)的硝化負(fù)荷≥50％；
當(dāng)系統(tǒng)選擇AAO模式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)活性污泥污泥齡控制在30-40d，當(dāng)系統(tǒng)選擇AOA模式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)活性污泥的污泥齡控制在15-30d。
在所述的主缺氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有保證懸浮載體流化的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)；
在所述的第三選擇區(qū)出水端設(shè)有硝化液回流泵；所述的厭氧區(qū)連接有總進(jìn)水管路，所述的后好氧區(qū)連接有總出水管路，位于第一反應(yīng)池和第二反應(yīng)池內(nèi)的各個(gè)區(qū)之間通過(guò)過(guò)水口保持連通；
b、AAO模式運(yùn)行
待處理污水由總進(jìn)水管路進(jìn)入系統(tǒng)，依次經(jīng)厭氧區(qū)、主缺氧區(qū)、主好氧區(qū)、選擇區(qū)、后缺氧區(qū)、后好氧區(qū)后，由總出水管路排出；
c、AOA模式運(yùn)行
待處理污水由總進(jìn)水管路進(jìn)入系統(tǒng)，依次經(jīng)厭氧區(qū)、主好氧區(qū)、選擇區(qū)、后缺氧區(qū)、主缺氧區(qū)、后好氧區(qū)后，由總出水管路排出。
優(yōu)選的，當(dāng)打開選擇區(qū)的曝氣管路時(shí)，選擇區(qū)以好氧模式運(yùn)行；當(dāng)打開選擇區(qū)的攪拌裝置時(shí)，選擇區(qū)以缺氧模式運(yùn)行。
本發(fā)明系統(tǒng)的具體的運(yùn)行方法為：
a、系統(tǒng)以AOA模式運(yùn)行，主好氧區(qū)DO控制在2-4mg/L，選擇區(qū)以缺氧模式運(yùn)行；
b、若系統(tǒng)出水氨氮超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70％，則提高主好氧區(qū)DO至4-6mg/L；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，則按步驟a運(yùn)行；
若調(diào)整后3d系統(tǒng)出水氨氮仍超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70％，則按步驟c運(yùn)行；
c、系統(tǒng)以AOA模式運(yùn)行，選擇區(qū)調(diào)整為好氧-缺氧模式運(yùn)行，且選擇區(qū)的好氧區(qū)池容占比不超過(guò)選擇區(qū)的50％；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，逐步降低選擇區(qū)好氧池容比例，直到選擇區(qū)全部按缺氧模式運(yùn)行；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，則按步驟b運(yùn)行；
若系統(tǒng)出水氨氮超過(guò)設(shè)計(jì)出水氨氮70％，則按步驟d運(yùn)行；
d、系統(tǒng)以AAO模式運(yùn)行，選擇區(qū)以好氧模式運(yùn)行；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，則按步驟e運(yùn)行；
e、系統(tǒng)以AAO模式運(yùn)行，選擇區(qū)調(diào)整為好氧-缺氧模式運(yùn)行；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，則逐步降低選擇區(qū)的好氧池容比例，直到選擇區(qū)的好氧區(qū)池容占比小于過(guò)選擇區(qū)的50％；
若系統(tǒng)出水氨氮降至設(shè)計(jì)出水氨氮50％以下，則按步驟c運(yùn)行。
選擇區(qū)以缺氧模式運(yùn)行時(shí)，開啟選擇區(qū)攪拌裝置，關(guān)閉曝氣管路；選擇區(qū)以好氧-缺氧模式運(yùn)行時(shí)，則開啟好氧區(qū)曝氣管路，關(guān)閉攪拌裝置，開啟缺氧區(qū)攪拌裝置，關(guān)閉曝氣管路；選擇區(qū)以好氧模式運(yùn)行時(shí)，則開啟選擇區(qū)曝氣管路，關(guān)閉攪拌裝置。
步驟a、b、c、d、e中每次判別以5d均值為判斷周期，每次調(diào)整至少間隔3d。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明帶來(lái)了以下有益技術(shù)效果：
(1)占地省，土地利用率高。好氧區(qū)池容縮減50％以上，在不影響處理效果的前提下，實(shí)現(xiàn)了較傳統(tǒng)AAO和AOA工藝縮小占地20％以上。將污水處理過(guò)程涉及的不同功能區(qū)高度集成于單個(gè)矩形池體，提高了土地利用率。
(2)脫氮效果優(yōu)，通過(guò)對(duì)于池容比例的限定、主要好氧區(qū)投加懸浮載體等綜合手段，縮減了好氧池容50％以上，解決了傳統(tǒng)AOA工藝中氨氮和總氮去除的矛盾，可同時(shí)獲得更優(yōu)的氮素去除效果，氨氮去除率≥97％，TN去除率≥80％，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整可實(shí)現(xiàn)出水氨氮≤1mg/L，出水TN≤5mg/L；
(3)脫氮效果穩(wěn)定，通過(guò)提供雙模式運(yùn)行方法，保證了常規(guī)狀態(tài)下的氨氮和總氮穩(wěn)定高效去除，也為沖擊或高負(fù)荷下氨氮的去除提供了保證；
(4)調(diào)控手段靈活，系統(tǒng)硝化以生物膜為主體，通過(guò)DO可實(shí)現(xiàn)處理負(fù)荷的增加，選擇區(qū)可靈活選擇好氧或缺氧運(yùn)行模式、雙模式切換等綜合手段，系統(tǒng)可適應(yīng)各種水質(zhì)波動(dòng)或變化。
（發(fā)明人：吳迪;韓文杰;周家中;楊忠啟;殷建文;施巾杰）
