公布日：2022.04.15
申請日：2021.12.28
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)及工藝。針對現(xiàn)有技術(shù)中污水脫氮除磷工藝構(gòu)筑物占地大、后段生化處理負(fù)荷高以及不同污泥不能分開處理的技術(shù)問題，本方案采用在好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置；并在好氧池和預(yù)處理池之間設(shè)活性污泥混合液回流管路，好氧池和缺氧池之間設(shè)好氧液回流管路；設(shè)置水解酸化池，水解酸化池和預(yù)處理池之間設(shè)上清液回流管路。高度集成的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)污水處理工藝構(gòu)筑物和設(shè)備的精簡，降低建設(shè)成本，有效促使系統(tǒng)中的污泥濃度達(dá)到較高水平，提高生化處理能力。
權(quán)利要求書
1.一種用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的預(yù)處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池和磁分離裝置；所述缺氧池和所述厭氧池之間設(shè)有缺氧液回流管路；所述缺氧池和所述磁分離裝置之間設(shè)有污泥回流管路，其特征在于：所述好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置，所述好氧池和所述預(yù)處理池之間設(shè)有活性污泥混合液回流管路，所述好氧池和所述缺氧池之間設(shè)有好氧液回流管路；還包括水解酸化池，所述水解酸化池連接預(yù)處理池，所述水解酸化池和所述預(yù)處理池之間設(shè)有上清液回流管路；所述缺氧液回流管路連接所述缺氧池的后段和所述厭氧池的前段；所述上清液回流管路一端設(shè)置在所述預(yù)處理池的前段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，其特征在于：所述磁分離裝置為磁微濾裝置或磁沉淀裝置。
3.一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，其特征在于：使用權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，包括如下步驟：將污水依次通過所述預(yù)處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池和磁分離裝置處理；將所述預(yù)處理池中的絮凝污泥引入所述水解酸化池，水解酸化后得上清液，將所述上清液通過所述上清液回流管路，回流至所述預(yù)處理池；污水在所述好氧池中經(jīng)活性污泥分離裝置處理后得活性污泥混合液和好氧液，將所述活性污泥混合液通過所述活性污泥混合液回流管路，回流至所述預(yù)處理池；將所述好氧液通過所述好氧液回流管路，回流至所述缺氧池；將經(jīng)所述缺氧池處理后的缺氧液通過所述缺氧液回流管路，回流至所述厭氧池；將經(jīng)所述磁分離裝置處理后的污泥通過所述污泥回流管路，回流至所述缺氧池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，其特征在于：還包括分別收集所述預(yù)處理池產(chǎn)生的預(yù)處理污泥、好氧池產(chǎn)生的生化污泥和磁分離裝置產(chǎn)生的物化污泥的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，其特征在于：還包括將所述預(yù)處理污泥應(yīng)用于建筑材料的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，其特征在于：還包括將所述生化污泥應(yīng)用于有機(jī)肥料、干化焚燒或厭氧消化的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，其特征在于：還包括將所述物化污泥應(yīng)用于建筑材料、濾料或絮凝劑的步驟。
發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)中污水脫氮除磷工藝構(gòu)筑物占地大、后段生化處理負(fù)荷高以及不同污泥不能分開處理的技術(shù)問題，本方案采用在好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置；并在在好氧池和預(yù)處理池之間設(shè)活性污泥混合液回流管路，好氧池和缺氧池之間設(shè)好氧液回流管路；設(shè)置水解酸化池，水解酸化池和預(yù)處理池之間設(shè)上清液回流管路。高度集成的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)污水處理工藝構(gòu)筑物和設(shè)備的精簡，降低建設(shè)成本，有效促使系統(tǒng)中的污泥濃度達(dá)到較高水平，提高生化處理能力。
2.技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，提供的技術(shù)方案為：
本發(fā)明的一種用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的預(yù)處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池和磁分離裝置；所述缺氧池和所述厭氧池之間設(shè)有缺氧液回流管路；所述缺氧池和所述磁分離裝置之間設(shè)有污泥回流管路；
所述好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置，所述好氧池和所述預(yù)處理池之間設(shè)有活性污泥混合液回流管路，所述好氧池和所述缺氧池之間設(shè)有好氧液回流管路；
還包括水解酸化池，所述水解酸化池連接預(yù)處理池，所述水解酸化池和所述預(yù)處理池之間設(shè)有上清液回流管路。
預(yù)處理池中快速沉淀方法有效去除顆粒態(tài)的和膠體態(tài)的有機(jī)物、COD、TP、TN等，經(jīng)過水解酸化池后上清液回流至系統(tǒng)有效降低后段生化工藝有機(jī)負(fù)荷，在提高污染物去除效果的同時降低運(yùn)營成本，減小構(gòu)筑物占地面積，縮短建設(shè)工期。
進(jìn)一步地，所述缺氧液回流管路連接所述缺氧池的后段和所述厭氧池的前段。
進(jìn)一步地，所述上清液回流管路一端設(shè)置在所述預(yù)處理池的前段。
進(jìn)一步地，所述磁分離裝置為磁微濾裝置或磁沉淀裝置。
一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，使用所述的用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，包括如下步驟：
將污水依次通過所述預(yù)處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池和磁分離裝置處理。
將所述預(yù)處理池中的絮凝污泥引入所述所述水解酸化池，水解酸化后得上清液，將所述上清液通過所述上清液回流管路，回流至所述預(yù)處理池。
預(yù)處理池通過投加助凝劑及活性污泥吸附，可在系統(tǒng)最前段以絮凝沉淀方法實(shí)現(xiàn)顆粒態(tài)的和膠體態(tài)的COD、TP、TN的快速去除，此時，沉淀污泥中膠體狀的COD進(jìn)入水解酸化池，經(jīng)水解酸化過程后轉(zhuǎn)化為生物易降解的小分子有機(jī)物，隨上清液回流至預(yù)處理池，提高可生化性并有效降低好氧池的有機(jī)負(fù)荷。經(jīng)過預(yù)處理的污水隨即進(jìn)入?yún)捬醭�，在厭氧池中厭氧微生物利用小分子有機(jī)物使磷得到充分釋放。
污水在所述好氧池中經(jīng)活性污泥分離裝置處理后得活性污泥混合液和好氧液，將所述活性污泥混合液通過所述活性污泥混合液回流管路，回流至所述預(yù)處理池；將所述好氧液通過所述好氧液回流管路，回流至所述缺氧池；活性污泥混合液為經(jīng)過污泥分離裝置后含有活性污泥沉淀的混合液，好氧液為含有較多硝酸鹽的活性污泥液體，此階段中，活性污泥混合液的吸附作用有助于絮凝沉淀反應(yīng)進(jìn)行，從而縮短絮凝沉淀時間，實(shí)現(xiàn)快速沉淀，而好氧池中氨氮氧化產(chǎn)生的硝酸鹽(好氧液)回流至缺氧池中通過反硝化還原為氮?dú)�，�?shí)現(xiàn)總氮的去除。
缺氧池及好氧池分別以反硝化作用及硝化作用實(shí)現(xiàn)總氮及氨氮的去除并完成磷的超量吸收，由此完成高效的脫氮除磷。好氧污泥分離系統(tǒng)高度集成，內(nèi)設(shè)活性污泥分離裝置，利用三相分離原理實(shí)現(xiàn)污泥的快速分離，分離液進(jìn)入后段物化處理段——磁分離裝置。物化處理段采用磁分離工藝，有效去除SS、COD及TP。
將經(jīng)所述缺氧池處理后的缺氧液通過所述缺氧液回流管路，回流至所述厭氧池；缺氧液中含有的硝酸鹽已經(jīng)通過反硝化作用使?jié)舛冉档�，由此避免�?/span>NO3-N對厭氧段聚磷菌釋磷的干擾，使厭氧池的功能得到充分發(fā)揮，可提高磷的去除率。
將經(jīng)所述磁分離裝置處理后的污泥通過所述污泥回流管路，回流至所述缺氧池。污泥回流使得系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度保持較高水平。
進(jìn)一步地，還包括分別收集所述預(yù)處理池產(chǎn)生的預(yù)處理污泥、好氧池產(chǎn)生的生化污泥和磁分離裝置產(chǎn)生的物化污泥的步驟。在污水處理工藝中利用預(yù)處理池與水解酸化池組成的預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)生第一段污泥，主要以無機(jī)污泥為主；在好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置產(chǎn)生第二段污泥，即生化污泥，主要以有機(jī)污泥為主；磁分離裝置，深度處理產(chǎn)生第三段污泥，即物化污泥，主要以含有絮凝劑成分的化學(xué)污泥為主。通過污水處理工藝的設(shè)置，促使污泥分質(zhì)分類，不同性質(zhì)的污泥采用不同的處理方式分類處理，有效解決常規(guī)污水處理工藝中污泥組分復(fù)雜，砂粒含量高，有機(jī)質(zhì)含量低，無機(jī)金屬鹽含量高，導(dǎo)致處理效率低，污泥處理成本高的問題。
進(jìn)一步地，還包括將所述預(yù)處理污泥應(yīng)用于建筑材料的步驟。
進(jìn)一步地，還包括將所述生化污泥應(yīng)用于有機(jī)肥料、干化焚燒或厭氧消化的步驟。
進(jìn)一步地，還包括將所述物化污泥應(yīng)用于建筑材料、濾料或絮凝劑的步驟。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明的一種用于污水處理的脫氮除磷系統(tǒng)，提供了一種新型活性污泥法污水處理的MMflo-OxygenSludgeSeparator(MOSS)工藝，包括預(yù)處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池、磁分離裝置和水解酸化池，應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理中。高度集成的MOSS工藝取消了UCT等傳統(tǒng)工藝中的二沉池，因而可實(shí)現(xiàn)污水處理工藝構(gòu)筑物和設(shè)備的精簡，按照現(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)規(guī)范，二沉池占總體面積約35-50％，取消二沉池降低了建設(shè)成本。原UCT工藝中，二沉池中的活性污泥回流到缺氧段，并有效促使生化池中的污泥濃度達(dá)到較高水平，提高生物處理能力。本申請取消了二沉池的MOSS工藝，在好氧池中設(shè)置活性污泥分離裝置，高度集成，好氧池中下部含有大部分活性污泥的好氧液通過好氧液回流管路回流到缺氧池，保證了整個系統(tǒng)中的污泥濃度達(dá)到要求，同時創(chuàng)新的將好氧池中經(jīng)過污泥分離裝置的活性污泥混合液回流至前端的預(yù)處理池，活性污泥混合液可起到絮凝作用，幫助快速沉淀去除顆粒態(tài)的和膠體態(tài)的COD、TP、TN等。為了解決取消二沉池帶來的后段工藝負(fù)荷過高，在預(yù)處理池的前端加裝水解酸化池經(jīng)過水解酸化池后上清液回流至系統(tǒng)有效降低后段生化工藝有機(jī)負(fù)荷。最后結(jié)合后段磁微濾系統(tǒng)，通過化學(xué)除磷與前端生物處理方法有效提高除磷能力，保證整個系統(tǒng)的脫氮除磷效果，整個系統(tǒng)為有機(jī)的統(tǒng)一整體。
(2)本發(fā)明的一種用于污水處理的脫氮除磷工藝，包含三段混合液回流、一段上清液回流以及一段污泥回流。好氧池中好氧液回流至缺氧池，此階段中，好氧池中氨氮氧化產(chǎn)生的硝酸鹽回流至缺氧池中通過反硝化還原為氮?dú)�，�?shí)現(xiàn)總氮的去除，同時保證整個系統(tǒng)中的活性污泥濃度達(dá)到要求。缺氧液回流為缺氧池后段回流至厭氧池前段，缺氧液中含有的硝酸鹽已經(jīng)通過反硝化作用使?jié)舛冉档停纱吮苊饬?/span>NO3-N對厭氧段聚磷菌釋磷的干擾，使厭氧池的功能得到充分發(fā)揮，可提高磷的去除率�；钚晕勰嗷旌弦夯亓鳛楹醚跷勰喾蛛x系統(tǒng)混合液回流至預(yù)處理池，活性污泥的吸附作用有助于絮凝沉淀反應(yīng)進(jìn)行，從而縮短絮凝沉淀時間，實(shí)現(xiàn)快速沉淀。上清液回流為水解酸化池中上清液回流至預(yù)處理池前段，隨進(jìn)水進(jìn)入系統(tǒng)。該階段上清液中含有大量的小分子有機(jī)物，提高可生化性并有效降低生化好氧池的有機(jī)負(fù)荷。污泥回流段為磁微濾系統(tǒng)污泥回流至缺氧池前段，使得生化系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度保持較高水平。
（發(fā)明人：張寧遷;張令;金爽;王余;侯松;趙云松）
