公布日：2022.09.23
申請(qǐng)日：2022.06.21
分類號(hào)：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)及工藝，其系統(tǒng)包括污水處理池，污水處理池內(nèi)部設(shè)有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和低氧區(qū)；本發(fā)明減小了內(nèi)回流比，減少混合液中回流溶解氧含量，提升缺氧區(qū)缺氧效果，提高工藝的脫氮效率，同時(shí)好氧區(qū)有效容積較傳統(tǒng)工藝較小，避免污泥曝氣過度，節(jié)省曝氣量，污水在好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)，以及通過缺氧及快速好氧的不平衡生長(zhǎng)狀態(tài)中完成胞內(nèi)碳源積累，從而在低氧區(qū)利用硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)一步降低污水中氮磷含量，低氧區(qū)硝態(tài)氮含量降低，內(nèi)回流量比較傳統(tǒng)工藝有所減少，進(jìn)一步降低了缺氧段反硝化負(fù)荷，減少外部碳源需求，外部碳源可減少30%以上，污泥產(chǎn)量低，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用均得到降低。
權(quán)利要求書
1.一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：包括污水處理池（1），所述污水處理池（1）內(nèi)部設(shè)有厭氧區(qū)（2）、缺氧區(qū)（3）、好氧區(qū)（4）和低氧區(qū)（5），所述厭氧區(qū)（2）、缺氧區(qū)（3）、好氧區(qū)（4）和低氧區(qū)（5）在污水處理池（1）內(nèi)從左至右依次分布并通過隔板分隔，所述污水處理池（1）靠近厭氧區(qū)（2）的一側(cè)上部設(shè)有接入?yún)捬鯀^(qū)（2）的進(jìn)水管（6）和污泥回流管（7），所述低氧區(qū)（5）底部遠(yuǎn)離厭氧區(qū)（2）的一側(cè)設(shè)有混合液回流泵（8），所述混合液回流泵（8）的輸出端通過混合液回流管（9）與缺氧區(qū)（3）連接，所述污水處理池（1）靠近低氧區(qū)（5）的一側(cè)上部設(shè)有接入低氧區(qū)（5）的出水管（10），所述好氧區(qū)（4）和低氧區(qū)（5）內(nèi)部底端均設(shè)有曝氣設(shè)施（11）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧區(qū)（2）通過底部的出水口與缺氧區(qū)（3）連通，所述缺氧區(qū)（3）通過上部的出水口與好氧區(qū)（4）連通，所述好氧區(qū)（4）底部的出水口與低氧區(qū)（5）連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述好氧區(qū)（4）的主要功能為硝化反應(yīng)、內(nèi)碳源積累和好氧吸磷，且硝化反應(yīng)速率低于內(nèi)碳源積累和好氧吸磷，所述好氧區(qū)（4）溶解氧維持在2.0mg/L以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述低氧區(qū)（5）利用好氧區(qū)（4）硝化反應(yīng)產(chǎn)生硝態(tài)氮為化合氧，消耗積累的內(nèi)碳源進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)，所述低氧區(qū)（5）容積與好氧區(qū)（4）吸磷容積比值為2～3:1，所述好氧區(qū)（4）溶解氧維持在2.0mg/L以上，所述低氧區(qū)（5）溶解氧維持在1.0mg/L以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣設(shè)施（11）上設(shè)有空氣調(diào)整閥門，所述曝氣設(shè)施（11）在好氧區(qū)（4）采用加密布置的方式布置，所述低氧區(qū)（5）內(nèi)的曝氣設(shè)施（11）的密度低于好氧區(qū)（4）內(nèi)的曝氣設(shè)施（11）的密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧區(qū)（2）和缺氧區(qū)（3）內(nèi)均安裝有攪拌設(shè)施，所述厭氧區(qū)（2）溶解氧控制在0.2mg/L以下，所述缺氧區(qū)（3）溶解氧控制在0.5mg/L以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，其特征在于：所述出水管（10）遠(yuǎn)離污水處理池（1）的一端連接有二沉池，所述二沉池內(nèi)的污泥回流至厭氧區(qū)（2）并與進(jìn)水混合，且污泥回流比控制為70%～100%，所述低氧區(qū)（5）通過混合液回流泵（8），回流硝化液至缺氧區(qū)（2），且硝化液的回流比控制為200%～300%。
8.一種AAOO極限脫氮除磷工藝，其特征在于，包括以下步驟：先利用進(jìn)水管（6）將待處理污水注入污水處理池（1），污水注入污水處理池（1）后由厭氧區(qū)（2）、缺氧區(qū)（3）、好氧區(qū)（4）和低氧區(qū)（5）在污水處理池（1）中串聯(lián)進(jìn)行生物處理，先在厭氧區(qū)（2）進(jìn)行厭氧釋磷，同時(shí)聚磷菌利用污水中有機(jī)物合成PHB，隨后污水進(jìn)入缺氧區(qū)（3），與低氧區(qū)（5）回流混合液混合，去除污水中硝態(tài)氮，完成反硝化反應(yīng)，缺氧區(qū)（3）出水進(jìn)入好氧區(qū)（4），一方面聚磷菌利用體內(nèi)PHB好氧吸磷，硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮完成硝化反應(yīng)，另一方面微生物通過厭氧缺氧至好氧不平衡生長(zhǎng)環(huán)境，完成胞內(nèi)碳源積累，隨后好氧區(qū)（4）出水進(jìn)入低氧區(qū)（5），由于溶解氧不足，微生物以分子氧為電子受體利用胞內(nèi)碳源生長(zhǎng)代謝，微生物以硝態(tài)氮為電子受體利用胞內(nèi)碳源和污水中磷酸鹽完成合成代謝，實(shí)現(xiàn)極限脫氮除磷目，經(jīng)生物處理后的污水經(jīng)低氧區(qū)（5）末端的出水管（10）進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，然后二沉池中排出的回流污泥80～100％進(jìn)入污水處理池（1）內(nèi)首端的厭氧區(qū)（2）內(nèi)并與污水混合，之后低氧區(qū)（5）末端采用混合液回流泵（8）含有硝態(tài)氮混合液回流至缺氧區(qū)（3）。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)及工藝，解決現(xiàn)有的污水處理方法污泥產(chǎn)量多、工程投資大以及運(yùn)行費(fèi)用高的問題。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種AAOO極限脫氮除磷處理系統(tǒng)，包括污水處理池，所述污水處理池內(nèi)部設(shè)有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和低氧區(qū)，所述厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和低氧區(qū)在污水處理池內(nèi)從左至右依次分布并通過隔板分隔，所述污水處理池靠近厭氧區(qū)的一側(cè)上部設(shè)有接入?yún)捬鯀^(qū)的進(jìn)水管和污泥回流管，所述低氧區(qū)底部遠(yuǎn)離厭氧區(qū)的一側(cè)設(shè)有混合液回流泵，所述混合液回流泵的輸出端通過混合液回流管與缺氧區(qū)連接，所述污水處理池靠近低氧區(qū)的一側(cè)上部設(shè)有接入低氧區(qū)的出水管，所述好氧區(qū)和低氧區(qū)內(nèi)部底端均設(shè)有曝氣設(shè)施。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述厭氧區(qū)通過底部的出水口與缺氧區(qū)連通，所述缺氧區(qū)通過上部的出水口與好氧區(qū)連通，所述好氧區(qū)底部的出水口與低氧區(qū)連通。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述好氧區(qū)的主要功能為硝化反應(yīng)、內(nèi)碳源積累和好氧吸磷，且硝化反應(yīng)速率低于內(nèi)碳源積累和好氧吸磷，所述好氧區(qū)溶解氧維持在2.0mg/L以上。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述低氧區(qū)利用好氧區(qū)硝化反應(yīng)產(chǎn)生硝態(tài)氮為化合氧，消耗積累的內(nèi)碳源進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)，所述低氧區(qū)容積與好氧區(qū)吸磷容積比值為2～3:1，所述好氧區(qū)溶解氧維持在2.0mg/L以上，所述低氧區(qū)溶解氧維持在1.0mg/L以下。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述曝氣設(shè)施上設(shè)有空氣調(diào)整閥門，所述曝氣設(shè)施在好氧區(qū)采用加密布置的方式布置，所述低氧區(qū)內(nèi)的曝氣設(shè)施的密度低于好氧區(qū)內(nèi)的曝氣設(shè)施的密度。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述厭氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)均安裝有攪拌設(shè)施，所述厭氧區(qū)溶解氧控制在0.2mg/L以下，所述缺氧區(qū)溶解氧控制在0.5mg/L以下。
進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述出水管遠(yuǎn)離污水處理池的一端連接有二沉池，所述二沉池內(nèi)的污泥回流至厭氧區(qū)并與進(jìn)水混合，且污泥回流比控制為70%～100%，所述低氧區(qū)通過混合液回流泵，回流硝化液至缺氧區(qū)，且硝化液的回流比控制為200%～300%。
一種AAOO極限脫氮除磷工藝，包括以下步驟：先利用進(jìn)水管將待處理污水注入污水處理池，污水注入污水處理池后由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和低氧區(qū)在污水處理池中串聯(lián)進(jìn)行生物處理，先在厭氧區(qū)進(jìn)行厭氧釋磷，同時(shí)聚磷菌利用污水中有機(jī)物合成PHB，隨后污水進(jìn)入缺氧區(qū)，與低氧區(qū)回流混合液混合，去除污水中硝態(tài)氮，完成反硝化反應(yīng)，缺氧區(qū)出水進(jìn)入好氧區(qū)，一方面聚磷菌利用體內(nèi)PHB好氧吸磷，硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮完成硝化反應(yīng)，另一方面微生物通過厭氧缺氧至好氧不平衡生長(zhǎng)環(huán)境，完成胞內(nèi)碳源積累，隨后好氧區(qū)出水進(jìn)入低氧區(qū)，由于溶解氧不足，微生物以分子氧為電子受體利用胞內(nèi)碳源生長(zhǎng)代謝，微生物以硝態(tài)氮為電子受體利用胞內(nèi)碳源和污水中磷酸鹽完成合成代謝，實(shí)現(xiàn)極限脫氮除磷目，經(jīng)生物處理后的污水經(jīng)低氧區(qū)末端的出水管進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，然后二沉池中排出的回流污泥80～100％進(jìn)入污水處理池內(nèi)首端的厭氧區(qū)內(nèi)并與污水混合，之后低氧區(qū)末端采用混合液回流泵含有硝態(tài)氮混合液回流至缺氧區(qū)。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過在污水處理池中設(shè)置厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和低氧區(qū)，減小了內(nèi)回流比，減少混合液中回流溶解氧含量，提升缺氧區(qū)缺氧效果，提高工藝的脫氮效率，同時(shí)好氧區(qū)有效容積較傳統(tǒng)工藝較小，避免污泥曝氣過度，節(jié)省曝氣量，污水在好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)，以及通過缺氧及快速好氧的不平衡生長(zhǎng)狀態(tài)中完成胞內(nèi)碳源積累，從而在低氧區(qū)利用硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)一步降低污水中氮磷含量，低氧區(qū)硝態(tài)氮含量降低，內(nèi)回流量比較傳統(tǒng)工藝有所減少，進(jìn)一步降低了缺氧段反硝化負(fù)荷，減少外部碳源需求，外部碳源可減少30%以上，污泥產(chǎn)量低，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用均得到降低。
（發(fā)明人：孫鵬;楊日劍;代道朋;劉礦洲;鮑習(xí)峰）
