公布日：2023.05.05
申請日：2022.11.30
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F1/20(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)及處理方法，涉及低碳氮比污水處理的技術(shù)領(lǐng)域，包括依次相通的沉淀系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、AO反應(yīng)系統(tǒng)、MBR超濾系統(tǒng)；AO反應(yīng)系統(tǒng)包括多組缺氧區(qū)和好氧區(qū)；缺氧區(qū)與脫氣系統(tǒng)相通；好氧區(qū)與緩沖區(qū)相通；緩沖區(qū)的硝化液回流至部分組的缺氧區(qū)內(nèi)或全部組的缺氧區(qū)內(nèi)；利用多點(diǎn)進(jìn)水的方式可緩釋脫氮除磷在反應(yīng)機(jī)理上的矛盾；在反應(yīng)池好氧末端以后設(shè)置緩沖區(qū)，緩沖區(qū)可以使好氧段末端富含溶解氧的混合液在推流式前進(jìn)過程中，逐漸得以消耗，為反硝化反應(yīng)創(chuàng)造必要的條件，并使回流的低氧混合液能夠快速參與反硝化反應(yīng)，提高反應(yīng)速率。
權(quán)利要求書
1.一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次相通的沉淀系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、AO反應(yīng)系統(tǒng)、MBR超濾系統(tǒng)；所述AO反應(yīng)系統(tǒng)包括多組缺氧區(qū)和好氧區(qū)；所述缺氧區(qū)與脫氣系統(tǒng)相通；所述好氧區(qū)與緩沖區(qū)相通；所述緩沖區(qū)的硝化液回流至部分組的缺氧區(qū)內(nèi)或全部組的缺氧區(qū)內(nèi)；在所述緩沖區(qū)的出口還連通有反硝化濾池；所述反硝化濾池與MBR超濾系統(tǒng)相連；所述MBR超濾系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥一部分回流至第一組的缺氧區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述缺氧區(qū)和好氧區(qū)的組數(shù)不小于5組；所述缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積比為0.5～0.6；所述MBR超濾系統(tǒng)的污泥回流比為2.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖區(qū)的硝化液回流至前三組的缺氧區(qū)，且前三組缺氧區(qū)的回流比為5:4:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述缺氧區(qū)與好氧區(qū)的組數(shù)為5組時，多組所述缺氧區(qū)的進(jìn)水量為3:2:1:1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖區(qū)連通有微量充氧組件，在所述緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌混合組件；所述微量充氧組件在控制系統(tǒng)的作用下控制啟停和充氧量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀系統(tǒng)包括藥劑投加系統(tǒng)、絮凝池、沉淀池和調(diào)節(jié)反應(yīng)池；在所述絮凝池內(nèi)通過藥劑投加系統(tǒng)加入絮凝劑；加過絮凝劑的污水進(jìn)入所述沉淀池；所述沉淀池內(nèi)的上層清液進(jìn)入調(diào)節(jié)反應(yīng)池，沉淀進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)；所述調(diào)節(jié)反應(yīng)池與脫氣系統(tǒng)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氣系統(tǒng)包括脫氣池、曝氣裝置；所述脫氣池與AO反應(yīng)系統(tǒng)相連；所述曝氣裝置包括曝氣器和曝氣風(fēng)機(jī)；所述曝氣器安裝在脫氣池內(nèi)；所述曝氣風(fēng)機(jī)與曝氣器相通；所述AO反應(yīng)系統(tǒng)包括AO反應(yīng)器；所述MBR超濾系統(tǒng)包括依次相通的原水泵、管道過濾器、循環(huán)泵、管式膜組件、超濾水箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述缺氧區(qū)內(nèi)安裝有緩釋碳源掛膜填料；所述緩釋碳源掛膜填料的基質(zhì)顆粒是由硅藻土、沸石粉等多孔無機(jī)粉料和改性玉米芯作為碳源混合造粒制備的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氣系統(tǒng)與AO反應(yīng)系統(tǒng)之間還設(shè)有厭氧池。
10.一種低碳氮比污水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：預(yù)處理：污水先經(jīng)過物理過濾無機(jī)物后進(jìn)入沉淀系統(tǒng)，根據(jù)污水中SS、有機(jī)氮、高濃度氨氮等污染物的濃度，選擇預(yù)設(shè)的藥劑配比進(jìn)行絮凝沉淀，降低污水中的SS、有機(jī)氮、部分氨氮的去除，經(jīng)過處理后的上層液體進(jìn)入脫氣池中進(jìn)行脫氣，以便將銨鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氨；生化處理：經(jīng)過脫氣后的廢水進(jìn)入AO反應(yīng)器內(nèi)的多組缺氧區(qū)內(nèi)；廢水在缺氧區(qū)內(nèi)進(jìn)行反硝化反應(yīng)，以便將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)�，降�?/span>TN含量；經(jīng)過缺氧區(qū)后的污水進(jìn)入好氧區(qū)內(nèi)進(jìn)行硝化反應(yīng)，以便脫氮和除磷；污水在經(jīng)過好氧區(qū)后進(jìn)入緩沖區(qū)，以消耗好氧區(qū)末端的溶解氧，使溶解氧降至0.5mg/l以下；緩沖區(qū)的硝化液回流至部分組的缺氧區(qū)內(nèi)或者全部組的缺氧區(qū)內(nèi)；緩沖區(qū)的出水進(jìn)入反硝化濾池進(jìn)行進(jìn)一步的反硝化脫氮；MBR超濾：經(jīng)過生化處理后的污水經(jīng)由原水泵送至管道過濾器內(nèi)進(jìn)行初步過濾，然后經(jīng)由循環(huán)泵送至管式膜組件進(jìn)行深度過濾，最后經(jīng)過超濾水箱后出水排放；過濾時產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)過污泥回流進(jìn)入第一組的缺氧區(qū)內(nèi)，剩余污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是：提供一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)及處理方法，能夠解決上述背景技術(shù)提到的問題。
為了解決上述的主要技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種低碳氮比污水的處理系統(tǒng)，包括依次相通的沉淀系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、AO反應(yīng)系統(tǒng)、MBR超濾系統(tǒng)；所述AO反應(yīng)系統(tǒng)包括多組缺氧區(qū)和好氧區(qū)；所述缺氧區(qū)與脫氣系統(tǒng)相通；所述好氧區(qū)與緩沖區(qū)相通；所述緩沖區(qū)的硝化液回流至部分組的缺氧區(qū)內(nèi)或全部組的缺氧區(qū)內(nèi)；在所述緩沖區(qū)的出口還連通有反硝化濾池；所述反硝化濾池與MBR超濾系統(tǒng)相連；所述MBR超濾系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥一部分回流至第一組的缺氧區(qū)。
優(yōu)選地，所述缺氧區(qū)和好氧區(qū)的組數(shù)不小于5組；所述缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積比為0.5～0.6；所述MBR超濾系統(tǒng)的污泥回流比為2.5。
優(yōu)選地，所述緩沖區(qū)的硝化液回流至前三組的缺氧區(qū)，且前三組缺氧區(qū)的回流比為5:4:1。
優(yōu)選地，當(dāng)所述缺氧區(qū)與好氧區(qū)的組數(shù)為5組時，多組所述缺氧區(qū)的進(jìn)水量為3:2:1:1:1。
優(yōu)選地，所述緩沖區(qū)連通有微量充氧組件，在所述緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌混合組件；所述微量充氧組件在控制系統(tǒng)的作用下控制啟停和充氧量。
優(yōu)選地，所述沉淀系統(tǒng)包括藥劑投加系統(tǒng)、絮凝池、沉淀池和調(diào)節(jié)反應(yīng)池；在所述絮凝池內(nèi)通過藥劑投加系統(tǒng)加入絮凝劑；加過絮凝劑的污水進(jìn)入所述沉淀池；所述沉淀池內(nèi)的上層清液進(jìn)入調(diào)節(jié)反應(yīng)池，沉淀進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)；所述調(diào)節(jié)反應(yīng)池與脫氣系統(tǒng)相連。
優(yōu)選地，所述脫氣系統(tǒng)包括脫氣池、曝氣裝置；所述脫氣池與AO反應(yīng)系統(tǒng)相連；所述曝氣裝置包括曝氣器和曝氣風(fēng)機(jī)；所述曝氣器安裝在脫氣池內(nèi)；所述曝氣風(fēng)機(jī)與曝氣器相通；所述AO反應(yīng)系統(tǒng)包括AO反應(yīng)器；所述MBR超濾系統(tǒng)包括依次相通的原水泵、管道過濾器、循環(huán)泵、管式膜組件、超濾水箱。
優(yōu)選地，所述缺氧區(qū)內(nèi)安裝有緩釋碳源掛膜填料。
優(yōu)選地，所述緩釋碳源掛膜填料的基質(zhì)顆粒是由硅藻土、沸石粉等多孔無機(jī)粉料和改性玉米芯作為碳源混合造粒制備的。
優(yōu)選地，所述脫氣系統(tǒng)與AO反應(yīng)系統(tǒng)之間還設(shè)有厭氧池。
一種低碳氮比污水的處理方法，包括以下步驟：
預(yù)處理：污水先經(jīng)過物理過濾無機(jī)物后進(jìn)入沉淀系統(tǒng)，根據(jù)污水中SS、有機(jī)氮、高濃度氨氮等污染物的濃度，選擇預(yù)設(shè)的藥劑配比進(jìn)行絮凝沉淀，降低污水中的SS、有機(jī)氮、部分氨氮的去除，經(jīng)過處理后的上層液體進(jìn)入脫氣池中進(jìn)行脫氣，以便將銨鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氨；
生化處理：經(jīng)過脫氣后的廢水進(jìn)入AO反應(yīng)器內(nèi)的多組缺氧區(qū)內(nèi)；廢水在缺氧區(qū)內(nèi)進(jìn)行反硝化反應(yīng)，以便將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)�，降�?/span>TN含量；經(jīng)過缺氧區(qū)后的污水進(jìn)入好氧區(qū)內(nèi)進(jìn)行硝化反應(yīng)，以便脫氮和除磷；污水在經(jīng)過好氧區(qū)后進(jìn)入緩沖區(qū)，以消耗好氧區(qū)末端的溶解氧，使溶解氧降至0.5mg/l以下；緩沖區(qū)的硝化液回流至部分組的缺氧區(qū)內(nèi)或者全部組的缺氧區(qū)內(nèi)；緩沖區(qū)的出水進(jìn)入反硝化濾池進(jìn)行進(jìn)一步的反硝化脫氮；
MBR超濾：經(jīng)過生化處理后的污水經(jīng)由原水泵送至管道過濾器內(nèi)進(jìn)行初步過濾，然后經(jīng)由循環(huán)泵送至管式膜組件進(jìn)行深度過濾，最后經(jīng)過超濾水箱后出水排放；過濾時產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)過污泥回流進(jìn)入第一組的缺氧區(qū)內(nèi)，剩余污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明應(yīng)用于低碳氮比污水的處理具備下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)利用沉淀系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、AO反應(yīng)系統(tǒng)，從而結(jié)合化學(xué)法、生物法、物理法來實(shí)現(xiàn)污水處理，處理效果更好；在AO反應(yīng)系統(tǒng)中對進(jìn)水營養(yǎng)物進(jìn)行多點(diǎn)不同比例分配措施，缺氧區(qū)和好氧區(qū)的組數(shù)越多，整個系統(tǒng)越接近推流式反應(yīng)器，推流式反應(yīng)器在處理效率上要高于完全混合反應(yīng)器；這樣實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)布水分配營養(yǎng)，有利于脫氮除磷效果的強(qiáng)化，規(guī)避掉因傳統(tǒng)的A+O+A+O的完全混合反應(yīng)器的形式，導(dǎo)致存在與反應(yīng)區(qū)中端的“缺氧區(qū)”
在反硝化過程中獲取營養(yǎng)物質(zhì)處于不利地位；將A+O+A+O分割成多個小的缺氧區(qū)+好氧區(qū)，并利用多點(diǎn)進(jìn)水的方式可緩釋脫氮除磷在反應(yīng)機(jī)理上的矛盾，緩釋生物脫氮除磷過程在水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)上的相互矛盾。
(2)在反應(yīng)池好氧末端以后，設(shè)置緩沖區(qū)，緩沖區(qū)可以是好氧或缺氧環(huán)境，在緩沖區(qū)可以少量充氧或攪拌混合，使好氧段末端富含溶解氧的混合液在推流式前進(jìn)過程中，逐漸得以消耗，為反硝化反應(yīng)創(chuàng)造必要的條件，并使回流的低氧混合液能夠快速參與反硝化反應(yīng)，提高反應(yīng)速率，反硝化脫氮效果更佳。
(3)本發(fā)明對內(nèi)回流的位置進(jìn)行優(yōu)化，硝化液回流(內(nèi)回流)至設(shè)定組的缺氧池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮過程，此時的回流比為了脫氮，并減少生化污泥量，有機(jī)物被充分的用于反硝化過程，同時更改進(jìn)水方式，延長厭氧停留時間，促使進(jìn)水碳源大量儲存與細(xì)胞內(nèi)以強(qiáng)化內(nèi)源反硝化，降低補(bǔ)充外加碳源的成本。
（發(fā)明人：盧艷娟;劉昭君;穆子霄;劉鑫;潘文英;林航天;李海芳;何金玲）
