公布日：2023.01.31
申請日：2022.10.18
分類號：C02F3/28(2006.01)I;B01J2/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，涉及污水處理技術領域，包括：進藥池、一體化反應池、顆粒強化升流選擇池和豎流沉淀池，其中顆粒強化升流選擇池依次設置有進水渠、布水管、布水擋板、斜坡泥斗，最后通過顆粒強化升流選擇池的頂部的排水渠與豎流沉淀池連接，另外通過排泥管和穿孔排泥管與一體化反應池連接；該系統(tǒng)具有結構設計合理、操作使用方便、運行及維護成本低，其造粒方法中部分氮元素通過厭氧氨氧化反應去除，無需外加碳源，對于碳源缺乏的污水脫氮具有優(yōu)勢；污泥產(chǎn)量少，降低污泥處置費用及運行成本。
權利要求書
1.一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，包括：進藥池，所述進藥池的進口端與原水進水口連接，所述進藥池的出口端通過所述進藥泵與一體化反應池的進口端連接，所述一體化反應池的進口端與進藥池和原水進水口連接；顆粒強化升流選擇池，所述顆粒強化升流選擇池包括進水渠和布水管，所述一體化反應池的出口端通過出水孔與所述進水渠連接，所述進水渠底部與所述布水管連接，所述布水管的下端延伸至所述顆粒強化升流選擇池的底部并設置有布水擋板，所述顆粒強化升流選擇池的底部設置有斜坡泥斗，所述斜坡泥斗的底部設置穿孔排泥管，所述穿孔排泥管與氣提裝置連接，所述顆粒強化升流選擇池的頂部設置有排水渠；豎流沉淀池，與所述排水渠通過進水孔連接，所述豎流沉淀池通過排泥管和污泥回流泵與所述一體化反應池連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述一體化反應池包括：池體，所述池體為半封閉結構；穿孔曝氣器，設置在所述池體的底部；曝氣頭，設置在所述池體的底部；鼓風機，設置在所述池體外部，所述鼓風機通過曝氣管路與所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭連接，所述曝氣管路上設置有氣體流量計和閥門。
3.根據(jù)權利要求2所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述一體化反應池包括多個依次連接的格室，每個所述格室的底部都設置有所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭，每個所述格室的過流孔交錯設置。
4.根據(jù)權利要求3所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述氣提裝置的出水口和所述排泥管均與首個所述格室連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒強化升流選擇池包括選擇池池體，所述選擇池池體為半封閉結構，所述進水渠設置在所述選擇池池體的頂部兩側，所述布水管沿豎直方向設置，所述布水管的下端為喇叭口，所述排水渠居中設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述豎流沉淀池包括：沉淀池，所述沉淀池的一側設有單側出水渠，所述沉淀池的底部設置有泥斗，所述排泥管與所述泥斗的下方連接；中心進水管，居中設置在所述沉淀池內，所述中心進水管的進水端與所述排水渠連接，所述中心進水管的排水端設置在所述沉淀池的下方。
7.根據(jù)權利要求1所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述進藥池包括進藥池體，所述進藥池體為半封閉結構，所述進藥池體內設置有攪拌器，所述進藥池前端設置有初沉水進水泵，所述初沉水進水泵通過初沉水進水管分別與所述進藥池和所述一體化反應池連接，所述進藥池和所述一體化反應池連接之間還設置有加藥泵。
8.一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒方法，利用根據(jù)權利要求1-7任一項所述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括：步驟一，將取自城市污水廠曝氣池具有硝化作用的活性污泥及厭氧氨氧化生物膜種泥投加到一體化反應池內，啟動初沉水進水泵，將初沉水引入進藥池，投加碳酸氫銨及碳酸氫鈉，配置高氨氮廢水，氨氮濃度維持在500-1000mg/L；并將初沉水引入一體化反應池，啟動加藥泵，控制進藥配比，調節(jié)一體化反應池第一格室內氨氮濃度為300-400mg/L；啟動鼓風機，調節(jié)閥門及氣體流量計，控制DO為0.1-0.5mg/L；測定污泥濃度及混合污泥粒徑，不定時啟動污泥回流泵及氣提裝置，控制一體化反應池內污泥濃度為約4000-5000mg/L；一體化反應池內混合液溫度控制在27-35℃，pH值控制在7-8.4之間；步驟二，根據(jù)一體化反應池中混合液的pH值、溫度、氮素指標及污泥濃度，調整進水NH4+-N負荷，即調整進水流量、曝氣量和改變污泥回流量，當游離氨FA濃度高時，降低進水氨氮濃度或降低進水量；當游離亞硝酸FNA濃度高時，降低曝氣量；當MLSS濃度降低時，增大污泥回流量；步驟三，根據(jù)一體化反應池內的污泥濃度調節(jié)顆粒強化升流選擇池及豎流沉淀池的污泥回流量及進水流量；根據(jù)污泥粒徑及污泥濃度增長情況，調整顆粒強化升流選擇池的上升流速為0.8-2.0m/h；工藝初始運行時，系統(tǒng)內顆�；潭鹊�，控制上升流速小于1m/h，降低污泥流失，利用水力剪切力及沉淀壓縮作用逐漸形成厭氧氨氧化污泥顆粒；隨著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及污泥粒徑的增長，可逐步增大上升流速至2m/h，加大絮體污泥的淘洗；步驟四，根據(jù)一體化反應池內顆粒的粒徑規(guī)律調節(jié)穿孔曝氣器的使用頻率及顆粒強化升流選擇池的污泥回流量，即通過穿孔曝氣器的開啟增大一體化反應池內的水力剪切力；調節(jié)顆粒強化升流選擇池的污泥回流量，改善絮體污泥的淘洗作用及池內壓縮沉淀作用。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供了一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有結構設計合理、操作使用方便、運行及維護成本低、能耗相對較低、無需額外增加碳源等優(yōu)點，能夠實現(xiàn)厭氧氨氧化顆粒污泥的快速形成及穩(wěn)定維持，為該工藝的應用提供一定的基礎。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，包括：
進藥池，所述進藥池的進口端與原水進水口連接，所述進藥池的出口端通過所述進藥泵與一體化反應池的進口端連接，所述一體化反應池的進口端與進藥池和原水進水口連接；
顆粒強化升流選擇池，所述顆粒強化升流選擇池包括進水渠和布水管，所述一體化反應池的出口端通過出水孔與所述進水渠連接，所述進水渠底部與所述布水管連接，所述布水管的下端延伸至所述顆粒強化升流選擇池的底部并設置有布水擋板，所述顆粒強化升流選擇池的底部設置有斜坡泥斗，所述斜坡泥斗的底部設置穿孔排泥管，所述穿孔排泥管與氣提裝置連接，所述顆粒強化升流選擇池的頂部設置有排水渠；
豎流沉淀池，與所述排水渠通過進水孔連接，所述豎流沉淀池通過排泥管和污泥回流泵與所述一體化反應池連接。
可選地，所述一體化反應池包括：
池體，所述池體為半封閉結構；
穿孔曝氣器，設置在所述池體的底部；
曝氣頭，設置在所述池體的底部；
鼓風機，設置在所述池體外部，所述鼓風機通過曝氣管路與所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭連接，所述曝氣管路上設置有氣體流量計和閥門。
可選地，所述一體化反應池包括多個依次連接的格室，每個所述格室都設置有所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭，每個所述格室的過流孔交錯設置。
可選地，所述氣提裝置的出水口和所述排泥管均與首個所述格室連接。
可選地，所述顆粒強化升流選擇池包括選擇池池體，所述選擇池池體為半封閉結構，所述進水渠設置在所述選擇池池體的頂部兩側，所述布水管沿豎直方向設置，所述布水管的下端為喇叭口，所述排水渠居中設置。
可選地，所述豎流沉淀池包括：
沉淀池，所述沉淀池的一側設有單側出水渠，所述沉淀池的底部設置有泥斗，所述排泥管與所述泥斗的下方連接；
中心進水管，居中設置在所述沉淀池內，所述中心進水管的進水端與所述排水渠連接，所述中心進水管的排水端設置在所述沉淀池的下方。
可選地，所述進藥池包括進藥池體，所述進藥池體為半封閉結構，所述進藥池體內設置有攪拌器，所述進藥池前端設置有初沉水進水泵，所述初沉水進水泵通過初沉水進水管分別與所述進藥池和所述一體化反應池連接，所述進藥池和所述一體化反應池連接之間還設置有加藥泵。
本發(fā)明提供了一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒方法，利用根據(jù)上述的升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，該方法包括：
步驟一，將取自城市污水廠曝氣池具有硝化作用的活性污泥及厭氧氨氧化生物膜種泥投加到一體化反應池內，啟動初沉水進水泵，將初沉水引入進藥池，投加碳酸氫銨及碳酸氫鈉，配置高氨氮廢水，氨氮濃度維持在500-1000mg/L；并將初沉水引入一體化反應池，啟動加藥泵，控制進藥配比，調節(jié)一體化反應池第一格室內氨氮濃度為300-400mg/L；啟動鼓風機，調節(jié)閥門及氣體流量計，控制DO為0.1-0.5mg/L；測定污泥濃度及混合污泥粒徑，不定時啟動污泥回流泵及氣提裝置，控制一體化反應池內污泥濃度為約4000-5000mg/L；一體化反應池內混合液溫度控制在27-35℃，pH值控制在7-8.4之間；
步驟二，根據(jù)一體化反應池中混合液的pH值、溫度、氮素指標及污泥濃度，調整進水NH4+-N負荷，即調整進水流量、曝氣量和改變污泥回流量，當游離氨FA濃度高時，降低進水氨氮濃度或降低進水量；當游離亞硝酸FNA濃度高時，降低曝氣量；當MLSS濃度降低時，增大污泥回流量；
步驟三，根據(jù)一體化反應池內的污泥濃度調節(jié)顆粒強化升流選擇池及豎流沉淀池的污泥回流量及進水流量；根據(jù)污泥粒徑及污泥濃度增長情況，調整顆粒強化升流選擇池的上升流速為0.8-2.0m/h；工藝初始運行時，系統(tǒng)內顆�；潭鹊�，控制上升流速小于1m/h，降低污泥流失，利用水力剪切力及沉淀壓縮作用逐漸形成厭氧氨氧化污泥顆粒；隨著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及污泥粒徑的增長，可逐步增大上升流速至2m/h，加大絮體污泥的淘洗；
步驟四，根據(jù)一體化反應池內顆粒的粒徑規(guī)律調節(jié)穿孔曝氣器的使用頻率及顆粒強化升流選擇池的污泥回流量，即通過穿孔曝氣器的開啟增大一體化反應池內的水力剪切力；調節(jié)顆粒強化升流選擇池的污泥回流量，改善絮體污泥的淘洗作用及池內壓縮沉淀作用。
本發(fā)明提供了一種升流強化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，其有益效果在于：
1、該系統(tǒng)采用連續(xù)流工藝快速培養(yǎng)厭氧氨氧化顆粒污泥，運行管理簡便，設施成本較低，一體化反應穩(wěn)定，其抗低溫、水量、水質沖擊能力強；
2、該系統(tǒng)中的顆粒強化升流選擇池能夠對系統(tǒng)內污泥進行壓縮沉淀，同時加速了絮體污泥的淘洗過程，形成一定的生物選擇壓，大大助力了厭氧氨氧化顆粒污泥的形成；
3、該系統(tǒng)中穿孔曝氣器及曝氣頭兩種曝氣設施的設置，使一體化反應池具有多樣的曝氣方式，能夠靈活調整污泥馴化過程中的曝氣形式，不僅為活性污泥提供所需氧氣，而且為顆粒污泥的形成提供必要的剪切力，有利于厭氧氨氧化顆粒污泥的形成；
4、該系統(tǒng)具有短程硝化厭氧氨氧化反應所固有的特點：耗氧量少，能耗降低，部分氮元素通過厭氧氨氧化反應去除，無需外加碳源，對于碳源缺乏的污水脫氮具有優(yōu)勢；污泥產(chǎn)量少，降低污泥處置費用及運行成本。
（發(fā)明人：張樹軍;趙丹;韓曉宇;黃京;李寧;王曉聰）
