公布日：2024.06.07
申請日：2024.03.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，所述系統(tǒng)按照水流方向包括依次連接的一級AO反應(yīng)池、中間沉淀池、二級AO反應(yīng)池、MBR膜池和消毒池；其中，一級AO反應(yīng)池按照水流方向包括依次連接一級缺氧池和一級好氧池，一級缺氧池和一級好氧池分別與活性炭存儲容器連接，以便于活性炭的投加至所述一級缺氧池和所述一級好氧池；所述一級好氧池末端與所述一級缺氧池連接，以將所述一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池。設(shè)計(jì)巧妙，構(gòu)思新穎，出水水質(zhì)好，符合地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)，節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行簡單，出水水質(zhì)可控，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，解決了部分特殊地區(qū)排水的痛點(diǎn)，具有良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求書
1.一種污水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)按照水流方向包括依次連接的一級AO反應(yīng)池、中間沉淀池、二級AO反應(yīng)池、MBR膜池和消毒池；其中，一級AO反應(yīng)池按照水流方向包括依次連接一級缺氧池和一級好氧池，一級缺氧池和一級好氧池分別與活性炭存儲容器連接，以便于活性炭的投加至所述一級缺氧池和所述一級好氧池；所述一級好氧池末端與所述一級缺氧池連接，以將所述一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述中間沉淀池污泥出口與一級AO反應(yīng)池前端或二級AO反應(yīng)池前端連接，以將所述中間沉淀池污泥回流至一級AO反應(yīng)池前端或二級AO反應(yīng)池前端；和/或，所述MBR膜池末端與所述二級AO反應(yīng)池前端連接，以將MBR膜池內(nèi)污泥回流至二級AO反應(yīng)池前端；和/或，所述MBR膜池末端與所述消毒池前端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述一級AO反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置混合液回流泵；和/或，所述MBR膜池中的膜為微濾膜、納濾膜、超濾膜中的一種；和/或，所述中間沉淀池內(nèi)設(shè)置PAM投加系統(tǒng)；和/或，消毒池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
4.一種利用如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的污水深度處理系統(tǒng)進(jìn)行污水深度處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：生化污水依次進(jìn)入一級AO反應(yīng)池中的一級缺氧池和一級好氧池內(nèi)，并在一級缺氧池和一級好氧池中投加活性炭，一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池；S2：一級AO反應(yīng)池出水進(jìn)入中間沉淀池，在中間沉淀池內(nèi)投加PAM，并在中間沉淀池出水中投加除磷劑，用以保證總磷小于0.5mg/l；S3：中間沉淀池出水依次進(jìn)入二級AO反應(yīng)池中的二級缺氧池和二級好氧池內(nèi)，并在二級缺氧池內(nèi)投加碳源和反硝化菌；S4：二級AO反應(yīng)池出水進(jìn)入MBR膜池；S5：MBR膜池出水進(jìn)入消毒池，消毒池采用次氯酸鈉消毒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理方法，其特征在于，所述S1步驟中，所述活性炭投加方式為一次性投加或連續(xù)投加；所述一次性投加方式中，在缺氧池和好氧池中總的活性炭投加量一次性投加≥2000mg/l，用以保證缺氧池及好氧池內(nèi)的活性炭濃度在2000mg/l以上；和/或，所述一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池的回流比為250～350％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理方法，其特征在于，所述S1步驟中，所述活性炭的粒徑小于100um；和/或，所述活性炭的濃度為2000mg/l～5000mg/l。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理方法，其特征在于，所述S2步驟中，所述的中間沉淀池的污泥負(fù)荷比≤180kg/(m2·d)；和/或，所述中間沉淀池內(nèi)PAM的投加量≤10mg/l；和/或，所述除磷劑包括三氯化鐵、硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸氯化鋁鐵中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理方法，其特征在于，所述S3步驟中，在所述二級缺氧池內(nèi)投加碳源，所述碳源按碳氮比4：1的比例進(jìn)行投加；和/或，所述碳源包括葡萄糖、乙酸鈉、甲醇中的至少一種；和/或，在所述二級AO反應(yīng)池的二級缺氧池內(nèi)每兩個月投加一次反硝化菌。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理方法，其特征在于，所述S5步驟中，所述消毒池內(nèi)次氯酸鈉的投加量為15mg/l；和/或，消毒池的水力停留時間大于30min。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水深度處理的方法，其特征在于，所述生化污水的水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)；和/或，一級AO反應(yīng)池出水中總氮小于10mg/l，氨氮小于1mg/l，COD小于20mg/l；和/或，消毒池出水中總氮小于1.5mg/l，氨氮小于0.8mg/l，COD小于15mg/l，總磷小于0.3mg/l。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，對傳統(tǒng)生化處理技術(shù)及MBR工藝的改良，將生化處理過程與物化處理工藝過程有機(jī)結(jié)合。通過生化處理工藝去除好處理的有機(jī)物及氨氮、總氮等污染物質(zhì)，進(jìn)一步通過活性炭對污染物的吸附作用，把難降解COD通過吸附在活性炭表面進(jìn)行去除，另外，活性炭表面吸附有大量的微生物，將剩余總氮都轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后通過缺氧過程將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，保證氨氮值小于1mg/l，從而滿足總氮的出水要求。解決了傳統(tǒng)生化處理工藝主要污染物質(zhì)出水水質(zhì)不能達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)的難題。對于特殊排放地區(qū)如景區(qū)、水源保護(hù)地等排放水處理具有良好的效果，解決了污水要達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)必須采用納濾或反滲透處理工藝，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，并且存在濃鹽水無法處理的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種污水深度處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)按照水流方向包括依次連接的一級AO反應(yīng)池、中間沉淀池、二級AO反應(yīng)池、MBR膜池和消毒池；
其中，一級AO反應(yīng)池按照水流方向包括依次連接一級缺氧池和一級好氧池，一級缺氧池和一級好氧池分別與活性炭存儲容器連接，以便于活性炭的投加至所述一級缺氧池和所述一級好氧池；
所述一級好氧池末端與所述一級缺氧池連接，以將所述一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述中間沉淀池污泥出口與一級AO反應(yīng)池前端或二級AO反應(yīng)池前端連接，以將所述中間沉淀池污泥回流至一級AO反應(yīng)池前端或二級AO反應(yīng)池前端；
和/或，所述MBR膜池末端與所述二級AO反應(yīng)池前端連接，以將MBR膜池內(nèi)污泥回流至二級AO反應(yīng)池前端；
和/或，所述MBR膜池末端與所述消毒池前端連接。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，在所述一級AO反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置混合液回流泵；
和/或，所述MBR膜池中的膜為微濾膜、納濾膜、超濾膜中的一種；
和/或，所述中間沉淀池內(nèi)設(shè)置PAM投加系統(tǒng)；
和/或，消毒池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
本發(fā)明還提供一種利用上述污水深度處理系統(tǒng)進(jìn)行污水深度處理的方法，包括如下步驟：
S1：生化污水依次進(jìn)入一級AO反應(yīng)池中的一級缺氧池和一級好氧池內(nèi)，并在一級缺氧池和一級好氧池中投加活性炭，一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池；
S2：一級AO反應(yīng)池出水進(jìn)入中間沉淀池，在中間沉淀池內(nèi)投加PAM，并在中間沉淀池出水中投加除磷劑，用以保證總磷小于0.5mg/l；
S3：中間沉淀池出水依次進(jìn)入二級AO反應(yīng)池中的二級缺氧池和二級好氧池內(nèi)，并在二級缺氧池內(nèi)投加碳源和反硝化菌；
S4：二級AO反應(yīng)池出水進(jìn)入MBR膜池；
S5：MBR膜池出水進(jìn)入消毒池，消毒池采用次氯酸鈉消毒。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述S1步驟中，所述活性炭投加方式為一次性投加或連續(xù)投加；
所述一次性投加方式中，在缺氧池和好氧池中總的活性炭投加量一次性投加≥2000mg/l，用以保證缺氧池及好氧池內(nèi)的活性炭濃度在2000mg/l以上；
和/或，所述一級好氧池末端得到的混合液回流至一級缺氧池的回流比為250～350％。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述S1步驟中，所述活性炭的粒徑小于100um；
和/或，所述活性炭的濃度為2000mg/l～5000mg/l。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述S2步驟中，所述的中間沉淀池的污泥負(fù)荷比≤180kg/(m2·d)；
和/或，所述中間沉淀池內(nèi)PAM的投加量≤10mg/l；
和/或，所述除磷劑包括三氯化鐵、硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸氯化鋁鐵中的一種。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述S3步驟中，在所述二級缺氧池內(nèi)投加碳源，所述碳源按碳氮比4：1的比例進(jìn)行投加；
和/或，所述碳源包括葡萄糖、乙酸鈉、甲醇中的至少一種；
和/或，在所述二級AO反應(yīng)池的二級缺氧池內(nèi)每兩個月投加一次反硝化菌。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述S5步驟中，所述消毒池內(nèi)次氯酸鈉的投加量為15mg/l；
和/或，消毒池的水力停留時間大于30min。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，所述生化污水的水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)；
和/或，一級AO反應(yīng)池出水中總氮小于10mg/l，氨氮小于1mg/l，COD小于20mg/l；
和/或，消毒池出水中總氮小于1.5mg/l，氨氮小于0.8mg/l，COD小于15mg/l，總磷小于0.3mg/l。
本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，有益效果如下：
1、本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，在一級AO反應(yīng)池內(nèi)投加活性炭，將難降解COD通過吸附在活性炭表面進(jìn)行去除，而且活性炭表面吸附有大量的微生物，將水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后通過缺氧過程將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓ＷC氨氮值小于1mg/l，從而滿足總氮的出水要求。解決了傳統(tǒng)生化處理工藝主要污染物質(zhì)出水水質(zhì)不能達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)的難題。
2、本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，在一級AO反應(yīng)池后設(shè)置中間沉淀池，一方面減少進(jìn)入MBR膜池的活性炭量，保護(hù)MBR膜，有效提高膜通量，另一方面，防止進(jìn)入二級缺氧池內(nèi)的溶解氧過多，導(dǎo)致二級缺氧池的缺氧環(huán)境保證不了，影響了二級缺氧池的脫氮效果。
3、本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，通過兩段AO處理工藝，在第一級AO處理工藝中，投加粉末活性炭，通過微生物的生化反應(yīng)及活性炭的吸附作用，保證一級AO的出水中總氮小于10mg/l，氨氮小于1mg/l，COD小于20mg/l。一級AO反應(yīng)池經(jīng)二沉池(即中間沉淀池)后進(jìn)入二級AO，在二級AO中過量投加碳源，通過二級缺氧池將總氮去除，出水小于1.5mg/，過量投加的部分COD通過二級好氧池去除。
4、本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，設(shè)計(jì)巧妙，構(gòu)思新穎，改變了現(xiàn)有的污水凈化方式，避免現(xiàn)有技術(shù)中水處理設(shè)施占地面積大、工藝流程長、流程復(fù)雜、一次性投資高、運(yùn)行管理復(fù)雜、抗負(fù)荷沖擊能力差等問題。
5、本發(fā)明提供的一種污水深度處理系統(tǒng)和方法，出水水質(zhì)好，符合地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)，節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行簡單，出水水質(zhì)可控，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，解決了部分特殊地區(qū)排水的痛點(diǎn)，具有良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。
（發(fā)明人：高濤;惠建剛;馬曉暉）
