專利名稱：多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理系統(tǒng)及其處理方法，尤其是一種多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
隨著水體“富營養(yǎng)化”問題的日漸突出，污水排放標(biāo)準(zhǔn)愈來愈嚴(yán)格，城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)已從單一去除有機物為目的的處理階段進(jìn)入到既要去除有機物又要脫氮除磷的深度處理階段。另外，我國大部分城鎮(zhèn)污水C/N比低，運行過程中硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在泥齡方面存在的矛盾以及其他諸多因素，導(dǎo)致許多城鎮(zhèn)污水處理廠出水不能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中規(guī)定的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)或一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。如何提高低C/N比城鎮(zhèn)污水的脫氮除磷效果，成為當(dāng)今污水處理領(lǐng)域研究的熱點問題。
城鎮(zhèn)污水處理脫氮除磷的工藝技術(shù)有多種，在這些生物脫氮除磷處理工藝中，發(fā)揮主要作用的是A2/0及其改良、變形工藝，世界上80%以上污水中的氮、磷是通過A2/0工藝實現(xiàn)的。在我國，采用A2/0工藝進(jìn)行生物脫氮除磷的城鎮(zhèn)污水處理廠約有50%以上，A2/0工藝是處理城市污水處理的主要工藝和首選工藝。按照我國有關(guān)水體改善治理要求，重點流域范圍內(nèi)的城市污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)，按照該標(biāo)準(zhǔn)中的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)或一級B排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，因此使得2005年之前建設(shè)的按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996) 二級排放標(biāo)準(zhǔn)運行的污水處理廠面臨升級改造的問題。根據(jù)國內(nèi)實際情況，水廠提標(biāo)升級改造的主流工藝也大多采用A2/0或A2/0的改良、變形工藝。然而，A2/0工藝在處理低C/N比城鎮(zhèn)污水中最大的缺點是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負(fù)荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和微生物對有機基質(zhì)的競爭，很難在同一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除，因而限制了生物脫氮除磷效能的充分發(fā)揮和進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
因此，有必要研究開發(fā)一種新型的脫氮除磷處理工藝，結(jié)合改良式A2/0工藝的優(yōu)點，充分發(fā)揮在處理過程中微生物的作用，以提高低C/N比城鎮(zhèn)污水脫氮除磷的處理效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法，解決了傳統(tǒng)A2/O工藝存在的硝化細(xì)菌與聚磷菌之間的泥齡矛盾及不同種群的微生物之間對碳源的競爭問題，提高了工藝運行的脫氮除磷效果。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括原水箱，所述原水箱通過蠕動泵分別連接厭氧池和缺氧池，所述厭氧池出水口和缺氧池出水口都與好氧池相連，所述好氧池出水口連接沉淀池；
所述好氧池的硝化液出口通過蠕動泵和硝化液回流管與缺氧池相連；
所述沉淀池下方分別通過閥門分別連接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通過蠕動泵連接厭氧池；
所述好氧池下方通過曝氣管連接空壓機；所述厭氧池和缺氧池內(nèi)分別設(shè)有攪拌器。
所述好氧池內(nèi)設(shè)有懸浮填料，所述懸浮填料的體積是好氧池容積的25 30%。
所述缺氧池內(nèi)設(shè)有填料，所述填料的體積是缺氧池容積的25 30%。
所述曝氣管上設(shè)有閥門。
實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理方法，包括如下步驟:
(I)原水按4: 6 5: 5的分配比例分別進(jìn)入?yún)捬醭睾腿毖醭兀?br> (2)將厭氧池和缺氧池的處理過的污水一起送入好氧池；
(3)將好氧池處理過的污水送入沉淀池，將好氧池內(nèi)的硝化液送回到缺氧池；
(4)將沉淀池的污泥固體排出，將沉淀池的污泥液體送回到厭氧池。
在好氧池中投加池體有效容積25 30 %懸浮填料。
在缺氧池中投加池體有效容積25 30%填料。
本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法的有益效果如下:
本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法，針對低C/N城鎮(zhèn)污水處理，提高了脫氮除磷效果，減少了城鎮(zhèn)污水處理廠出水對水體中氮、磷的排放含量，對控制當(dāng)前日益嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化具有重要意義。工藝處理后出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中規(guī)定的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。該項研究技術(shù)可用于新建污水處理廠的設(shè)計運行，而且對于現(xiàn)有污水處理廠的提標(biāo)升級改造也具有重要的參考價值。


圖1為本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括原水箱1，所述原水箱I通過蠕動泵8分別連接厭氧池2和缺氧池3，所述厭氧池出水口 15和缺氧池出水口 16都與好氧池4相連，所述好氧池出水口 17連接沉淀池5 ；
所述好氧池4的硝化液出口通過蠕動泵8和硝化液回流管12與缺氧池3相連；
所述沉淀池5下方分別通過閥門9分別連接排泥管14和污泥回流管13，所述污泥回流管13通過蠕動泵8連接厭氧池2 ；
所述好氧池4下方通過曝氣管11連 接空壓機6 ;所述厭氧池2和缺氧池3內(nèi)分別設(shè)有攪拌器7。
所述好氧池4內(nèi)設(shè)有懸浮填料，所述懸浮填料的體積是好氧池4容積的25 30%。所述缺氧池3內(nèi)設(shè)有填料，所述填料的體積是缺氧池3容積的25 30%。
所述曝氣管11上設(shè)有閥門9。
本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理方法，包括如下步驟:
(I)原水按4: 6 5: 5的分配比例分別進(jìn)入?yún)捬醭睾腿毖醭兀?br> (2)將厭氧池和缺氧池的處理過的污水一起送入好氧池；
(3)將好氧池處理過的污水送入沉淀池，將好氧池內(nèi)的硝化液送回到缺氧池；
(4)將沉淀池的污泥固體排出，將沉淀池的污泥液體送回到厭氧池。
在好氧池中投加池體有效容積25 30 %懸浮填料。
在缺氧池中投加池體有效容積25 30%填料。
原水按4: 6 5: 5的分配比例分別進(jìn)入?yún)捬醭睾腿毖醭?，通過對進(jìn)水分配比進(jìn)行靈活調(diào)整，可以保證反硝化系統(tǒng)對碳源的需求，實現(xiàn)系統(tǒng)運行中良好的脫氮和除磷效果。在好氧池中投加池體有效容積25% -30%懸浮填料，使得該工藝兼有了懸浮活性污泥和固定生物膜兩者的優(yōu)點。懸浮填料有利于細(xì)菌和微生物的附著，增加了生物量，提高了耐沖擊負(fù)荷能力和降解有機污染物的能力，提高了氧的傳遞能力和利用效率，延長了污泥齡、縮短水力停留時間、增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且可有效地提高對C0D、B0D、TN和TP的去除效果。懸浮填料上主要附著生長硝化細(xì)菌，而懸浮污泥中主要生長異養(yǎng)菌，通過生物填料對微生物的固定作用，可有效穩(wěn)定地提高系統(tǒng)的硝化效果。由于生物填料上生物相比較豐富，同時生物膜易形成不同的溶解氧環(huán)境，提高了系統(tǒng)運行的脫氮效果。由于硝化細(xì)菌在填料上實現(xiàn)了固定生長，系統(tǒng)運行中可根據(jù)除磷的需要確定泥齡，由此可以解決硝化細(xì)菌與聚磷菌之間的泥齡問題。反硝化的實現(xiàn)主要是靠缺氧池中反硝化細(xì)菌，通過硝化液回流實現(xiàn)反硝化，若缺氧池中的污泥濃度不能達(dá)到反硝化的要求時，也可選擇在缺氧池中投加池體有效容積25% -30%填料，以提高缺氧池的反硝化作用，保證系統(tǒng)脫氮的穩(wěn)定性。根據(jù)呂絳等對缺氧池填料投配比對A2/0-MBR工藝反硝化除磷的影響研究，在缺氧池中投加部分填料，更有利于系統(tǒng)實現(xiàn)反硝化除磷。Rogalla等通過對比研究生物膜系統(tǒng)和復(fù)合生物膜系統(tǒng)中對氮、磷去除情況，發(fā)現(xiàn)生物膜系統(tǒng)和復(fù)合生物膜系統(tǒng)的出水中氮、磷含量均很低，證明生物膜系統(tǒng)具有聞效的脫氣除憐能力。
基于以上分析，該改良型A2/0復(fù)合工藝可以從很大程度上解決脫氮和除磷的矛盾，通過在好氧池和缺氧池中投加填料，從根本上保證了系統(tǒng)的脫氮效果，解決了硝化細(xì)菌與聚磷菌之間的泥齡問題，提高了系統(tǒng)的除磷效果。
實施例1
試驗裝置厭氧池、缺氧池和好氧池的體積比為1:1: 3，污水的總的停留時間為13小時。試驗用水取自某污水處理廠細(xì)格柵后的城市混合污水。污水經(jīng)過原水箱初沉后，其進(jìn)水水質(zhì)為:pH為7.3左右，溫度為20°C，C0D = 180 350mg/L，B0D5 = 85 210mg/L，NH3-N = 21 42mg/L，TN = 29 58mg/L，TP = 2.1 7.8mg/L, C/N 比為 5 6，屬于典型的低C/N比污水。經(jīng)原水箱沉淀的原水按5: 5的比例分別進(jìn)入?yún)捬醭睾腿毖醭?，厭氧池和缺氧池出水直接進(jìn)入好氧 池，硝化液內(nèi)回流比200%，污泥回流比75%。進(jìn)入?yún)捬醭氐奈鬯趨捬蹙淖饔孟掳l(fā)生生化反應(yīng)，厭氧反應(yīng)使廢水中大分子有機物斷裂為小分子有機物，提高了污水的可生化性，聚磷菌在厭氧條件下降解部分有機物的同時實現(xiàn)過度釋磷；在缺氧池中進(jìn)入的污水與回流的硝化液混合，池中的懸浮生長的反硝化細(xì)菌以及懸浮填料上固定生長的微生物利用原水中的有機物進(jìn)行反硝化，達(dá)到系統(tǒng)脫氮的目的；厭氧池與缺氧池的出水直接進(jìn)入好氧池，在好氧池中依靠懸浮污泥中和附著生物膜上的異養(yǎng)微生物對有機物進(jìn)行進(jìn)一步降解，同時依靠系統(tǒng)內(nèi)的硝化細(xì)菌實現(xiàn)硝化反應(yīng)。由于在好氧池投加了填料，因此在填料上固定生長的微生物的生化代謝與污水水質(zhì)特點較為適應(yīng)，這樣進(jìn)一步提高了對污水中的污染物的去除，穩(wěn)定了系統(tǒng)的除污效果。
城鎮(zhèn)污水經(jīng)本發(fā)明工藝處理后，出水各項指標(biāo)為:C0D = 24 45mg/L，BOD5 = 2 7mg/L, TN = 7.2 13.4mg/L, TP = O 0.48mg/L, NH3-N = O 1.0mg/L,各項指標(biāo)均滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中規(guī)定的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)要求，對低C/N比城市生活污水具有良好的脫氮除磷效果。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入 本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括原水箱，所述原水箱通過蠕動泵分別連接厭氧池和缺氧池，所述厭氧池出水口和缺氧池出水口都與好氧池相連，所述好氧池出水口連接沉淀池； 所述好氧池的硝化液出口通過蠕動泵和硝化液回流管與缺氧池相連； 所述沉淀池下方分別通過閥門分別連接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通過蠕動泵連接厭氧池； 所述好氧池下方通過曝氣管連接空壓機；所述厭氧池和缺氧池內(nèi)分別設(shè)有攪拌器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述好氧池內(nèi)設(shè)有懸浮填料，所述懸浮填料的體積是好氧池容積的25 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述缺氧池內(nèi)設(shè)有填料，所述填料的體積是缺氧池容積的25 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述曝氣管上設(shè)有閥門。
5.一種多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理方法，包括如下步驟 (1)原水按4: 6 5 : 5的分配比例分別進(jìn)入?yún)捬醭睾腿毖醭兀? (2)將厭氧池和缺氧池的處理過的污水一起送入好氧池； (3)將好氧池處理過的污水送入沉淀池，將好氧池內(nèi)的硝化液送回到缺氧池； (4)將沉淀池的污泥固體排出，將沉淀池的污泥液體送回到厭氧池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理方法，其特征在于在好氧池中投加池體有效容積25 30%懸浮填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理方法，其特征在于在缺氧池中投加池體有效容積25 30%填料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)及其處理方法，解決了傳統(tǒng)A2/O工藝存在的硝化細(xì)菌與聚磷菌之間的泥齡矛盾及不同種群的微生物之間對碳源的競爭問題，提高了工藝運行的脫氮除磷效果。本發(fā)明的多點進(jìn)水式城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括原水箱，所述原水箱通過蠕動泵分別連接厭氧池和缺氧池，所述厭氧池出水口和缺氧池出水口都與好氧池相連，所述好氧池出水口連接沉淀池；所述好氧池的硝化液出口通過蠕動泵和硝化液回流管與缺氧池相連；所述沉淀池下方分別通過閥門分別連接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通過蠕動泵連接厭氧池；所述好氧池下方通過曝氣管連接空壓機；所述厭氧池和缺氧池內(nèi)分別設(shè)有攪拌器。
文檔編號C02F3/30GK103253768SQ201310124380
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者李思敏, 杜國帥, 唐鋒兵 申請人:李思敏