專利名稱:城市污水化學(xué)生物組合深度除磷系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及城市污水處理系統(tǒng)和處理方法。
背景技術(shù)：
城市污水處理工藝在七、八十年代中期，以傳統(tǒng)的活性污泥法居多，主要以去除COD(化學(xué)需氧量)為對(duì)象，對(duì)處理后出水中的氮、磷指標(biāo)要求不高。近年來，城鎮(zhèn)人們普遍用洗衣機(jī)洗滌衣物等，大量使用洗衣粉等含磷物質(zhì)，這不但使城鎮(zhèn)的污水量增大，而且使污水中的含磷量增加。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)城鎮(zhèn)的污水處理要求會(huì)越來越高，對(duì)污水處理的除磷、脫氮的指標(biāo)將日趨嚴(yán)格。
現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)中的生物脫氮技術(shù)，一般都能達(dá)到除氮指標(biāo)的要求，而生物除磷技術(shù)卻很難達(dá)到除磷指標(biāo)的要求。因此，在城市污水處理中，迫切需要解決除磷的技術(shù)問題。中國專利CN1410366公開了一種“雙循環(huán)兩相生物脫氮除磷工藝”，該污水處理裝置以前置厭氧反應(yīng)器、懸浮生長(zhǎng)主反應(yīng)器、沉淀池和生物膜反應(yīng)器在空間上構(gòu)成四個(gè)主體單元。中國專利CN2481707公開的污水處理裝置的設(shè)計(jì)方案是一級(jí)曝氣池和一級(jí)沉淀池采用合建式結(jié)構(gòu)；在一級(jí)曝氣池和二級(jí)曝氣池的入口處分別設(shè)置了絮凝吸附區(qū)；從一級(jí)沉淀池和二級(jí)沉淀池的底部出口至一級(jí)曝氣池和二級(jí)曝氣池入口的流程為活性污泥的分段和多段回流結(jié)構(gòu)。CN1410366和CN2481707均為生物法，除氮效果好，但除磷穩(wěn)定差，對(duì)含高磷污水的除磷效果更差。中國專利CN1417142公開的“化學(xué)強(qiáng)化生物除磷工藝方法”包括生物除磷除污物、泥水分離、厭氧釋磷和化學(xué)除磷工藝步驟，其化學(xué)除磷是在化學(xué)除磷池中投加化學(xué)沉淀劑，使處理液中的磷沉淀排放的辦法除磷。該方法雖然能有效除磷，但該方法的污水處理裝置增加了三個(gè)操作單元，即在曝氣池與沉淀池之間增加了反硝化池及在沉淀池后增加了釋磷池和化學(xué)除磷池，這就增加了占地面積、增大了投資、增加了能耗、增加了污水處理費(fèi)用等不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有城市污水處理中除磷技術(shù)的不足之處，提供一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷系統(tǒng)及方法。本發(fā)明系統(tǒng)具有操作單元少，結(jié)構(gòu)緊湊，可有效地節(jié)省占地面積和運(yùn)行能耗，節(jié)省基建投資，及降低污水處理費(fèi)用等特點(diǎn)。本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、處理時(shí)間短、除磷效果特別顯著，處理后水中的磷指標(biāo)能達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并還具有抗沖擊能力強(qiáng)，產(chǎn)生的污泥不膨脹等特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷系統(tǒng)主要包括格柵、沉砂池、初沉池、缺氧變速生物濾池及合建式曝氣沉淀池等操作單元和加藥裝置及污泥處理單元等，其間通過管道連接。其沉砂池和初沉池及合建式曝氣沉淀池主要操作單元為兩組并聯(lián)運(yùn)行，以利污水量巨大的城鎮(zhèn)污水處理和便于輪流檢修。其合建式曝氣沉淀池，主要由曝氣池和二沉池構(gòu)成，在曝氣池中主要裝置有作進(jìn)水計(jì)量用的三角計(jì)量堰，用作曝氣的曝氣葉輪，及在其底部設(shè)有污泥導(dǎo)流管，以便將曝氣池中的沉淀物導(dǎo)流到二沉池。曝氣池和沉淀池通過導(dǎo)流墻相連接；在二沉池中設(shè)置有出水槽、排泥管、出水渠、及放空管；加藥裝置主要由加藥室，加藥管及加藥閥組成，加藥室通過加藥管和加藥閥分別與兩組合建式曝氣沉淀池的曝氣池連接。加藥室中的化學(xué)絮凝劑通過加藥裝置加入曝氣池內(nèi)。在曝氣池中使絮凝劑中的Fe3+與處理水中的PO43-結(jié)合形成礬花，加速絮凝沉淀，從而有效的除去處理水中的磷；同時(shí)加速固體物質(zhì)沉降速度，從而可減少處理水在二沉池的停留時(shí)間，處理水在二沉池的停留時(shí)間即可由傳統(tǒng)的3小時(shí)減少到1.5小時(shí)。合建式曝氣沉淀池采用連續(xù)進(jìn)出水，間隙運(yùn)行的方式。合建式曝氣沉淀池結(jié)構(gòu)緊湊、抗沖擊力強(qiáng)、占地省、投資少、節(jié)省運(yùn)行能耗，反應(yīng)速度快、處理時(shí)間短。其污泥處理單元主要包括污泥濃縮池、儲(chǔ)泥池、污泥壓濾間等。其間通過管道連接，其污泥濃縮池為兩組并聯(lián)運(yùn)行，以適應(yīng)巨大污水量處理的要求及便于檢修，污泥處理單元將污泥濃縮、脫水、壓濾后外運(yùn)，可用作肥料等。
一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷方法的方法步驟如下1、格柵截留較大懸浮物待處理污水從污水進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水井后，首先通過格柵截留除去污水中較大的懸浮物后，處理水通過連接管道進(jìn)入沉砂池。
2、沉砂池去除比重較大的無機(jī)顆粒通過格柵的處理水進(jìn)入沉砂池，在沉砂池中經(jīng)沉淀除去處理水中比重較大的無機(jī)顆粒后，處理水通過連接管道及初沉池。
3、初沉池去除污水中的部分SS及懸浮性BOD5經(jīng)過沉砂池的處理水進(jìn)入初沉池后，在初沉池中經(jīng)過沉淀去除處理水中的部分SS及懸浮物BOD5后，處理水通過連接管進(jìn)入缺氧變速生物濾池；沉淀物(即污泥)通過連接管進(jìn)入污泥處理單元。
4、缺氧變速生物濾池去除部份COD、SS及氨經(jīng)過初沉池的處理水進(jìn)入缺氧變速生物濾池，在缺氧變速生物濾池中，通過缺氧變速酶作用，去除處理水中的部份COD、SS及氨后，處理水通過連接管道進(jìn)入合建式曝氣沉淀池；沉淀物即污泥通過連接管進(jìn)入污泥處理單元。
5、合建式曝氣沉淀池組合去除磷、脫氮、除濁經(jīng)缺氧變速生物濾池的處理水通過控制閥進(jìn)入合建式曝氣池，在其曝氣池中，通過活性污泥的生物作用和生物絮凝作用，進(jìn)一步去除處理水中的COD、BOD5、SS和氮。同時(shí)通過加藥裝置，根據(jù)污水量的大小，向曝氣池中加入0.03‰～0.15‰的除磷絮凝劑。除磷絮凝劑為一種含鐵的化學(xué)絮凝劑，除磷絮凝劑中的Fe3+與處理水中的PO43-結(jié)合，形成礬花，加速絮凝沉淀，從而有效去除水中的磷。同時(shí)，由于絮凝劑能絮凝沉淀廢水中的懸浮顆粒物及膠體態(tài)物質(zhì)，可進(jìn)一步去除水中其它形式的磷及更有效的去除SS、強(qiáng)化去除COD、BOD5等。通過曝氣池的出水經(jīng)導(dǎo)流墻進(jìn)入二沉池，在二沉池中實(shí)現(xiàn)固液分離，處理后的水能達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理水通過出水管放出。污泥通過排泥閥和連接管進(jìn)入污泥處理單元。由于污水在曝氣池中經(jīng)過化學(xué)及生物的組合絮凝作用，可加速固體物質(zhì)的沉降速度，從而使處理水在二沉池的停留時(shí)間從傳統(tǒng)的3小時(shí)減少到1.5小時(shí)。
6、污泥處理單元濃縮、脫水、壓濾污泥從初沉池和缺氧變速生物濾池排出的污泥通過連接管進(jìn)入污泥處理單元的儲(chǔ)泥池，從合建式曝氣沉淀池的二沉池排出的污泥通過連接管道進(jìn)入污泥處理單元的污泥濃縮池進(jìn)行濃縮處理后，再通過連接管進(jìn)入儲(chǔ)泥池。經(jīng)儲(chǔ)泥池的污泥通過連接管進(jìn)入污泥濾壓間進(jìn)行脫水、壓濾處理后，外運(yùn)，可用作肥料等。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，具有以下主要特點(diǎn)1、發(fā)明的方法利用化學(xué)絮凝除磷與生物除濁相結(jié)合，能進(jìn)行城市污水的深度除磷，具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快，處理時(shí)間從傳統(tǒng)的3小時(shí)減少到1.5小時(shí)，除磷效果特別顯著，能達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)等。本發(fā)明可廣泛運(yùn)用污水量巨大的城市污水處理，特別是運(yùn)用于含磷量高的污水處理。
2、發(fā)明的方法在絮凝除磷工藝過程中，省去了絮凝除磷傳統(tǒng)工藝中的絮凝混合池和反應(yīng)池，即曝氣池前、后均不需另建絮凝混合池和反應(yīng)池。發(fā)明系統(tǒng)中的操作單元少，結(jié)構(gòu)緊湊，占地省、投資少、可節(jié)省運(yùn)行能耗和基建投資等。發(fā)明的方法將化學(xué)絮凝除磷與生物除濁相結(jié)合，使除磷與脫氮除濁等在同一曝氣池中完成，將其用于高含磷廢水的處理，是一種緊湊、高效、經(jīng)濟(jì)、抗沖擊強(qiáng)的污水處理方法。
3、發(fā)明的方法在絮凝除磷工藝過程中、不需要調(diào)節(jié)污水的pH值，可直接處理。發(fā)明的方法既可在缺氧一好氧法(A/O法)工藝的污水處理廠推廣應(yīng)用；也可在其它城市污水處理新型工藝中推廣應(yīng)用；例如不串聯(lián)缺氧生物濾池的污水處理廠也可利用。
4、發(fā)明系統(tǒng)中的曝氣池利用化學(xué)生物除磷、脫氮、除濁，其反應(yīng)速度快，處理時(shí)間短，除磷效果特別顯著，處理后水中的磷指標(biāo)能達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
5、發(fā)明系統(tǒng)中的沉砂池、初沉池、合建式曝氣沉淀池主要操作單元，為兩組并聯(lián)運(yùn)行，能處理污水量巨大的城市污水。
6、發(fā)明系統(tǒng)中，二沉池可以采用合建式曝氣沉淀池。合建式曝氣沉淀池占地省、投資少、負(fù)荷量大。
四、


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖和本發(fā)明方法的流程圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的合建式曝氣沉淀池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖。
圖中1、污水進(jìn)水管；2、進(jìn)水井；3、格柵；4、沉砂池；5、初沉池；；6、曝氣池；7、二沉池；8、缺氧變速生物濾池；9、加藥室；10、處理水出水管；11、排泥管；12、污水濃縮池；13、儲(chǔ)泥池；14、污泥壓濾間；16、進(jìn)水管；17、控制閥；18、加藥閥；19、曝氣葉輪；20、導(dǎo)流墻；21、出水渠；22、排泥閥；23、放空閥；24、污泥導(dǎo)流管；25、三角計(jì)量堰；26、過濾孔；27、集水槽。
五具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖1～3所示，一種城市污水化學(xué)生物組合除磷系統(tǒng)，主要包括格柵3、沉砂池4、初沉池5、缺氧變速生物濾池8及合建式曝氣沉淀池等操作單元和加藥裝置及污泥處理單元等，其間通過管道連接。其沉砂池4、初沉池5、及合建式曝氣沉淀池主要操作單元為兩組并聯(lián)運(yùn)行。其合建式曝氣沉淀池主要由曝氣池6和二沉池7構(gòu)成，在曝氣池6中主要設(shè)備有用作污水計(jì)量的三角計(jì)量堰25、用作曝氣的曝氣葉輪19及底部的污泥導(dǎo)流管24，以便將曝氣池6中的沉淀物導(dǎo)流到二沉池7中；曝氣池6與二沉池7通過導(dǎo)流墻20相連接，在二沉池7中主要設(shè)備有過濾孔26、集水槽27、出水渠21及處理水出水管10、排泥管等。加藥裝置主要包括加藥室9、加藥管及加藥閥18，加藥室9通過加藥管和加藥閥18分別與兩組合建式曝氣沉淀池的曝氣池6連接，加藥室9中的化學(xué)絮凝劑通過加藥管和加藥閥18加入合建式曝氣沉淀池的曝氣池中。去污泥處理單元主要包括污泥濃縮池12、儲(chǔ)泥池13、污泥壓濾間14，其間通過管道連接，其污泥濃縮池12為兩組并聯(lián)運(yùn)行，以適應(yīng)巨大污水量處理要求和便于檢修。
一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷方法，如某污水處理廠，污水進(jìn)水的含磷量為6.3mg/L，用本發(fā)明的方法步驟如下1、格柵截留較大懸浮物待處理污水從污水進(jìn)水管1進(jìn)入進(jìn)水井2后，首先通過格柵3截留除去污水中較大的懸浮物后，處理水通過連接管道進(jìn)入沉砂池4。
2、沉砂池除去無機(jī)顆粒通過格柵3后的處理水進(jìn)入沉砂池4，在沉砂池4中經(jīng)沉淀除去處理水中比重較大的無機(jī)顆粒后，處理水通過連接管道進(jìn)入初沉池5。
3、初沉池去除污水中的部分SS及懸浮性BOD5經(jīng)過沉砂池4后的處理水進(jìn)入初沉池5后，在初沉池中經(jīng)過沉淀去除處理水中的部分SS及懸浮物BOD5后，處理水通過連接管進(jìn)入缺氧變速生物濾池8，沉淀物(即污泥)通過連接管進(jìn)入污泥處理單元。
4、變速生物濾池去除部份COD、SS及氨經(jīng)過初沉池5后的處理水進(jìn)入缺氧變速生物濾池8，在缺氧變速生物濾池8中，通過缺氧變速酶作用，去除處理水中的部份COD、SS及氨后，處理水通過連接管道進(jìn)入合建式曝氣沉淀池；沉淀物(即污泥)通過連接管進(jìn)入污泥處理單元。
5、合建式曝氣沉淀池組合除磷、脫氮、除濁經(jīng)缺氧變速生物濾池8的處理水經(jīng)控制閥17進(jìn)入合建式曝氣沉淀池的曝氣池6，在曝氣池6中，通過活性污泥的生物作用和生物絮凝作用，進(jìn)一步除去處理水中的COD、BOD5、SS和氮。同時(shí)通過加藥裝置，向曝氣池6中加入0.1‰化學(xué)除磷絮凝劑去除處理水中的磷等；通過曝氣池6的出水經(jīng)導(dǎo)流墻20進(jìn)入二沉池7，在二沉池7中，實(shí)現(xiàn)固液分離，處理后的水含磷量為0.48mg/L，達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，通過處理水出水管10放出。如不加化學(xué)除磷絮凝劑處理，排放的廢水含磷為5.9mg/L，證實(shí)本發(fā)明的化學(xué)生物組合除磷的效果特別顯著。污泥通過排泥閥22和排泥管11進(jìn)入污泥處理單元。
6、污泥處理單元濃縮、脫水、壓濾污泥從初沉池5和缺氧變速生物濾池8排出的污泥通過排泥管11進(jìn)入污泥處理單元的儲(chǔ)泥池13，從合建式曝氣沉淀池的二沉池7排出的污泥通過排泥管11進(jìn)入污泥處理單元的污泥濃縮池12進(jìn)行濃縮處理后，再通過連接管進(jìn)入儲(chǔ)泥池13。通過連接管進(jìn)入污泥濾壓間14進(jìn)行污泥脫水，壓濾處理后，外運(yùn)。
權(quán)利要求
1.一種城市污水化學(xué)生物組合除磷系統(tǒng)，主要包括格柵(3)、沉砂池(4)、初沉池(5)、缺氧變速生物濾池(8)操作單元及污泥處理單元，其間通過管道連接，其特征在于還有主要由曝氣池(6)和二沉池(7)構(gòu)成的合建式曝氣沉淀池操作單元和主要包括加藥室(9)、加藥管及加藥閥(18)的加藥裝置，曝氣池(6)與二沉池(7)通過導(dǎo)流墻(20)相連接，曝氣池(6)通過管道與缺氧變速生物濾池(8)連接，二沉池(7)分離出的水通過處理水出水管(10)排出，分離出的沉淀物通過排泥管(11)與污泥濃縮池(12)連接，加藥室(9)通過加藥管和加藥閥(18)分別與兩組合建式曝氣沉淀池的曝氣池(6)連接。
2.按照權(quán)利要求
1所述的城市污水化學(xué)生物組合除磷系統(tǒng)，其特征在于沉砂池(4)、初沉池(5)及合建式曝氣沉淀池主要操作單元為兩組并聯(lián)運(yùn)行。
3.一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷方法，其特征在于方法步驟如下(1)格柵截留較大懸浮物待處理污水從污水進(jìn)水管(1)進(jìn)入進(jìn)水井(2)后，首先通過格柵(3)截留除去污水中較大的懸浮物后，處理水通過連接管道進(jìn)入沉砂池(4)；(2)沉砂池除去無機(jī)顆粒通過格柵(3)后的處理水進(jìn)入沉砂池(4)，在沉砂池(4)中經(jīng)沉淀除去處理水中比重較大的無機(jī)顆粒后，處理水通過連接管道進(jìn)入初沉池(5)；(3)初沉池去除污水中的部分SS及懸浮性BOD5經(jīng)過沉砂池(4)后的處理水進(jìn)入初沉池(5)后，在初沉池中經(jīng)過沉淀去除處理水中的部分SS及懸浮物BOD5后，處理水通過連接管進(jìn)入缺氧變速生物濾池(8)，沉淀物通過連接管進(jìn)入污泥處理單元；(4)變速生物濾池去除部份COD、SS及氨經(jīng)過初沉池(5)后的處理水進(jìn)入缺氧變速生物濾池(8)，在缺氧變速生物濾池(8)中，通過缺氧變速酶作用，去除處理水中的部份COD、SS及氨后，處理水通過連接管道進(jìn)入合建式曝氣沉淀池，沉淀物通過連接管進(jìn)入污泥處理單元；(5)合建式曝氣沉淀池組合除磷、脫氮、除濁經(jīng)缺氧變速生物濾池(8)的處理水經(jīng)控制閥(17)進(jìn)入合建式曝氣沉淀池的曝氣池(6)，在曝氣池(6)中，通過活性污泥的生物作用和生物絮凝作用，進(jìn)一步除去處理水中的COD、BOD5、SS和氮，同時(shí)通過加藥裝置，向曝氣池(6)中加入0.03‰～0.15‰除磷絮凝劑去除處理水中的磷，通過曝氣池(6)的出水經(jīng)導(dǎo)流墻(20)進(jìn)入二沉池(7)，在二沉池(7)中，實(shí)現(xiàn)固液分離，處理后的水通過處理水出水管(10)放出，分離出的沉淀物通過排泥閥(22)和排泥管(11)進(jìn)入污泥處理單元；(6)污泥處理單元濃縮、脫水、壓濾污泥從初沉池(5)和缺氧變速生物濾池(8)排出的污泥通過排泥管(11)進(jìn)入污泥處理單元的儲(chǔ)泥池(13)，從合建式曝氣沉淀池的二沉池(7)排出的污泥通過排泥管(11)進(jìn)入污泥處理單元的污泥濃縮池(12)進(jìn)行濃縮處理后，再通過連接管進(jìn)入儲(chǔ)泥池(13)，通過連接管進(jìn)入污泥濾壓間(14)。
4.按照權(quán)利要求
3所述的城市污水化學(xué)生物組合深度除磷方法，其特征在于在第(5)步中的除磷與脫氮除濁在同一曝氣池(6)中進(jìn)行。
專利摘要
一種城市污水化學(xué)生物組合深度除磷系統(tǒng)及方法，涉及城市污水處理系統(tǒng)和方法。本發(fā)明系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是采用曝氣池和二沉池構(gòu)成的合建式曝氣沉淀池及加藥裝置；沉砂池、初沉池及合建式曝氣沉淀池為兩組并聯(lián)運(yùn)行。本發(fā)明方法的主要特點(diǎn)是將生物除磷和化學(xué)絮凝除磷相結(jié)合，使除磷與脫氮等在同一曝氣池中完成。因此，本發(fā)明系統(tǒng)的操作單元少，結(jié)構(gòu)緊湊，占地省，投資少，節(jié)約運(yùn)行能耗少；本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、處理時(shí)間短、除磷效果顯著等特點(diǎn)。本發(fā)明可廣泛用作污水量巨大的城市污水處理，特別運(yùn)用于含磷高的污水處理。
文檔編號(hào)C02F1/58GKCN1283562SQ200510020129
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年1月6日
發(fā)明者龍騰銳, 鄭懷禮 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan