CN101381183B - 具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统及处理方法，该系统包括：脱氮除磷子系统和侧路除磷子系统，其中，所述脱氮除磷子系统由厌氧池、缺氧池、曝气池、沉淀池、污泥回流池和污泥回流泵依次连接而成，其中，所述污泥回流池的出水口通过污泥回流泵经管路回连至所述厌氧池的污水进水口；所述侧路除磷子系统由混合池、厌氧释磷沉淀池、混合反应池和第二沉淀池依次连接而成；所述脱氮除磷子系统的污泥回流池的出水口通过污泥回流泵与所述混合池的进水口连通。该处理系统结构简单，将生物除磷与化学除磷有机结合，有效解决了生物除磷效率不高，及纯化学除磷运行费用据高不下的缺点，具有除磷效果好，药剂费用比纯化学除磷少的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理技术，尤其涉及一种将A2/O生物除磷脱氮工艺与磷的强化去除或回收工艺相结合的污水处理系统及处理方法。
背景技术
磷是水体富营养化的重要因素，也是在自然界近乎单向循环的元素，由于磷矿的开采和磷在自然界中近乎单向循环，磷资源日益枯竭。采用适当的处理工艺和有效的回收方法，不仅可以有效控制水体的富营养化，还可以获得可利用的磷资源，对延长磷矿资源的使用年限有着重要意义。
现有技术中去除磷营养物方法主要有三种，即化学法、生物法和生物化学法。化学法可以有效除磷，但产生大量的化学污泥，难以处置，使其应用范围受限。生物法除磷是利用微生物对磷的消耗，通过排除剩余污泥的方法进行磷的去除，但排放的剩余污泥若管理不当，会给环境造成二次污染。生物化学法是将生物处理工艺中的活性污泥在厌氧条件下产生磷利用投加化学药剂将磷去除。生物化学法除磷工艺主要有两类，即侧流除磷和主流除磷。侧流除磷工艺主要是将二沉池内的部分活性污泥引入厌氧释磷池内，释磷池上清液投加化学药剂进行除磷，主流除磷工艺采用厌氧好氧交替运行工艺，从而提高除磷效果。发明人发现在生物化学除磷工艺中，一方面生物除磷部分采用传统的活性污泥法，处理效果不稳定，出水水质受到影响；另一方面化学除磷部分所产生的化学污泥不能回收利用，造成磷资源的浪费，且化学污泥处理不当，仍会造成环境污染。
发明内容
本发明实施方式提供一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统及处理方法，通过将生物除磷和化学除磷有机结合，有效解决了生物除磷效率不高，及纯化学除磷运行费用据高不下的缺点，达到使用较低费用达到较好的除磷效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统，该系统包括：
脱氮除磷子系统和侧路除磷子系统，其中，所述脱氮除磷子系统由厌氧池、缺氧池、曝气池、沉淀池、污泥回流池和污泥回流泵依次连接而成，其中，所述污泥回流池的出水口通过污泥回流泵经管路回连至所述厌氧池的污水进水口；
所述侧路除磷子系统由混合池、厌氧释磷沉淀池、混合反应池和第二沉淀池依次连接而成；
所述脱氮除磷子系统的污泥回流池的出水口通过污泥回流泵与所述混合池的进水口连通；
所述脱氮除磷子系统还包括：所述曝气池的出水管通过混合液回流管连接至厌氧池的污水进水口。
所述脱氮除磷子系统的沉淀池上设有好水出水口。
所述侧路除磷子系统还包括：
回流井，其上设有进水口与排水口，进水口分别与所述的第二沉淀池排水口及厌氧释磷沉淀池的污泥排出口连通，所述的排水口通过管路回连至所述脱氮除磷子系统的厌氧池的污水进水口。
所述回流井通过管路与厌氧释磷沉淀池的剩余污泥出口连通。
所述侧路除磷子系统的混合池的进水口通过管路与为所述脱氮除磷子系统的厌氧池提供污水的污水供应管连通。
所述侧路除磷子系统的混合反应池的进水口上设有除磷剂加入口。
所述侧路除磷子系统的第二沉淀池底部设有用于排出含磷化学污泥的污泥排出口。
本发明还提供一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理方法，该方法包括：
采用上述的处理系统，使处理的污水进入该系统的脱氮除磷子系统进行处理，在厌氧池内进行生物释磷，在缺氧池内进行反硝化脱氮去除部分有机物，缺氧池处理后的污水排入曝气池内进行连续曝气、并在好氧状态下进行硝化反应及有机物降解，处理后的污水进入沉淀池沉淀后作为好水排出，含磷浓度较高的污泥混合液排入污泥回流池后经污泥回流泵送入侧路除磷子系统；
在侧路除磷子系统的混合池内对所述污泥回流池排出的污泥混合液与污水供水管提供的部分污水进行混合，使混合液中存在的硝态氮在缺氧状态的混合池中进行反硝化，同时使含有有机碳源的原水与高含磷生物污泥在混合池内充分混合，混合池混合后的污泥排入厌氧释磷沉淀池进行磷的释放，得到含磷上清液及释磷污泥，所述释磷污泥一部分作为剩余污泥排放，一部分回流至脱氮除磷子系统重新摄磷；所述含磷上清液进入混合反应池内与加入的除磷剂充分混合反应，排入第二沉淀池内进行泥水分离，分离出的上清液循环回流再次处理，第二沉淀池分离出的化学污泥作为磷化工的原材料进行回收利用。
所述分离出的上清液循环回流再次处理包括：
将第二沉淀池内分离出的上清液与厌氧释磷池底部的一部分释磷污泥通过回流井回流至脱氮除磷子系统的厌氧池、缺氧池内再次处理。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式把A2/O生物除磷和化学除磷有机结合在一起，有效解决了生物除磷效率不高，及纯化学除磷运行费用据高不下的缺点，形成生物与化学除磷结合，该系统具有除磷效果好，药剂费用比纯化学除磷少的优点，在该系统的厌氧释磷池上清液中磷含量高达20～50mg/L，与纯化学除磷相比，除磷加药量减少，且更易得到有效控制。可以保证系统出水磷指标在0.3mg/L以下，受外界条件影响小，工艺操作灵活，除磷效果好且稳定，可根据BOD/TP比值调节回流污泥与侧路除磷污泥的比例以满足出水达标需要。该系统还解决了生物除磷脱氮相互制约的矛盾，可以在保证高生物脱氮率的前提下，同时提高除磷率，适合于对现有城市污水处理厂工艺的改造。且该系统中的磷是以纯化学污泥形式排出，可以实现磷的资源化回收。
附图说明
图1为本发明实施例的处理系统各部分连接示意图；
图中各标号分别为：1.厌氧池；2.缺氧池；3.曝气池；4.沉淀池；5.污泥回流池；6.污泥回流泵；7.回流井；8.第二沉淀池；9.混合反应池；10.厌氧释磷沉淀池；11.混合池；12.混合液回流管；A.污水供应管；B.空气进入口；C.好水出水口；D.除磷药剂加入口；E.剩余污泥出口；F.污泥排出口。
具体实施方式
本发明实施方式是一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统及处理方法，主要用于在污水处理时对污水进行除磷和磷回收，该处理系统具体包括：脱氮除磷子系统和侧路除磷子系统，其中，所述脱氮除磷子系统为由厌氧池、缺氧池、曝气池、沉淀池、污泥回流池和污泥回流泵依次连接形成厌氧-缺氧-好氧脱氮除磷子系统，其中，污泥回流池的出水口通过污泥回流泵、管路回连至厌氧池的污水进水口；所述侧路除磷子系统由混合池、厌氧释磷沉淀池、混合反应池和第二沉淀池依次连接而成；所述脱氮除磷子系统的污泥回流池的出水口通过污泥回流泵与所述混合池的进水口连通。该系统解决了生物除磷脱氮相互制约的矛盾，可以在保证高生物脱氮率的前提下，同时提高除磷率，适合于对现有城市污水处理厂工艺的改造。
为便于理解，下面将结合附图和具体实施例对本发明实施过程作进一步说明。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统，该系统在利用生物脱氮除磷的同时，加入侧路化学除磷，有效提高了生物除磷的效果，该系统具体包括：脱氮除磷子系统和侧路除磷子系统，其中，所述脱氮除磷子系统为由厌氧池1、缺氧池2、曝气池3、沉淀池4、污泥回流池5和污泥回流泵6依次连接形成厌氧-缺氧-好氧脱氮除磷子系统，其中，污泥回流池5的出水口通过污泥回流泵6、管路回连至厌氧池1的污水进水口；所述曝气池3的出水管通过混合液回流管12连接至厌氧池1的污水进水口；其中，脱氮除磷子系统的沉淀池4上还设有好水出水口C；
所述侧路除磷子系统由混合池11、厌氧释磷沉淀池10、混合反应池9和第二沉淀池8依次连接而成；实际中，侧路除磷子系统还设置回流井7，回流井7上设有进水口与排水口，其中，回流井7的进水口分别通过管路与所述第二沉淀池8的排水口连通，所述回流井7的排水口通过管路回连至所述脱氮除磷子系统的厌氧池1的污水进水口，使经过释磷的生物污泥回流到脱氮除磷子系统的厌氧池再进行摄磷反应，由于该部分污泥经过了强化的释磷，其摄磷能力也更强，因此该回流方式提高了整个污水处理系统的除磷效率；回流井7还通过管路与厌氧释磷沉淀池10的剩余污泥出口E连通，实际上本处理系统将传统从二沉池排出的剩余污泥改从侧路化学除磷子系统的厌氧释磷沉淀池排出，这样排出的剩余污泥是经过充分释磷的，含磷浓度极低，可以采用传统的重力浓缩池，整个浓缩脱水过程都不存在释磷的二次污染问题；
所述脱氮除磷子系统的污泥回流池5的出水口通过污泥回流泵6与所述侧路除磷子系统的混合池11的进水口连通；所述侧路除磷子系统的混合池11的进水口通过管路与为脱氮除磷子系统的厌氧池1供应污水的污水供应管A连接，这样的连接方式将污水原水引入释磷过程，可以为厌氧释磷过程补充足够的有机碳源，使磷的释放更加充分，达到为后续高效释磷创造条件。
所述侧路除磷子系统的混合反应池9的进水口上设有除磷剂加入口D，用于加入铁、铝等金属盐类、或石灰等除磷剂。
所述侧路除磷子系统的第二沉淀池8底部设有用于排出含磷化学污泥的污泥排出口F。
使用上述处理系统，对污水进行生物除磷与侧路化学除磷处理的具体方法如下：
使处理的污水进入该处理系统的脱氮除磷子系统进行处理，在厌氧池内进行生物释磷，在缺氧池内进行反硝化脱氮去除部分有机物，缺氧池处理后的污水排入曝气池内进行连续曝气、并在好氧状态下进行硝化反应及有机物降解，处理后的污水进入沉淀池沉淀后作为好水排出，含磷浓度较高的污泥排入污泥回流池后经污泥回流泵回流至前端的厌氧池，并同时送入侧路除磷子系统；
在侧路除磷子系统的混合池内对所述污泥回流池排出的污泥混合液与污水供水管提供的部分污水进行混合，使混合液中存在的硝态氮在缺氧状态的混合池中进行反硝化，最大限度地减少硝态氮对厌氧释磷过程的不利影响。混合池混合后的污泥排入厌氧释磷池进行磷的释放，得到含磷上清液及释磷污泥，所述释磷污泥一部分作为剩余污泥排放，一部分回流至脱氮除磷子系统重新摄磷；所述含磷上清液进入混合反应池内与加入的除磷剂充分混合反应，排入沉淀池内进行泥水分离，分离出的上清液循环回流再次处理，沉淀池分离出的化学污泥作为磷化工的原材料进行回收利用。
其中，对所述分离出的上清液循环回流再次处理包括：将沉淀池内分离出的上清液与厌氧释磷池底部的一部分释磷污泥通过回流井回流至脱氮除磷子系统的厌氧池、缺氧池内再次处理。
该工艺是在A2/O工艺(厌氧-缺氧-好氧脱氮除磷工艺)的基础上，在回流污泥过程中增设厌氧释磷池和化学反应沉淀池的侧路化学除磷工艺，其中，A2/O的处理工艺为：在缺氧池与好氧池之间设有硝化液回流，通过硝化菌的作用完成硝化、反硝化脱氮功能，在厌氧池设有好氧污泥回流，通过聚磷菌的作用实现聚磷、释磷过程产生富磷污泥，并排放剩余污泥去除一部分磷。本工艺是将高含磷的回流污泥一部分直接回流至曝气池，另一部分(相当于设计流量的10～20％)分流至厌氧释磷池使磷得到充分释放，释磷后的污泥回流至曝气池，富磷上清液进入化学反应沉淀池与除磷药剂反应形成磷的不溶物沉淀，并通过排放含磷化学污泥去除磷，A2/O排放的剩余污泥全部改在本系统的侧路除磷系统的厌氧释磷池排出，这样排出的剩余污泥是经过充分释磷的污泥，因此剩余污泥含磷量比较低，有利于剩余污泥的进一步处置。除磷药剂可以是铁、铝等金属盐，如果作为磷化工的原料来回收利用，则可用石灰作为除磷药剂。
综上所述，本发明实施例通过将A2/O工艺与侧路化学除磷工艺有机结合，有效解决了生物除磷效率不高，及纯化学除磷运行费用据高不下的缺点，可称为生物化学除磷法。该方法解决了生物除磷脱氮相互制约的矛盾，可以在保证高生物脱氮率的前提下，同时提高除磷率。具有除磷效果好，药剂费用比纯化学除磷少的优点。该系统的厌氧释磷沉淀池上清液中磷含量高达20～40mg/L。与纯化学除磷工艺相比，除磷加药量减少，且更易得到有效控制。可以保证系统出水磷指标在0.3mg/L以下。受外界条件影响小，工艺操作灵活，除磷效果好且稳定。可根据BOD/TP比值及所需要去除的磷总量来调整从厌氧池中取出的污泥混合液比例以满足出水达标需要。比较适合于对现有城市污水处理厂工艺的改造。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理系统，其特征在于，该系统包括：
脱氮除磷子系统和侧路除磷子系统，其中，所述脱氮除磷子系统由厌氧池(1)、缺氧池(2)、曝气池(3)、沉淀池(4)、污泥回流池(5)和污泥回流泵(6)依次连接而成，其中，所述污泥回流池(5)的出水口通过污泥回流泵(6)经管路回连至所述厌氧池(1)的污水进水口；
所述侧路除磷子系统由混合池(11)、厌氧释磷沉淀池(10)、混合反应池(9)和第二沉淀池(8)依次连接而成；
所述脱氮除磷子系统的污泥回流池(5)的出水口通过污泥回流泵(6)与所述混合池(11)的进水口连通；
所述脱氮除磷子系统还包括：所述曝气池(3)的出水管通过混合液回流管(12)连接至厌氧池(1)的污水进水口。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱氮除磷子系统的沉淀池(4)上设有好水出水口(C)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侧路除磷子系统还包括：
回流井(7)，其上设有进水口与排水口，进水口分别与所述的第二沉淀池(8)排水口及厌氧释磷沉淀池(10)的污泥排出口连通，所述的排水口通过管路回连至所述脱氮除磷子系统的厌氧池(1)的污水进水口。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述回流井(7)通过管路与厌氧释磷沉淀池(10)的剩余污泥出口(E)连通。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侧路除磷子系统的混合池(11)的进水口通过管路与为所述脱氮除磷子系统的厌氧池(1)提供污水的污水供应管(A)连通。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侧路除磷子系统的混合反应池(9)的进水口上设有除磷剂加入口(D)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侧路除磷子系统的第二沉淀池(8)底部设有用于排出含磷化学污泥的污泥排出口(F)。
8.一种具有生物除磷与侧路化学除磷的污水处理方法，其特征在于，该方法包括：
采用上述权利要求1～7中任一项所述的系统，使处理的污水进入该系统的脱氮除磷子系统进行处理，在厌氧池内进行生物释磷，在缺氧池内进行反硝化脱氮去除部分有机物，缺氧池处理后的污水排入曝气池内进行连续曝气、并在好氧状态下进行硝化反应及有机物降解，处理后的污水进入沉淀池沉淀后作为好水排出，含磷浓度较高的污泥混合液排入污泥回流池后经污泥回流泵送入侧路除磷子系统；
在侧路除磷子系统的混合池内对所述污泥回流池排出的污泥混合液与污水供水管提供的部分污水进行混合，使混合液中存在的硝态氮在缺氧状态的混合池中进行反硝化，同时使含有有机碳源的原水与高含磷生物污泥在混合池内充分混合，混合池混合后的污泥排入厌氧释磷沉淀池进行磷的释放，得到含磷上清液及释磷污泥，所述释磷污泥一部分作为剩余污泥排放，一部分回流至脱氮除磷子系统重新摄磷；所述含磷上清液进入混合反应池内与加入的除磷剂充分混合反应，排入第二沉淀池内进行泥水分离，分离出的上清液循环回流再次处理，第二沉淀池分离出的化学污泥作为磷化工的原材料进行回收利用。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分离出的上清液循环回流再次处理包括：
将第二沉淀池内分离出的上清液与厌氧释磷池底部的一部分释磷污泥通过回流井回流至脱氮除磷子系统的厌氧池、缺氧池内再次处理。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING SANGDE ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING SANDER ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO., LTD. Effective date: 20100322 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20100322 Address after: 100081 Beijing city Haidian District North Shimonoseki street, No. 7 Applicant after: Beijing Sound Environmental Engineering Ltd. Address before: 100081 Beijing city Haidian District North Shimonoseki street, No. 7 Applicant before: Beijing Sound Group Co., Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING EPURE INTERNATIONAL WATER CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING SOUND ENVIRONMENTAL ENGINEERING LTD. Effective date: 20110105 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100081 NO.A-7, ZAOJUNMIAO, BEIXIAGUAN SUBDISTRICT, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING TO: 100176 ROOM 2212, DISTRICT B-2, NO.12, HONGDA NORTH ROAD, ECONOMIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT ZONE, BEIJING |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110105 Address after: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Hongda North Road, No. 12, zone 2212, room two, B Patentee after: Beijing Epure International Water Co., Ltd. Address before: 100081 Beijing city Haidian District North Shimonoseki street, No. 7 Patentee before: Beijing Sound Environmental Engineering Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101013 Termination date: 20160605 |