CN105084669A - 一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统及其工艺，其包括有沿工艺过程依次连接的格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池、生物接触氧化池、高密度沉淀池、D型滤池及紫外线消毒池；通过前述各单元的精心合理设计及其相互组合，能够实现前述地表水IV类的排放标准出水水质，且工艺稳定性佳，对出水水质有很好地保障，同时，其在污水处理过程中，用药量较少，产生污泥少，污水处理系统运行及维护费用较低，符合节能降耗的时代要求，很好地实现了环境效益和经济效益的最佳统一，其适于推广应用于类似水质要求的污水处理工程中。

Description

一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统及其工艺

技术领域

本发明涉及污水处理领域技术，尤其是指一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统及其工艺。

背景技术

依据地表水水域环境功能和保护目标，我国的地表水按功能高低分为五类：I、II、III、IV、V；现在很多城市污水排放标准定在地表水IV类的排放标准，即主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

城市污水主要是城市生活污水及部分工业废水，目前，主要是采用物理、生物、及化学的方法对工业废水和生活污水进行处理以分离水中的固体污染物并降低水中的有机污染物和富营养物（主要为氮、磷化合物），从而减轻污水对环境的污染。常规活性污泥法能满足CODcr、BOD5、SS的去除率，但对氮、磷的去除率是有一定限度的，仅从常规活性污泥法剩余污泥中排除氮、磷，其去除总氮约15～25%，但由于污水中总氮的氨化，氨氮去除效率很低，往往不能去除氨氮。总磷一般去除约30～50%，达不到地表水IV类的排放标准对水质的要求。有些污水处理系统，虽然能够实现前述地表水IV类的排放标准出水水质，但是，其存在水质波动幅度较大，工艺稳定性欠佳之缺陷，特别是对TP、氨氮要求之高，而且，其进行污水处理过程中所消耗能源较多，污水处理成本高，不利于推广应用。

因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统及其工艺，其工艺稳定性佳，对出水水质有很好地保障，同时，其污水处理系统运行及维护费用较低，符合节能降耗的时代要求，很好地实现了环境效益和经济效益的最佳统一。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，包括有沿工艺过程依次连接的格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池、生物接触氧化池、高密度沉淀池、D型滤池及紫外线消毒池。

作为一种优选方案，所述格栅池的进水端连接有污水总进水管，该格栅池内设置有转鼓式格栅清污机，该转鼓式格栅清污机包括有转鼓、收集斗、螺旋栅渣输送器及栅渣箱，该收集斗位于转鼓内，该螺旋栅渣输送器衔接于转鼓式格栅清污机出口与栅渣箱之间；

所述曝气沉砂池的进水端连接于前述格栅池的出水端，该曝气沉砂池内设置有罗茨鼓风机、曝气管、桥式吸砂机、吸砂泵、砂水分离器及排水泵；该曝气沉砂池具有一期污水管和二期污水管，二期污水管衔接于砂水分离器，砂水分离器的出液端连通于格栅池，砂水分离器的出渣端连接于栅渣箱；以及，该曝气沉砂池连接有超越管；

所述AAO生化池包括有厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池及好氧池；该AAO生化池连接有空气悬浮离心鼓风机；该好氧池内设置有微孔式曝气器；前述曝气沉砂池的一期污水管连接于厌氧池的进水端，厌氧池的出水端连通第一缺氧池的进水端，第一缺氧池的出水端连通第二缺氧池的进水端，第二缺氧池的出水端连通好氧池的进水端；好氧池的出水端回流至第二缺氧池的进水端，好氧池与第二缺氧池之间设置有内回流泵，第二缺氧池内设置有潜水推流器，形成第二缺氧池内回流以及第二缺氧池与好氧池之间的回流；第一缺氧池与厌氧池之间设置有内回流泵，第一缺氧池与厌氧池内亦分别设置有潜水推流器，形成第一缺氧池、厌氧池各自内回流以及两者间的回流；

所述周进周出矩形二沉池的进水端连接于前述好氧池的出水端，周进周出矩形二沉池设置有虹吸式桥式刮泥机、管式撇渣器、浮渣框及排泥管，该排泥管分流设计为第一污泥回流端和第一剩余污泥排出端；其第一污泥回流端经第一污泥回流泵连接回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池；

所述生物接触氧化池的进水端连接于前述周进周出矩形二沉池的出水端，该生物接触氧化池设置有填料、膜片式微孔曝气头及罗茨鼓风机；以及，该生物接触氧化池的进水端设置有进水配水孔。

作为一种优选方案，所述AAO生化池的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池均呈长方形结构，其相应池内均沿长边方向延伸设置有竖向隔壁，该竖向隔壁将相应池内分隔形成左、右侧流道，且竖向隔壁两端与相应池内壁保持间距，前述左、右侧流道经两端间距连通形成环形回流道，前述潜水推流器分别设置于右侧流道内；

所述厌氧池、第一缺氧池前后邻设且具有一共同壁，该厌氧池、第一缺氧池的共同壁上开设有左、右间距布置的第一、二通孔，该第一、二通孔均前后贯通式设置，该第一、二通孔分别正对前述左、右侧流道开设；前述厌氧池、第一缺氧池的环形回流道均为逆时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向后推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向前推流式设置；

该第二缺氧池的环形回流道为顺时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向前推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向后推流式设置；该第二缺氧池位于厌氧池、第一缺氧池的左侧，且第二缺氧池与厌氧池、第一缺氧池分别具有一共同壁；第二缺氧池与第一缺氧池的共同壁上开设有左右贯通的第四通孔，该第四通孔正对第一缺氧池内竖向隔壁后端的间距；

该好氧池包括有依次贯通的前端横向池、中间纵向池及后端横向池，该好氧池位于第二缺氧池左侧；第二缺氧池的前端与前端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第四通孔，该第四通孔正对第二缺氧池的右侧流道设置；该第二缺氧池的后端与后端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第五通孔，该第五通孔正对第二缺氧池的左侧流道设置；该第二缺氧池的左侧与中间纵向池具有一共同壁；

以及，前述内回流泵分别设置于前述第二通孔、第五通孔处。

作为一种优选方案，所述高密度沉淀池包括有依次连接的混合区、絮凝区、澄清区；所述混合区设置于中间，所述混合区两侧分别依次设置有絮凝区、澄清区；该混合区的进水端连接于前述生物接触氧化池的出水端，混合区设置有混合搅拌机，絮凝区设置有絮凝搅拌机，澄清区内设置有集水槽、逆流式斜管或斜板、纵向水力分布板、刮泥机、污泥浓缩机、污泥螺杆泵及用于控制污泥螺杆泵的超声波泥位控制开关，该澄清区设置有出水端、第二污泥回流端和第二剩余污泥排出端，该污泥回流端经第二污泥回流泵连接回流至混合区的进水端；

所述紫外线消毒池设置有阳光板雨蓬、整流格栅板、电动渠道闸门、电动葫芦、紫外消毒模块、水位控制拍门；紫外线消毒池的出水端进一步设置有接触池，该接触池内设置有次氯酸钠储罐、投加计量泵，该接触池设置有回用水输出端及出水端，该回用水输出端连接有回用水泵，该出水端连接有出水调节池。

作为一种优选方案，还包括有浓缩塔、污泥脱水机房，前述周进周出矩形二沉池的第一剩余污泥排出端、高密度沉淀池的第二剩余污泥排出端经管道汇集连接于浓缩塔；该污泥脱水机房设置有改性罐、储泥池、板框压滤机，前述浓缩塔、改性罐、储泥池依次连接。

作为一种优选方案，还设置有除臭系统，前述格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池分别连接至除臭系统；该除臭系统包括有玻璃钢离心风机、喷淋水泵、循环水泵。

作为一种优选方案，所述D型滤池配置有气冲系统、水冲系统及气水联动反冲洗系统。

一种将城镇污水处理达标地表水四类的工艺，包括有如下工艺步骤

（1）市政来水，经粗格栅拦截去除污水中较大的漂浮和悬浮固形物；

（2）利用转鼓式格栅清污机对步骤（1）所得滤水进一步进行截渣、除渣、螺旋提升及压榨脱水处理；

（3）利用曝气沉砂池对步骤（1）所得滤水进行除砂处理，曝气沉砂池以重力分离为基础，将比重较小的悬浮颗粒则随一期污水管排出，将比重较大的颗粒下沉随二期污水管排出；其一期污水管作为曝气沉砂池的出水端，其二期污水管出水经砂水分离器处理，砂水分离器的出液端回流连通至格栅池再一次重复参与步骤（2）处理，砂水分离器的出渣端将滤渣汇集至栅渣箱；

（4）曝气沉砂池之一期污水管所排出污水进入AAO生化池，利用厌氧、缺氧、好氧三个不同部分的交替循环实现对一期污水管所排污水的生物除磷脱氮处理；其将缺氧部分一分为二，形成第一缺氧池和第二缺氧池，第一缺氧池与厌氧部分形成独立的内回流，好氧部分与第二缺氧池形成另一独立的内回流，并且，厌氧部分、第一缺氧池、第二缺氧池及好氧部分各自内部设计为环绕回流式，以及，对前述好氧部分通过按需控制投加甲醇补充营养物以提高除氮效果；

（5）好氧部分的出水端污水进入周进周出矩形二沉池内实现固液分离；分离所得污泥一部分回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池，而另一部分则作为剩余污泥排出；

（6）经周进周出矩形二沉池分离所得污水引入生物接触氧化池内，利用生物膜法强化氨氮氧化分解，使污水得到净化；

（7）将前述生物接触氧化池净化后排出的污水引入高密度沉淀池内,其原水在混合区经混合搅拌机与絮凝剂搅拌混合，在絮凝区先经絮凝搅拌机快速混凝搅拌絮凝，再以絮凝搅拌机慢速混凝推流，以使污水慢速进入澄清区，悬浮颗粒被均匀沉积，澄清区分成上层清水区、中层污泥循环回流区、下层污泥浓缩区，中层循环污泥区由超声波泥位控制开关精准控制污泥螺杆泵的运行，以确保下层污泥浓缩区的厚度；该澄清区的清水自其出水端排出，其浓缩污泥则作为剩余污泥排出；

（8）前述步骤（7）之产水进入D型滤池内，采用彗星式纤维滤料进行微絮凝式过滤，前述高密度沉淀池与该D型滤池结合除磷；

（9）前述步骤（8）之产水进入紫外线消毒池内进行消毒，其产水达标排放或回用。

作为一种优选方案，所述步骤（9）后进一步增设有接触消毒步骤，将次氯酸钠投加入接触池内，前述步骤（9）所获产水经接触池消毒后，再进行回用或排放。

作为一种优选方案，所述周进周出矩形二沉池及高密度沉淀池所排出的剩余污泥，经浓缩塔、改性罐、储泥池、板框压滤机作用后，被脱水干化处理。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池、生物接触氧化池、高密度沉淀池、D型滤池及紫外线消毒池各单元的精心合理设计及其相互组合，能够实现前述地表水IV类的排放标准出水水质，且工艺稳定性佳，对出水水质有很好地保障，同时，其在污水处理过程中，用药量较少，产生污泥少，污水处理系统运行及维护费用较低，符合节能降耗的时代要求，很好地实现了环境效益和经济效益的最佳统一，其适于推广应用于类似水质要求的污水处理工程中。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的结构示图；

图2是本发明之实施例中格栅池、曝气沉砂池的结构示图；

图3是本发明之实施例中AAO生化池的结构示图；

图4是本发明之实施例中二沉池、生物接触氧化池的结构示图；

图5是本发明之实施例中高密度沉淀池的结构示图；

图6是高密度沉淀池的截面结构示图；

图7是本发明之实施例中紫外线消毒池、接触池的结构示图（俯视）；

图8是本发明之实施例中紫外线消毒池、接触池的结构示图（仰视）；

图9是高紫外线消毒池、接触池的截面结构示图。

附图标识说明：

10、格栅池11、转鼓式格栅清污机

12、污水总进水管13、栅渣箱

20、曝气沉砂池21、超越管

22、栅渣箱23、桥式吸砂机

24、砂水分离器25、一期污水管

26、二期污水管30、AAO生化池

31、厌氧池32、第一缺氧池

33、第二缺氧池34、好氧池

35、内回流泵36、潜水推流器

37、曝气管38、鼓风机房

40、周进周出矩形二沉池41、管式撇渣器

42、浮渣框43、排泥管

50、生物接触氧化池51、填料

52、膜片式微孔曝气头53、进水配水孔

60、高密度沉淀池61、混合区

611、混合搅拌机612、可调堰门

62、絮凝区621、絮凝搅拌机

63、澄清区64、集水槽

65、逆流式斜管66、纵向水力分布板

67、污泥浓缩机70、D型滤池

80、紫外线消毒池81、整流格栅板

82、电动渠道闸门83、电动葫芦

84、紫外消毒模块85、接触池

86、水位控制拍门87、次氯酸钠储罐

88、投加计量泵89、回用水泵

90、污泥脱水机房91、浓缩塔

92、改性罐93、储泥池

94、板框压滤机。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构，此处，以申请人精心研究的AO-BWEM工艺系统为例作说明；其污水处理系统包括有沿工艺过程依次连接的格栅池10、曝气沉砂池20、AAO生化池30、周进周出矩形二沉池40、生物接触氧化池50、高密度沉淀池60、D型滤池70及紫外线消毒池80。

该格栅池10的进水端连接有污水总进水管12，此处的格栅池10相当于细格栅，在此前，可以通过粗格栅拦截去除污水(例如市政来水)中较大的漂浮和悬浮固形物，以保证后续处理设施顺利运行；该格栅池10内设置有转鼓式格栅清污机11，该转鼓式格栅清污机包括有转鼓、收集斗、螺旋栅渣输送器及栅渣箱13，该收集斗位于转鼓内；拦截在格栅上的栅渣随转鼓的旋转被送至顶部后，落入收集斗内，通过螺旋栅渣输送器逐渐挤压输送到栅渣箱13内，因此，该格栅池10整体具有截渣、除渣、螺旋提升、压榨脱水四种功能，且其具有清渣彻底、分离效率高、结构紧凑等优点。

该曝气沉砂池20的进水端连接于前述格栅池10的出水端，该曝气沉砂池20内设置有罗茨鼓风机、曝气管、桥式吸砂机23、吸砂泵、砂水分离器24及排水泵；该曝气沉砂池20具有一期污水管25和二期污水管26；曝气沉砂池20以重力分离为基础，将比重较小的悬浮颗粒则随一期污水管25排出，将比重较大的颗粒下沉随二期污水管26排出；其一期污水管25作为曝气沉砂池20的出水端，其二期污水管26出水经砂水分离器24处理，砂水分离器24的出液端回流连通至前述格栅池10，砂水分离器24的出渣端将滤渣汇集至栅渣箱22；以及，该曝气沉砂池20连接有超越管21，当污水厂进水量超过负荷,或者无法正常运转时(检修)，为保证安全,进入污水厂的污水不经过处理,直接通过超过管排出。

该AAO生化池30包括有厌氧池31、第一缺氧池32、第二缺氧池33及好氧池34；该AAO生化池30连接有空气悬浮离心鼓风机（可以专门设置鼓风机房38）；该好氧池34内设置有微孔式曝气器；前述曝气沉砂池的一期污水管连接于厌氧池31的进水端，厌氧池31的出水端连通第一缺氧池32的进水端，第一缺氧池32的出水端连通第二缺氧池33的进水端，第二缺氧池33的出水端连通好氧池34的进水端；好氧池34的出水端回流至第二缺氧池33的进水端，好氧池34与第二缺氧池33之间设置有内回流泵35，第二缺氧池33内设置有潜水推流器36，形成第二缺氧池33内回流以及第二缺氧池33与好氧池34之间的回流；第一缺氧池32与厌氧池31之间设置有内回流泵35，第一缺氧池32与厌氧池31内亦分别设置有潜水推流器36，形成第一缺氧池32、厌氧池31各自内回流以及两者间的回流。

于本实施例中，所述AAO生化池30内设置有前述两组厌氧池31、第一缺氧池32、第二缺氧池33及好氧池34，且其两组结构左、右对称式布置，中间为污水进入，整个AAO生化池30外部呈矩形结构；所述厌氧池31、第一缺氧池32、第二缺氧池33均呈长方形结构，其内部四角部位均设计为导圆过渡结构，以便于回流导向顺畅，减少沉积死角，其相应池内均沿长边方向延伸设置有竖向隔壁，该竖向隔壁将相应池内分隔形成左、右侧流道，且竖向隔壁两端与相应池内壁保持间距（作为优选设计，所述间距的宽度与左、右侧流道的宽度分别相等），前述左、右侧流道经两端间距连通形成环形回流道，前述潜水推流器分别设置于右侧流道内。

前述厌氧池31、第一缺氧池32前后邻设且具有一共同壁，该厌氧池31、第一缺氧池32的共同壁上开设有左、右间距布置的第一、二通孔，该第一、二通孔均前后贯通式设置，该第一、二通孔分别正对前述左、右侧流道开设；前述厌氧池31、第一缺氧池32的环形回流道均为逆时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向后推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向前推流式设置。

该第二缺氧池33的环形回流道为顺时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向前推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向后推流式设置；该第二缺氧池33位于厌氧池31、第一缺氧池32的左侧，且第二缺氧池33与厌氧池31、第一缺氧池32分别具有一共同壁；第二缺氧池33与第一缺氧池32的共同壁上开设有左右贯通的第四通孔，该第四通孔正对第一缺氧池32内竖向隔壁后端的间距。

该好氧池34包括有依次贯通的前端横向池、中间纵向池及后端横向池，其中间纵向池内隔设有若干左右向延伸且彼此间距式设置的导流隔壁，所述导流隔壁分别交替式自中间纵向池左、右内侧壁延伸，导流隔壁沿左右向宽度小于中间纵向池的左右向宽度，且相邻两导流隔壁具有叠合部位，如此，使得好氧池内的流向呈多段S形迂回式，大致如图3中箭头方向所示；该好氧池34位于第二缺氧池33左侧；第二缺氧池33的前端与前端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第四通孔，该第四通孔正对第二缺氧池33的右侧流道设置；该第二缺氧池33的后端与后端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第五通孔，该第五通孔正对第二缺氧池的左侧流道设置；该第二缺氧池33的左侧与中间纵向池具有一共同壁；以及，前述内回流泵35分别设置于前述第二通孔、第五通孔处。

该AAO生化池30的设计，具有诸多优势，例如：①EMUCT可调节分配至厌氧段和缺氧段的进水比例，以便为同时生物脱氮除磷提供最优的碳源；②EMUCT可根据进水碳氮比将一个或两个缺氧单元转换为好氧单元，即使在冬季也能得到令人满意的效果；③污泥回流采用二级回流，回流污泥在第一个缺氧单元内就消耗掉了溶解氧和硝态氮，这使得回流至厌氧段的污泥中硝态氧为零，保证了厌氧池厌氧状态，从而可以减少厌氧池的容积、提高生物除磷效果；④根据实际水质情况也可以直接将活性污泥回流至厌氧段使EMUCT按A/A/O方式运行，此时可以节省第一级回流、节省能耗；⑤不需根据进水TKN/COD硝酸盐量进行实时控制；⑥可以通过按需控制投加甲醇补充营养物，提高除氮效果。通过AAO生化池的处理，能够大幅度削减CODcr、BOD5、SS以及TN、NH3-N、TP等污染物浓度。

该周进周出矩形二沉池40的进水端连接于前述好氧池34的出水端，周进周出矩形二沉池40设置有虹吸式桥式刮泥机、管式撇渣器41、浮渣框42及排泥管43，该排泥管43分流设计为第一污泥回流端和第一剩余污泥排出端；其第一污泥回流端经第一污泥回流泵连接回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池。该周进周出矩形二沉池40基于浅池理论设计，进水配水均匀，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，沉淀效果稳定，水头损失较小（一般在0.3～0.4m左右），污泥提升费用低，施工方便，占地面积少。

该生物接触氧化池50的进水端连接于前述周进周出矩形二沉池40的出水端，其系利用生物膜法强化氨氮氧化分解，使污水得到净化；该生物接触氧化池50设置有填料51、膜片式微孔曝气头52及罗茨鼓风机；以及，该生物接触氧化池50的进水端设置有进水配水孔53；藉此，通过AAO生化池30、周进周出矩形二沉池40及生物接触氧化池50完成的组合工艺，充分发挥微生物的除磷脱氮功能，以生物除磷为主，减少药剂投加量，降低运行成本。

该高密度沉淀池60包括有依次连接的混合区61、絮凝区62、澄清区63；所述混合区61设置于中间，所述混合区61两侧分别依次设置有絮凝区62、澄清区63,其中，该混合区61与絮凝区62之间设置有可调堰门612；该混合区61的进水端连接于前述生物接触氧化池50的出水端，混合区61设置有混合搅拌机611，絮凝区62设置有絮凝搅拌机621，澄清区63内设置有集水槽64、逆流式斜管65或斜板、纵向水力分布板66、刮泥机、污泥浓缩机67、污泥螺杆泵及用于控制污泥螺杆泵的超声波泥位控制开关，该澄清区63设置有出水端、第二污泥回流端和第二剩余污泥排出端，该污泥回流端经第二污泥回流泵连接回流至混合区61的进水端。

该D型滤池70属于深床滤池，过滤采用彗星式纤维滤料进行过滤；彗星式纤维滤料的彗核密度大，体积小，滤料彗尾为纤维丝束，密度小。由于彗星式纤维滤料的结构特点，所以滤层具有在水流方向上具备从大到小的空隙，形成了一个倒金字塔的构造，具有纳污量大，过滤精度高的特点。D型滤池70具有比表面积大，过滤阻力小的优点。微小的滤料的直径，极大地增大了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中的杂质和颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率，以及，其过滤精度高，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体等杂质有一定的去除作用；其截污量大，一般在15～25kg/m3；其可调性强，过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要调节；其过滤速度高，可达30m/h,占地面积小，仅占传统滤池的1/3～1/2；自耗水量低，仅为周期制水量的1%～2%；特别是，所述D型滤池70配置有气冲系统、水冲系统及气水联动反冲洗系统，以确保其过滤能力；前述高密度沉淀60和该D型滤池70的设置，进一步强化了除磷效果。

该紫外线消毒池80设置有阳光板雨蓬、整流格栅板81、电动渠道闸门82、电动葫芦83、紫外消毒模块84、水位控制拍门86；紫外线消毒池80的出水端进一步设置有接触池85，该接触池5内设置有次氯酸钠储罐87、投加计量泵88，该接触池85设置有回用水输出端及出水端，该回用水输出端连接有回用水泵89，该出水端连接有出水调节池。

前述周进周出矩形二沉池40及高密度沉淀池60所排出的剩余污泥，可以排放至能够接收浓缩污泥的地方，也可对其进行干化处理；此处，通过设计浓缩塔91、污泥脱水机房90实现对剩余污泥的脱水干化，具体而言：该污泥脱水机房90设置有改性罐92、储泥池93、板框压滤机94；前述周进周出矩形二沉池40的第一剩余污泥排出端、高密度沉淀池60的第二剩余污泥排出端经管道汇集连接于浓缩塔91，前述浓缩塔91、改性罐92、储泥池93依次连接；前述剩余污泥经浓缩塔91、改性罐92、储泥池93、板框压滤机94作用后，被脱水干化处理。

利用前述污水处理系统进行污水处理工艺，包括有如下工艺步骤

（1）市政来水，经粗格栅拦截去除污水中较大的漂浮和悬浮固形物；

（2）利用转鼓式格栅清污机对步骤（1）所得滤水进一步进行截渣、除渣、螺旋提升及压榨脱水处理；

（3）利用曝气沉砂池对步骤（1）所得滤水进行除砂处理，曝气沉砂池以重力分离为基础，将比重较小的悬浮颗粒则随一期污水管排出，将比重较大的颗粒下沉随二期污水管排出；其一期污水管作为曝气沉砂池的出水端，其二期污水管出水经砂水分离器处理，砂水分离器的出液端回流连通至格栅池再一次重复参与步骤（2）处理，砂水分离器的出渣端将滤渣汇集至栅渣箱；

（4）曝气沉砂池之一期污水管所排出污水进入AAO生化池，利用厌氧、缺氧、好氧三个不同部分的交替循环实现对一期污水管所排污水的生物除磷脱氮处理；其将缺氧部分一分为二，形成第一缺氧池和第二缺氧池，第一缺氧池与厌氧部分形成独立的内回流，好氧部分与第二缺氧池形成另一独立的内回流，并且，厌氧部分、第一缺氧池、第二缺氧池及好氧部分各自内部设计为环绕回流式；

（5）好氧部分的出水端污水进入周进周出矩形二沉池内实现固液分离；分离所得污泥一部分回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池，而另一部分则作为剩余污泥排出；

（6）经周进周出矩形二沉池分离所得污水引入生物接触氧化池内，利用生物膜法强化氨氮氧化分解，使污水得到净化；

（7）将前述生物接触氧化池净化后排出的污水引入高密度沉淀池内,其原水在混合区经混合搅拌机与絮凝剂搅拌混合，在絮凝区先经絮凝搅拌机快速混凝搅拌絮凝，再以絮凝搅拌机慢速混凝推流，以使污水慢速进入澄清区，悬浮颗粒被均匀沉积，澄清区分成上层清水区、中层污泥循环回流区、下层污泥浓缩区，中层循环污泥区由超声波泥位控制开关精准控制污泥螺杆泵的运行，以确保下层污泥浓缩区的厚度；该澄清区的清水自其出水端排出，其浓缩污泥则作为剩余污泥排出；

（8）前述步骤（7）之产水进入D型滤池内，采用彗星式纤维滤料进行微絮凝式过滤；

（9）前述步骤（8）之产水进入紫外线消毒池内进行消毒，其产水达标排放或回用；

（10）所述步骤（9）后进一步增设有接触消毒步骤，将次氯酸钠投加入接触池内，前述步骤（9）所获产水经接触池消毒后，再进行回用或排放。

根据工艺技术路线，前述各主要处理单元对污染因子的去除率分析大致如下表所示（其为某典型城镇生活污水去除率分析表）：

前述污水处理系统还设置有除臭系统、甲醇投加系统、集水池、电控系统等；当然，还可配置相应的降噪系统等；前述格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池分别连接至除臭系统；该除臭系统包括有玻璃钢离心风机、喷淋水泵、循环水泵等。

此处，需特别介绍一下电控系统：

该电控系统包括有仪器仪表、各种用电供应及用于控制前述各模块的自控系统，其自控系统主要功能包括：（1）生产过程各种主要工艺参数的采集；（2）各种能耗、物耗和进、出厂水流量的计量和累计；（3）生产过程设备的工况和工艺流程状况监测；（4）生产过程设备的自动控制；（5）实现工艺电控设备的顺序、条件、计时、计数控制、PID调节等控制功能及数据处理功能；（6）计算机控制与传统电气控制自由切换；（7）生产参数的数据存储和历史回溯；（8）数据回归分析和趋势分析；（9）生产报表的自动形成和打印；（10）事故报警和事故记录打印等。

前述自控系统包括有中央控制室和若干PLC现场控制站，该中央控制室具有中央监控工业计算机、激光打印机、针式打印机、投影仪、不间断电源（UPS）、开关电源、操作台、光纤交换机（管理型）；中央监控计算机与工业以太网相连，配置实时监控系统软件，实现对生产现场设备状态的实时监测、远程控制、生产过程数据存储分析、报表打印及报警等功能；中控室计算机通过网络远程控制现场主要工艺设备或机组的开、关、停和运行参数设定，监测运行工况和运行参数；投影仪可动态显示全厂工艺流程图、各仪表参数，和各个主要工艺设备运行状态或故障状态，能及时、直观、全面的了解全厂各个设备、仪表的运行情况。

于本实施例中，共设有6个PLC现场控制站，即第一PLC现场控制站、第二PLC现场控制站、第三PLC现场控制站、第四PLC现场控制站、第五PLC现场控制站及第六PLC现场控制站；每个PLC现场控制站主要包括有PLC、现场HMI、通讯装置、隔离装置、UPS和过电压保护装置等，每个PLC的I/O点留有约20%的余量，当新增工艺构筑物则重新设置，直接接入近期光纤环网中。

该第一PLC现场控制站设置在变配电间内，负责格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池、生物接触氧化池、高密度沉淀池、鼓风机房及出水区域的各设备状态、工艺参数检测和控制，并对该区域的仪表数据采集。低压进线柜、电容补偿柜、变频器柜、软起动器柜上电力仪表的电力参数，通过Modbus－RTU通讯电缆传输至第一PLC现场控制站，并由中央控制室统一监测。

该第二PLC现场控制站设置在D型滤池，负责D型滤池各设备状态、工艺参数检测和控制，并对该区域的仪表数据采集；该第三PLC现场控制站设置在污泥脱水机房，由污泥脱水机房配套；该第四PLC现场控制站设置在紫外消毒池，由紫外线消毒系统配套；该第五PLC现场控制站设置在除臭房，由除臭系统配套；该第六PLC现场控制站设置在甲醇投加间，由甲醇投加系统配套，以针对反应过程按需控制甲醇的投加，按需补充营养物，提高除氮效果；前述自控系统由现场（就地）控制执行、现场控制站及中央控制室之间通过工业以太网进行数据通信，对厂内主要工艺设备的控制均采用就地控制、现场控制、中央控制三层集散控制模式；其采用分布式与集中式相结合的控制系统，这种结构可使生产过程中的信息能够集中管理，以实现整体操作、管理和优化，同时，也使得控制危险分散，提高系统可靠性。整个污水厂的自动控制系统设备之间相对独立运行，局部发生故障时，不会影响其上、下级或同级的其它PLC现场控制站控制单元的正常运行，满足了集中管理、分散控制的要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：包括有沿工艺过程依次连接的格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池、生物接触氧化池、高密度沉淀池、D型滤池及紫外线消毒池。

2.根据权利要求1所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：所述格栅池的进水端连接有污水总进水管，该格栅池内设置有转鼓式格栅清污机，该转鼓式格栅清污机包括有转鼓、收集斗、螺旋栅渣输送器及栅渣箱，该收集斗位于转鼓内，该螺旋栅渣输送器衔接于转鼓式格栅清污机出口与栅渣箱之间；

所述曝气沉砂池的进水端连接于前述格栅池的出水端，该曝气沉砂池内设置有罗茨鼓风机、曝气管、桥式吸砂机、吸砂泵、砂水分离器及排水泵；该曝气沉砂池具有一期污水管和二期污水管，二期污水管衔接于砂水分离器，砂水分离器的出液端连通于格栅池，砂水分离器的出渣端连接于栅渣箱；以及，该曝气沉砂池连接有超越管；

所述AAO生化池包括有厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池及好氧池；该AAO生化池连接有空气悬浮离心鼓风机；该好氧池内设置有微孔式曝气器；前述曝气沉砂池的一期污水管连接于厌氧池的进水端，厌氧池的出水端连通第一缺氧池的进水端，第一缺氧池的出水端连通第二缺氧池的进水端，第二缺氧池的出水端连通好氧池的进水端；好氧池的出水端回流至第二缺氧池的进水端，好氧池与第二缺氧池之间设置有内回流泵，第二缺氧池内设置有潜水推流器，形成第二缺氧池内回流以及第二缺氧池与好氧池之间的回流；第一缺氧池与厌氧池之间设置有内回流泵，第一缺氧池与厌氧池内亦分别设置有潜水推流器，形成第一缺氧池、厌氧池各自内回流以及两者间的回流；

所述周进周出矩形二沉池的进水端连接于前述好氧池的出水端，周进周出矩形二沉池设置有虹吸式桥式刮泥机、管式撇渣器、浮渣框及排泥管，该排泥管分流设计为第一污泥回流端和第一剩余污泥排出端；其第一污泥回流端经第一污泥回流泵连接回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池；

所述生物接触氧化池的进水端连接于前述周进周出矩形二沉池的出水端，该生物接触氧化池设置有填料、膜片式微孔曝气头及罗茨鼓风机；以及，该生物接触氧化池的进水端设置有进水配水孔。

3.根据权利要求2所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：所述AAO生化池的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池均呈长方形结构，其相应池内均沿长边方向延伸设置有竖向隔壁，该竖向隔壁将相应池内分隔形成左、右侧流道，且竖向隔壁两端与相应池内壁保持间距，前述左、右侧流道经两端间距连通形成环形回流道，前述潜水推流器分别设置于右侧流道内；

所述厌氧池、第一缺氧池前后邻设且具有一共同壁，该厌氧池、第一缺氧池的共同壁上开设有左、右间距布置的第一、二通孔，该第一、二通孔均前后贯通式设置，该第一、二通孔分别正对前述左、右侧流道开设；前述厌氧池、第一缺氧池的环形回流道均为逆时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向后推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向前推流式设置；

该第二缺氧池的环形回流道为顺时针方向回流的环形回流道，其左侧流道内的潜水推流器向前推流式设置，右侧流道内的潜水推流器向后推流式设置；该第二缺氧池位于厌氧池、第一缺氧池的左侧，且第二缺氧池与厌氧池、第一缺氧池分别具有一共同壁；第二缺氧池与第一缺氧池的共同壁上开设有左右贯通的第四通孔，该第四通孔正对第一缺氧池内竖向隔壁后端的间距；

该好氧池包括有依次贯通的前端横向池、中间纵向池及后端横向池，该好氧池位于第二缺氧池左侧；第二缺氧池的前端与前端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第四通孔，该第四通孔正对第二缺氧池的右侧流道设置；该第二缺氧池的后端与后端横向池具有一共同壁，该共同壁上开设有前后贯通的第五通孔，该第五通孔正对第二缺氧池的左侧流道设置；该第二缺氧池的左侧与中间纵向池具有一共同壁；

以及，前述内回流泵分别设置于前述第二通孔、第五通孔处。

4.根据权利要求2所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：所述高密度沉淀池包括有依次连接的混合区、絮凝区、澄清区；所述混合区设置于中间，所述混合区两侧分别依次设置有絮凝区、澄清区；该混合区的进水端连接于前述生物接触氧化池的出水端，混合区设置有混合搅拌机，絮凝区设置有絮凝搅拌机，澄清区内设置有集水槽、逆流式斜管或斜板、纵向水力分布板、刮泥机、污泥浓缩机、污泥螺杆泵及用于控制污泥螺杆泵的超声波泥位控制开关，该澄清区设置有出水端、第二污泥回流端和第二剩余污泥排出端，该污泥回流端经第二污泥回流泵连接回流至混合区的进水端；

所述紫外线消毒池设置有阳光板雨蓬、整流格栅板、电动渠道闸门、电动葫芦、紫外消毒模块、水位控制拍门；紫外线消毒池的出水端进一步设置有接触池，该接触池内设置有次氯酸钠储罐、投加计量泵，该接触池设置有回用水输出端及出水端，该回用水输出端连接有回用水泵，该出水端连接有出水调节池。

5.根据权利要求4所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：还包括有浓缩塔、污泥脱水机房，前述周进周出矩形二沉池的第一剩余污泥排出端、高密度沉淀池的第二剩余污泥排出端经管道汇集连接于浓缩塔；该污泥脱水机房设置有改性罐、储泥池、板框压滤机，前述浓缩塔、改性罐、储泥池依次连接。

6.根据权利要求1所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：还设置有除臭系统，前述格栅池、曝气沉砂池、AAO生化池、周进周出矩形二沉池分别连接至除臭系统；该除臭系统包括有玻璃钢离心风机、喷淋水泵、循环水泵。

7.根据权利要求1所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的处理系统，其特征在于：所述D型滤池配置有气冲系统、水冲系统及气水联动反冲洗系统。

8.一种将城镇污水处理达标地表水四类的工艺，其特征在于：包括有如下工艺步骤

（1）市政来水，经粗格栅拦截去除污水中较大的漂浮和悬浮固形物；

（2）利用转鼓式格栅清污机对步骤（1）所得滤水进一步进行截渣、除渣、螺旋提升及压榨脱水处理；

（3）利用曝气沉砂池对步骤（1）所得滤水进行除砂处理，曝气沉砂池以重力分离为基础，将比重较小的悬浮颗粒则随一期污水管排出，将比重较大的颗粒下沉随二期污水管排出；其一期污水管作为曝气沉砂池的出水端，其二期污水管出水经砂水分离器处理，砂水分离器的出液端回流连通至格栅池再一次重复参与步骤（2）处理，砂水分离器的出渣端将滤渣汇集至栅渣箱；

（4）曝气沉砂池之一期污水管所排出污水进入AAO生化池，利用厌氧、缺氧、好氧三个不同部分的交替循环实现对一期污水管所排污水的生物除磷脱氮处理；其将缺氧部分一分为二，形成第一缺氧池和第二缺氧池，第一缺氧池与厌氧部分形成独立的内回流，好氧部分与第二缺氧池形成另一独立的内回流，并且，厌氧部分、第一缺氧池、第二缺氧池及好氧部分各自内部设计为环绕回流式，以及，对前述好氧部分通过按需控制投加甲醇补充营养物以提高除氮效果；

（5）好氧部分的出水端污水进入周进周出矩形二沉池内实现固液分离；分离所得污泥一部分回流至前述AAO生化池的第一缺氧池或厌氧池，而另一部分则作为剩余污泥排出；

（6）经周进周出矩形二沉池分离所得污水引入生物接触氧化池内，利用生物膜法强化氨氮氧化分解，使污水得到净化；

（7）将前述生物接触氧化池净化后排出的污水引入高密度沉淀池内,其原水在混合区经混合搅拌机与絮凝剂搅拌混合，在絮凝区先经絮凝搅拌机快速混凝搅拌絮凝，再以絮凝搅拌机慢速混凝推流，以使污水慢速进入澄清区，悬浮颗粒被均匀沉积，澄清区分成上层清水区、中层污泥循环回流区、下层污泥浓缩区，中层循环污泥区由超声波泥位控制开关精准控制污泥螺杆泵的运行，以确保下层污泥浓缩区的厚度；该澄清区的清水自其出水端排出，其浓缩污泥则作为剩余污泥排出；

（8）前述步骤（7）之产水进入D型滤池内，采用彗星式纤维滤料进行微絮凝式过滤，前述高密度沉淀池与该D型滤池结合除磷；

（9）前述步骤（8）之产水进入紫外线消毒池内进行消毒，其产水达标排放或回用。

9.根据权利要求8所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的工艺，其特征在于：所述步骤（9）后进一步增设有接触消毒步骤，将次氯酸钠投加入接触池内，前述步骤（9）所获产水经接触池消毒后，再进行回用或排放。

10.根据权利要求8或9所述的一种将城镇污水处理达标地表水四类的工艺，其特征在于：所述周进周出矩形二沉池及高密度沉淀池所排出的剩余污泥，经浓缩塔、改性罐、储泥池、板框压滤机作用后，被脱水干化处理。