CN106495322A - 一种多级多模式运行的a2/o生物反应池 - Google Patents

一种多级多模式运行的a2/o生物反应池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多级多模式运行的A2/O生物反应池，每座反应池都设置4～6级通过过水口依次串通的缺/厌氧池构成的缺/厌氧池组和通过过水口依次串通的好氧池‑缺/好氧池‑好氧池构成的分段A/O池组，所述的缺/厌氧池组与所述的分段A/O池组并排设置构成所述的多级多模式运行的A2/O生物反应池。本发明的一种多级多模式运行的A2/O生物反应池，融合分段进水多级A/O和多模式A2O工艺特点，对水质变化适应能力强的多级多模式A2/O生物反应池，且通过池形优化设计，可采用低扬程的混合液回流泵，有效降低运行成本。采用分段进水多级A/O模式运行时可不启动混合液回流泵，有效节省能耗。

Description

一种多级多模式运行的A2/O生物反应池
技术领域
本发明涉及一种生物反应池。特别是涉及一种融合分段进水多级A/O工艺原理和特点的多模式运行A2/O生物反应池。
背景技术
目前主流的生物脱氮方式为前置反硝化工艺，即将缺氧池置于好氧池之前，将好氧池末端富含硝态氮的污水回流至前段的缺氧池，利用原水中的碳源进行反硝化，以有效的节省外加碳源。随着排放标准的日益严格，常规前置反硝化工艺暴露出反硝化效率低的问题。为获得较高的脱氮率，必须增大内回流比，但总有部分硝化液不能返回至缺氧池进行反硝化，且大幅提高了电能的消耗，增加了污水处理的运行费用。为了在不外加碳源的条件下，达到较高的反硝化效率，研究者们开发了分段进水多级A/O工艺。
分段进水多级A/O工艺是由多个串联的A/O组成，回流污泥从首段进入，而污水按照一定比例从每个好氧段进入。从形式上看，分段进水多级A/O工艺属于后置反硝化的范畴。在理想状态下，系统中每一段好氧区产生的硝化液直接进入下一段的缺氧区进行反硝化。因此，理论上不需要设置内回流设施。从脱氮方式上，除末端An段外，其他混合液均参与了反硝化过程。与传统A/O工艺相比，分段进水多级A/O工艺在节省能耗的同时可获得更高的反硝化率。
多模式A2/O也是A/O衍生工艺之一，它融合了A2/O、改良A2/O、分点进水倒置A2/O、AN/O脱氮、AP/O除磷等多种工艺的特点，通过池型的优化设计，使生物反应池可按多种模式灵活运行，为应对水质水量的变化和污水处理厂的运行管理提供了方便。但多模式A2/O生物反应池只是利用池型变化将多种运行模式融于一身，各种运行模式下的工艺原理并没有改变。
由于分段进水多级A/O工艺污水分段进入反应池，回流污泥的稀释被推迟，空间上形成了明显的污泥浓度梯度。最后进入二沉池的污泥浓度与常规工艺相同，而前几段的污泥浓度显著高于常规工艺活性污泥设计值。因此，分段进水多级A/O工艺在污泥总量和二沉池固体负荷不变的情况下，可在局部空间形成高污泥浓度、低底物浓度，降低污泥负荷，使污染物的降解更为彻底。达到相同处理效果可减少池体总容积。在工程建设用地紧张时，多模式A2/O生物反应池无法解决降低设计总池容的难题，如果能对多模式A2/O生物反应池池形进一步改进，将分段进水多级A/O工艺的特点和优势融合于多模式A2/O生物反应池，可以使得多模式A2/O生物反应池的应用更加灵活，既能在进水水质难以确定的情况下灵活应对，又能最大化降低设计池容、节省投资，对工程应用带来极大的便利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有分段进水多级A/O工艺运行模式的多模式A2/O生物反应池。
本发明所采用的技术方案是：一种多级多模式运行的A2/O生物反应池，每座反应池都设置4～6级通过过水口依次串通的缺/厌氧池构成的缺/厌氧池组和通过过水口依次串通的好氧池-缺/好氧池-好氧池构成的分段A/O池组，所述的缺/厌氧池组与所述的分段A/O池组并排设置构成所述的多级多模式运行的A2/O生物反应池。
所述的每座反应池中的缺/厌氧池组与分段A/O池组之间有一条与外部进水管相连通的进水渠道，所述的进水渠道的侧壁上设置有用于流入水的进水堰门，所述的进水渠道的末端设置有通过污泥回流管与外部的二沉池相连通的污泥回流渠，位于所述的污泥回流渠一侧的缺/厌氧池组中的首级缺/厌氧池设置有与所述的污泥回流渠相连通的污泥回流堰门，所述的缺/厌氧池组池壁顶端设置有混合液回流渠道，所述的分段A/O池组的末端设置有用于向外部排出混合液的出水管，所述的分段A/O池组的末端还设置有通向所述的混合液回流渠道的混合液回流口，所述的缺/厌氧池组位于所述的混合液回流渠道一侧设置有用于流入混合液的混合液回流堰门，所述的缺/厌氧池组中最后一级缺/厌氧池与所述的分段A/O池组的进水端之间的池壁底部开有连通孔。
所述的缺/厌氧池组包括有通过过水口依次相通的第一级缺/厌氧池、第二级缺/厌氧池、第三级缺/厌氧池、第四级缺/厌氧池、第五级缺/厌氧池和第六级缺/厌氧池。所述的分段A/O池组包括有通过过水口依次相通的第一级好氧池、第二级缺/好氧池和第三级好氧池。
所述的与混合液回流渠道相连通的混合液回流堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的混合液回流渠第一格堰门，设置在第三级缺/厌氧池上的混合液回流渠第三格堰门，以及设置在第四级缺/厌氧池上的混合液回流渠第四格堰门。所述的与进水渠道相连通的进水堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的进水渠第一级缺/厌氧池堰门，设置在第二级缺/厌氧池上的进水渠第二级缺/厌氧池堰门堰门，设置在第五级缺/厌氧池上的进水渠第五级缺/厌氧池堰门堰门，以及设置在第二级缺/好氧池上的进水渠第二级缺/好氧池堰门。
所述的第一级缺/厌氧池、第二级缺/厌氧池、第三级缺/厌氧池、第四级缺/厌氧池、第五级缺/厌氧池、第六级缺/厌氧池和第二级缺/好氧池内都分别设置有潜水搅拌器。
所述的第一级缺/厌氧池上设置有与所述的污泥回流渠相连通的污泥回流渠堰门。
所述的第六级缺/厌氧池的底部设置有与所述的第一级好氧池的进水端相连通的连通孔。
所述的第一级好氧池中形成有S形水流通道，所述的S形水流通道的首端通过所述的连通孔连通缺/厌氧池组中的第六级缺/厌氧池。
所述的与混合液回流渠道相连通的混合液回流口和所述的与外部连通的出水管分别设置在所述的第三级好氧池末端。
所述的第三级好氧池的末端位于所述的混合液回流口处设置有潜水提升泵。
本发明的有益效果是：本发明的一种多级多模式运行的A2/O生物反应池，融合分段进水多级A/O和多模式A2O工艺特点，对水质变化适应能力强的多级多模式A2/O生物反应池，且通过池形优化设计，可采用低扬程的混合液回流泵，有效降低运行成本。采用分段进水多级A/O模式运行时可不启动混合液回流泵，有效节省能耗。本发明运行模式包括：分段进水多级A/O、A2/O、改良A2/O、分点进水倒置A2/O、AN/O脱氮、AP/O除磷等。工艺对不同进水水质具有很好的适应性，为应对水质水量的变化和污水处理厂的运行管理提供了方便。
附图说明
图1是本发明的整体构成结构的俯视图；
图2是分段进水多级A/O运行模式俯视图；
图3是传统A2/O运行模式俯视图；
图4是分点进水倒置A2/O运行模式俯视图；
图5是改良A2/O运行模式俯视图；
图6是分段进水多级A/O运行流程图；
图7是传统A2/O运行流程图；
图8是分点进水倒置A2/O运行流程图；
图9是改良A2/O运行流程图；
图中
1：第一级缺/厌氧池 7：第一级好氧池
2：第二级缺/厌氧池 8：第二级缺/好氧池
3：第三级缺/厌氧池 9：第三级好氧池
4：第四级缺/厌氧池 10：混合液回流口
5：第五级缺/厌氧池 11：外部进水管
6：第六级缺/厌氧池 12：污泥回流管
13：出水管 23：分段A/O池组
14：混合液回流渠第一格堰门 24：混合液回流渠道
15：混合液回流渠第三格堰门 25：连通孔
16：混合液回流渠第四格堰门 26：进水渠道
17：污泥回流渠堰门 27：污泥回流渠
18：进水渠第一级缺/厌氧池堰门 A：反应池
19：进水渠第二级缺/厌氧池堰门 B：缺氧段
20：进水渠第五级缺/厌氧池堰门 C：厌氧段
21：进水渠第二级缺/好氧池堰门 D：好氧段。
22：缺/厌氧池组
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种多级多模式运行的A2/O生物反应池做出详细说明。
如图1所示，本发明的一种多级多模式运行的A2/O生物反应池A，每座反应池A都设置有由4～6级通过过水口依次相通的缺/厌氧池构成的缺/厌氧池组22和通过过水口依次相通的好氧池-缺/好氧池-好氧池构成的分段A/O池组23，所述的缺/厌氧池组22与所述的分段A/O池23并排设置构成所述的生物反应池A。
所述的每座反应池A中的缺/厌氧池组22与分段A/O池组23之间有一条与外部进水管11相连通的进水渠道26，所述的进水渠道26的侧壁上设置有用于流入水的进水堰门，所述的进水渠道26的末端设置有通过污泥回流管12与外部的二沉池相连通的污泥回流渠27，位于所述的污泥回流渠27一侧的缺/厌氧池组22中的第一级缺/厌氧池1设置有与所述的污泥回流渠27相连通的污泥回流堰门17，所述的缺/厌氧池组22池壁顶端设置有混合液回流渠道24，所述的分段A/O池组23的末端设置有用于向外部排出混合液的出水管13，所述的分段A/O池组23的末端还设置有通向所述的混合液回流渠道24的混合液回流口10，所述的缺/厌氧池组22位于所述的混合液回流渠道24一侧设置有用于流入混合液的混合液回流堰门，所述的缺/厌氧池组22中最后一级缺/厌氧池与所述的分段A/O池组23的进水端之间的池壁底部开有连通孔25。
所述的缺/厌氧池组22包括有通过过水口依次相通的第一级缺/厌氧池1、第二级缺/厌氧池2、第三级缺/厌氧池3、第四级缺/厌氧池4、第五级缺/厌氧池5和第六级缺/厌氧池6。所述的分段A/O池23组包括有通过过水口依次相通的第一级好氧池7、第二级缺/好氧池8和第三级好氧池9。
所述的与混合液回流渠道24相连通的混合液回流堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的混合液回流渠第一格堰门14，设置在第三级缺/厌氧池上的混合液回流渠第三格堰门15，以及设置在第四级缺/厌氧池上的混合液回流渠第四格堰门16。所述的与进水渠道26相连通的进水堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的进水渠第一级缺/厌氧池堰门18，设置在第二级缺/厌氧池上的进水渠第二级缺/厌氧池堰门19，设置在第五级缺/厌氧池上的进水渠第五级缺/厌氧池堰门20，以及设置在第二级缺/好氧池上的进水渠第二级缺/好氧池堰门21。
所述的第一级缺/厌氧池1、第二级缺/厌氧池2、第三级缺/厌氧池3、第四级缺/厌氧池4、第五级缺/厌氧池5、第六级缺/厌氧池6和第二级缺/好氧池8内都分别设置有潜水搅拌器。
所述的第一级缺/厌氧池1上设置有与所述的污泥回流渠27相连通的污泥回流渠堰门17。
所述的第六级缺/厌氧池6的底部设置有与所述的第一级好氧池7的进水端相连通的连通孔25。
所述的第一级好氧池7中形成有S形水流通道，所述的S形水流通道的首端通过所述的连通孔25连通缺/厌氧池组22中的第六级缺/厌氧池6。
所述的与混合液回流渠道24相连通的混合液回流口10和所述的与外部连通的出水管13分别设置在所述的第三级好氧池9末端。
所述的第三级好氧池9的末端位于所述的混合液回流口10处设置有潜水提升泵。
下面给出本发明的一种多级多模式运行的A2/O生物反应池的不同运行模式。
实施例1 分段进水多级A/O运行模式
如图2所示，在分段进水多级A/O运行模式时，混合液回流渠第一格堰门14、混合液回流渠第三格堰门15、混合液回流渠第四格堰门16、进水渠第二级缺/厌氧池堰门19、进水渠第五级缺/厌氧池堰门20关闭，混合液回流口10出的潜水提升泵关闭，进水渠第一级缺/厌氧池堰门18、污泥回流堰门17和进水渠第二级缺/好氧池堰门21开启，污水部分从第一级缺/厌氧池1进入，其余污水从第二级缺/好氧池8进入，回流污泥从第一级缺/厌氧池1进入，不设置混合液回流，此时缺/厌氧池组22作为缺氧池使用，第二级缺/好氧池作为缺氧池使用。其工艺为两级A/O串联，进水分别从两个缺氧段进入，每段的进水比例需要根据水质处理要求确定。分段进水多级A/O运行模式下混合液回流可省去，降低了运行能耗。
实施例2 传统A2/O运行模式
如图3所示，在传统A2/O模式运行时混合液回流渠第一格堰门14、混合液回流渠第四格堰门16、进水渠第二级缺/厌氧池堰门19、进水渠第五级缺/厌氧池堰门20、进水渠第二级缺/好氧池堰门21关闭，混合液回流第三格堰门15、污泥回流渠堰门17和进水渠第一格堰门18开启，污水和回流污泥从第一级缺/厌氧池1进入，混合液从第三级缺/厌氧池3进入，此时第一级缺/厌氧池1、第二级缺/厌氧池2作为厌氧池使用，第三级缺/厌氧池3、第四级缺/厌氧池4、第五级缺/厌氧池5和第六级缺/厌氧池6作为缺氧池使用，第二级缺/好氧池作为好氧池使用，其工艺为厌氧+缺氧+好氧。
实施例3 分点进水倒置A2/O运行模式
如图4所示，在分点进水倒置A2/O模式运行时，混合液回流渠第三格堰门15、混合液回流渠第四格堰门16、进水渠第二级缺/厌氧池堰门19和进水渠第二级缺/好氧池堰门21关闭，混合液回流渠第一格堰门14、污泥回流渠堰门17、进水渠第一级缺/厌氧池堰门18和进水渠第五级缺/厌氧池堰门20开启，回流污泥和混合液从第一级缺/厌氧池1进入，污水部分从第一级缺/厌氧池1进入，其余从第五级缺/厌氧池5进入，分别为脱氮和除磷提供碳源，除磷相对于脱氮需要的碳源量较少，因此可为脱氮配备较多的进水流量，此时第一级缺/厌氧池、第二级缺/厌氧池、第三级缺/厌氧池和第四级缺/厌氧池作为缺氧池使用，第五级缺/厌氧池和第六级缺/厌氧池作为厌氧池使用，第二级缺/好氧池作为好氧池使用。
实施例4 改良A2/O运行模式
如图5所示，在改良A2/O模式运行时，混合液回流渠第一格堰门14、混合液回流渠第三格堰门15和进水渠第五级缺/厌氧池堰门20和进水渠第二级缺/好氧池堰门21关闭，混合液回流渠第四格堰门16、污泥回流渠堰门17、进水渠第一级缺/厌氧池堰门18和进水渠第二级缺/厌氧池堰门19开启，此时回流污泥从第一级缺/厌氧池1进入，混合液从第四级缺/厌氧池4进入，污水部分从第一级缺/厌氧池1进入，其余从第二级缺/厌氧池2进入。第一级缺/厌氧池、第四级缺/厌氧池、第五级缺/厌氧池和第六级缺/厌氧池作为缺氧池使用，第二级缺/厌氧池和第三级缺/厌氧池作为厌氧池使用，第二级缺/好氧池作为好氧池使用。工艺相当于在传统A2/O前设置了预缺氧区，将回流污泥中的硝酸盐去除后再进行除磷。
实施例5 AN/O脱氮或AP/O除磷运行模式
在目前的水质标准下单纯的脱氮和单纯的除磷模式已很少采用，但是对于运行期间某个阶段的特殊水质情况，也可采用AN/O或AP/O这两种模式有针对性的强化脱氮或除磷。在AN/O模式运行时，系统单纯进行脱氮过程，可将污水、回流污泥和混合液回流均从第一级缺/厌氧池1进入，在AP/O模式运行时，系统单纯进行除磷过程，可关闭混合液回流，使污水和回流污泥均从第一级缺/厌氧池1进入即可。
多级多模式A2/O生物反应池池型特点在于缺/厌氧池组与分段A/O池组串联设置，一组缺/厌氧池与一组A/O池组共用一个进水渠道，进水渠道内设置多个堰门保证不同运行模式下进水点位的切换，混合液回流渠设置在缺/厌氧池相对与进水渠道的一侧，在分段进水多级A/O运行模式下，混合液回流泵关闭，混合液回流渠内各堰门关闭。
分段进水多级A/O工艺可带来三方面好处：1)避免了混合液回流代入大量溶解氧，使得缺氧区反硝化过程更彻底，脱氮效率提高；2)节省了混合液回流的能耗；3)污水中的碳源分段进入缺氧区，对于低碳氮比的污水可显著节省外加碳源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述反应池设置4～6级通过过水口依次串通的缺/厌氧池构成的缺/厌氧池组和通过过水口依次串通的好氧池-缺/好氧池-好氧池构成的分段A/O池组，所述的缺/厌氧池组与所述的分段A/O池组并排设置构成所述的多级多模式运行的A2/O生物反应池。
2.根据权利要求1所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的反应池中的缺/厌氧池组与分段A/O池组之间有一条与外部进水管相连通的进水渠道，所述的进水渠道的侧壁上设置有用于流入水的进水堰门，所述的进水渠道的末端设置有通过污泥回流管与外部的二沉池相连通的污泥回流渠，位于所述的污泥回流渠一侧的缺/厌氧池组中的首级缺/厌氧池设置有与所述的污泥回流渠相连通的污泥回流堰门，所述的缺/厌氧池组池壁顶端设置有混合液回流渠道，所述的分段A/O池组的末端设置有用于向外部排出混合液的出水管，所述的分段A/O池组的末端还设置有通向所述的混合液回流渠道的混合液回流口，所述的缺/厌氧池组位于所述的混合液回流渠道一侧设置有用于流入混合液的混合液回流堰门，所述的缺/厌氧池组中最后一级缺/厌氧池与所述的分段A/O池组的进水端之间的池壁底部开有连通孔。
3.根据权利要求1所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的缺/厌氧池组包括有通过过水口依次相通的第一级缺/厌氧池、第二级缺/厌氧池、第三级缺/厌氧池、第四级缺/厌氧池、第五级缺/厌氧池和第六级缺/厌氧池；所述的分段A/O池组包括有通过过水口依次相通的第一级好氧池、第二级缺/好氧池和第三级好氧池。
4.根据权利要求2所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的与混合液回流渠道相连通的混合液回流堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的混合液回流渠第一格堰门，设置在第三级缺/厌氧池上的混合液回流渠第三格堰门，以及设置在第四级缺/厌氧池上的混合液回流渠第四格堰门；所述的与进水渠道相连通的进水堰门包括有设置在第一级缺/厌氧池上的进水渠第一级缺/厌氧池堰门，设置在第二级缺/厌氧池上的进水渠第二级缺/厌氧池堰门堰门，设置在第五级缺/厌氧池上的进水渠第五级缺/厌氧池堰门堰门，以及设置在第二级缺/好氧池上的进水渠第二级缺/好氧池堰门。
5.根据权利要求3所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的第一级缺/厌氧池、第二级缺/厌氧池、第三级缺/厌氧池、第四级缺/厌氧池、第五级缺/厌氧池、第六级缺/厌氧池和第二级缺/好氧池内都分别设置有潜水搅拌器。
6.根据权利要求3所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的第一级缺/厌氧池上设置有与所述的污泥回流渠相连通的污泥回流渠堰门。
7.根据权利要求3所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的第六级缺/厌氧池的底部设置有与所述的第一级好氧池的进水端相连通的连通孔。
8.根据权利要求3所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的第一级好氧池中形成有S形水流通道，所述的S形水流通道的首端通过所述的连通孔连通缺/厌氧池组中的第六级缺/厌氧池。
9.根据权利要求3所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的与混合液回流渠道相连通的混合液回流口和所述的与外部连通的出水管分别设置在所述的第三级好氧池末端。
10.根据权利要求9所述多级多模式运行的A2/O生物反应池，其特征在于，所述的第三级好氧池的末端位于所述的混合液回流口处设置有潜水提升泵。
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