CN110143726B

CN110143726B - 改良aao水处理系统及其污水处理方法

Info

Publication number: CN110143726B
Application number: CN201910489658.6A
Authority: CN
Inventors: 马杰; 姜玉寿; 蔡高文
Original assignee: Suzhou Xingong Environment Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Xingong Environment Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2024-09-24
Anticipated expiration: 2039-06-06
Also published as: CN110143726A

Abstract

本发明揭示了改良AAO水处理系统及其污水处理方法，改良AAO水处理系统，包括依次连接的厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器及沉淀池，好氧反应器通过内回流管路连接所述缺氧反应器，沉淀池通过污泥外回流管路连接预反硝化池，预反硝化池连接所述厌氧反应器，预反硝化池的进液端连接原污水进水管路的第一支路，原污水进水管的第二支路连接所述厌氧反应器。本方案在传统A2O法的厌氧池之前设置预反硝化池,将沉淀池的回流污泥和原污水共同引入预反硝化池，使微生物利用原污水中的有机物作碳源进行反硝化，提高了传统AAO系统抗回流硝酸盐影响的能力，消除了硝态氮对厌氧释磷的不利影响,保证了除磷效果，同时保证系统脱氮效果。

Description

改良AAO水处理系统及其污水处理方法

技术领域

本发明涉及环保设备领域，尤其是改良AAO水处理系统及其污水处理方法。

背景技术

AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。

它包含三个过程：

①厌氧反应器：原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；

②缺氧反应器：首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；

③好氧反应器——曝气池：这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。

特点：本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；污泥含磷高，具有较高肥效；运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

缺点：但是除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高；脱氮效果也难再进一步提高；为了减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，但是为了防循环混合液对缺氧反应器的干扰，溶解氧浓度也不宜过高。

回流污泥带入厌氧区的硝态氮也会使聚磷菌释磷不充分（聚磷菌释磷和摄磷是可逆的，好氧摄磷，厌氧释磷），继而影响好氧区中的聚磷菌摄磷，最终影响系统除磷效果。

从目前采用传统AAO工艺的污水处理站运行情况可知，其出水水质不稳定，很难达到良好的同步脱氮除磷效果。

造成这些问题的原因在于：多功能的细菌群存在于一个统一的污泥系统当中，而各种细菌所要生存的基本条件又存在着较大的差异性。这种差异造成了系统对不同细菌最佳需求的供应不足，因此各个细菌为了生存会争夺生存共建和食料，而这种竞争恰好就形成了传统AAO工艺系统固有的不足。

除磷效果难提高主要是聚磷菌和反硝化菌的矛盾，矛盾在于反应区和碳源的问题。一般聚磷菌在厌氧区充分释磷后，才能在好氧区充分摄磷，这样才能保证去除效果。而外回流中含有硝态氮回流厌氧区，会优先利用碳源进行反硝化，生成氮气逸出。然后聚磷菌才能利用碳源进行释磷过程，所以反硝化过程会抑制释磷。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种改良

AAO水处理系统及其污水处理方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

改良AAO水处理系统，包括依次连接的厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器及沉淀池，所述好氧反应器通过内回流管路连接所述缺氧反应器，所述沉淀池通过污泥外回流管路连接预反硝化池，所述预反硝化池连接所述厌氧反应器，所述预反硝化池的进液端连接原污水进水管路的第一支路，所述原污水进水管的第二支路连接所述厌氧反应器。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述预反硝化池还连接所述好氧反应器，所述预反硝化池内设置有总氮检测仪。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述内回流管路和/或污泥外回流管路连接有高压空气吹洗管道。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述厌氧反应器和/或缺氧反应器和/或好氧反应器和/或预反硝化池还连接石灰供应装置。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述石灰供应装置包括制备池，所述制备池包括至少两级连续的制药室，相邻制药室之间通过溢流通道连通，所述制备池上还设置有延伸到每个所述制药室内的搅拌器，每个制药室的内底面设置有斜板，所述斜板的下端处设置有位于制备池的底板上的排放口，所述排放口连接排放管道，一级制药室上还连接供水管路及石灰供应装置，最后一级制药室连接用于输出石灰液的供液管路。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述溢流通道包括将所述制备池的内腔隔断形成连续制药室的隔板，所述隔板的顶部低于所述制备池的侧壁的顶部，每个所述隔板的前端设置一从所述制药室的顶部向下延伸接近制药室的内底面的挡板。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，所述制备池包括三级制药室，一级制药室的顶部设置有石灰加药斗，所述石灰加药斗上设置有振动器及加热器，所述石灰加药斗的进料口连接螺杆输送机的出料端，所述螺杆输送机的进料端连接石灰料仓，所述石灰加药斗内设置有。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，一级制药室上还连接有供酸管路。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，每级所述制药室上还连接曝气管路。

优选的，所述的改良AAO水处理系统中，三级制药室连接的供液管路的供液管的进口处设有滤网。

改良AAO水处理系统的水处理方法，包括如下步骤;

S1, 使原污水流量的10%-20%的一股污水及沉淀池中的外回流污泥同步进入到预反硝化池中停留20-30min，外回流污泥的外回流比在50%-125%之间;

S2,使原污水流量的80%-90%的一股污水与预反硝化池的混合液同步进入到厌氧反应器中进行处理；

S3，经过厌氧反应器处理的污水及好氧反应器的内回流混合液同步进入缺氧反应器中进行处理，内回流比在200%-300%之间；

S4，经过缺氧反应器处理的污水进入好氧反应器进行处理；

S5，经过好氧反应器处理的污水进入沉淀池进行沉降，上清液达标排放，沉淀污泥一部分外回流到预反硝化池，剩余部分排出进行后续处理。

优选的，所述的改良AAO水处理系统的水处理方法中，在S1步骤中，水力停留时间在1～2小时之间；在S2步骤中，水力停留时间在1～2小时之间且氧化还原电位小于-250mv；在S3步骤中，水力停留时间在1.5～2小时之间，氧化还原电位在-100mv±5mv；在S4步骤中，水力停留时间5-9小时且氧化还原电位大于40mv。

优选的，所述的改良AAO水处理系统的水处理方法中，在S1-S5步骤汇总，活性污泥的污泥指数在 70～150 之间。

发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，在传统A2O法的厌氧池之前设置预反硝化池,将沉淀池的回流污泥和原污水共同引入预反硝化池，使微生物利用原污水中的有机物作碳源进行反硝化，去除了回流污泥中的硝酸盐, 这样就造成了厌氧池污泥浓度的降低，提高了传统AAO系统抗回流硝酸盐影响的能力，消除了硝态氮对厌氧释磷的不利影响,保证了除磷效果，聚磷菌释磷完全后，从好氧区回流到缺氧区回流的污泥在反硝化细菌作用下进行反硝化脱氮，保证系统脱氮效果。

本方案通过对各内回流比和外回流比的控制，有效的保证沉淀池不发生反硝化及保证出水水质，同时减少能耗，减少总的水力停留时间。

本方案通过设置高压空气清洗管道对内外回流污泥管道进行吹洗，有效的防止污泥结垢或异物阻塞造成污泥回流受阻，导致工艺效果降低或失效，改善了系统运行的可靠性。

本方案的石灰供应装置采用多级溶药腔溢流的结构，延长了溶药时间和水流行程，有助于石灰更好地溶解到自来水中，保证溶液的浓度均匀；同时在溶液液位上升过程中，自重较大的颗粒物在自身重力作用下沉淀，因而经过多级沉淀后，大大减少了进入到末级溶药腔中的大颗粒物的数量，极大的减小了对后续管道的阻塞和泵的磨损影响；且由于溶药腔的底部有斜板，因此，沉积的大颗粒物会随着斜板沉降到斜板的底部，从而使大颗粒物集中在一起，以便后续通过排放管道实现排放。

本方案的石灰供应装置采用螺杆输送机将石灰料仓中的石灰输送到加药斗中，使整个石灰供药在封闭环境中进行，不会存在石灰外漏、粉尘飞扬的问题，采用无轴螺杆输送机可降低石灰颗粒堵塞螺杆输送轴的概率。

本方案的石灰供应装置的加药斗中安装有加热器，可避免石灰因吸潮而结块，避免石灰粘附在加药斗中，且能够保证石灰后快速、均匀的溶解，另外振动器可将粘附在筒壁上的石灰振落，避免加药斗堵塞的问题。

本方案的石灰供应装置的加药泵进药管口加装滤网可避免颗粒石灰进入后续系统，并且管道系统中还有Y型过滤器可进一步保障。

本方案的石灰供应装置采用自动清洗系统，包括连续水洗、连续酸洗、静置酸洗、另外还有空气曝气系统，多重清洗可以将池壁垢层更彻底地清除，有效解决结垢堵塞的问题。

附图说明

图 1 是本发明的结构示意图；

图 2 是本发明的污泥外回流管路及高压空气吹洗管路的示意图；

图 3是本发明的具有石灰供应装置的结构示意图;

图4是本发明的石灰供应装置的第一实施的结构示意图；

图5是本发明的石灰供应装置的第二实施的结构示意图；

图 6是本发明的石灰供应装置的第三实施的结构示意图;

图7是本发明的石灰供应装置的第四实施的结构示意图；

图8是本发明的石灰供应装置的第五实施的结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的改良AAO水处理系统进行阐述，如附图1所示，其包括依次连接的厌氧反应器100、缺氧反应器200、好氧反应器300及沉淀池400，所述好氧反应器300通过内回流管路500连接所述缺氧反应器200，所述沉淀池400通过污泥外回流管路600连接预反硝化池700，所述预反硝化池700连接所述厌氧反应器100，所述预反硝化池700的进液端连接原污水进水管路800的第一支路801，所述原污水进水管800的第二支路802连接所述厌氧反应器100。

其中，所述厌氧反应器100用于在厌氧条件下，通过聚磷菌进行释放磷反应，同时进行氨化反应（厌氧菌），即把有机氮（Org-N）转化为氨态氮（NH4+、NH3），以为除磷进行准备，所述厌氧反应器100中的厌氧污泥的培养及驯化时间优选为2-3个月。

所述缺氧反应器200用于在缺氧条件下，进行反硝化反应，即把好氧反应器回流（内回流）的混合液中的硝态氮（NO3^--N）转化为氮气（N2）逸出，实现脱氮，所述缺氧反应器200中缺氧污泥的培养及驯化时间为一个半月左右。

所述好氧反应器300用于在好氧条件下，通过聚磷菌摄磷除去磷，同时硝化细菌进行硝化反应，把氨态氮（NH4+、NH3）转化为亚硝态氮（NO2^--N）和硝态氮（NO3^--N），从而实现除磷，所述好氧反应器300中反硝化好氧池污泥培养及驯化时间为一个月左右。

所述沉淀池 400，优选为二沉池，用于进行污泥沉降，实现泥水分离。

所述预反硝化池700用于在缺氧条件下，通过反硝化细菌（异养兼性菌）进行反硝化反应脱氮，即把沉淀池回流污泥中（外回流）的硝态氮（NO3^--N）转化为氮气（N2）逸出实现部分脱氮。

进一步，所述预反硝化池700还连接所述好氧反应器300，所述预反硝化池700内设置有用于测量其中污水总氮的总氮检测仪（图中未示出），当所述预反硝化池700的出水总氮含量小于10mg/L时，如附图1所示，可直接通过管路1000把预反硝化池700的出水排到好氧反应器300中，以在好氧反应池中，让未转换完全的氨态氮再进行亚硝化和硝化反应转化为亚硝化氮和硝化氮，最终转化为硝化氮，该措施可以减小后续两个生化反应池的水量，起到增加实际水力停留时间的作用。

同时，如附图2所示，所述内回流管路500和/或污泥外回流管路600连接有高压空气吹洗管道900，以在需要时对管道进行吹洗，所述内回流管路500和污泥外回流管路600的结构相同，下文以污泥外回流管路600为例进行说明，其包括管道601，所述管道601上由沉淀池一端至预反硝化池700的一端之间依次设置有自动阀XV-01、手动阀VA-01、污泥泵PU及止回阀CA-01，所述高压空气吹洗管道900包括输气管901，所述输气管901的一端连接高压气源902且其上设置有手动阀VA-01，其另一端只扫连接在所述XV-01和手动阀VA-01之间的管道上；当然还可以同时分出一条支气管连接到所述止回阀CA-01与预反硝化池700之间的管道上或污泥泵PU及止回阀CA-01之间的管道上。

进一步，在整个系统运行过程中，污泥混合液的PH值应控制在7.0以上，如果PH值小于6.5时，可以通过投加石灰来提高碱度，因此，如附图3所示，所述内回流管路500和/或污泥外回流管路600还连接石灰供应装置2000，所述石灰供应装置2000可以是设置在管道上的用于添加生石灰或熟石灰的加药管或加药口等加药装置。

优选的其可以是如下添加石灰液的结构，详细来说如附图4所示，所述石灰供应装置2000包括制备池1，所述制备池1包括至少两级连续的制药室11，相邻制药室11之间通过一溢流通道12连通，所述制备池1上还设置有延伸到每个所述制药室11内的搅拌器13，每个制药室11的内底面设置有斜板14，所述斜板14的坡度在0.5%-1%之间，所述斜板14的下端处设置有位于制备池1的底板15上的排放口16，所述排放口16连接排放管道2。

配置石灰溶液时，石灰和自来水进入到一级制药室后在搅拌器13的搅拌作用下混合，并且，随着自来水和石灰的不断添加，液位不断上升至所述溢流通道12的进液口处时，石灰溶液通过溢流通道12进入到下一级制药室的底部，并在搅拌器13的作用下继续搅拌混合，石灰溶液按照上述过程依次流入到最后一级制药室中从而得到最终需要的石灰溶液；采用多级溶液腔溢流结构，延长了溶药时间和水流行程，有助于石灰更好地溶解到自来水中，并保证溶液的浓度均匀。

而对于自重较大的石灰颗粒，由于水流向上流动，其在自身重力作用下沉淀，且由于制药室的底部有斜板14，因此，沉积下的大的石灰颗粒会随着斜板14沉降到斜板14的底部，从而使大颗粒集中在一起，以便后续通过排放管道2实现排放，并且多级溢流的结构也使得大的石灰颗粒能够在多级制药室中分多次集成沉积，从而大大减少了进入到三级制药室中的大的石灰颗粒的量，极大的减小了对后续管道的影响。

详细来看，所述制备池1可以是各种可行材质制作成的池体，例如其可以是金属材质（不锈钢）或塑料（铁氟龙、PP）制成的，也可以是钢筋混凝土浇筑而成的，其形状可以是长方体或圆柱体或其他可行的形状，优选，如附图4所示，所述制备池1包括底板15、侧壁17及顶板18，它们围合成一长方体空间。

如附图4所示，所述溢流通道12包括将所述制备池1的内腔隔断形成连续制药室11的隔板121，所述隔板121的顶部低于所述制备池1的侧壁17的顶部，每个所述隔板121的前端（本文中以石灰溶液在流动过程中先经过的位置为后，后经过的位置为前）设置一从所述制药室11的顶部向下延伸接近制药室11的内底面的挡板122，所述隔板121与挡板122之间的空间形成溢流通道，它们上下两端的缺口为进液和出液口。

优选，如附图4所示，所述隔板121为两块且将所述制备池1的内腔均分为三个体积相同的制药室111,112,113，由于配药时，只需在一级制药室111中添加水和石灰即可，因此在所述一级制药室111的顶部设置有石灰加药斗3，所述石灰加药斗3具有物位计31用于测量石灰加压斗中的石灰量，且其内设置有变频供药螺杆（图中未示出），用于将石灰加药斗3内的石灰输送到所述初级制药室111中，所述供药螺杆同样可以是无轴螺杆。

并且，如附图5所示，所述石灰加药斗3上设置有振动器4，所述振动器4在加药时间隔一端时间启动或持续启动，从而避免石灰粘附在石灰加药斗3的内壁上；另外，由于石灰易吸潮在加药斗中出现结块的问题，因此，为了避免石灰加药斗3中的湿气过大导致石灰吸潮，在所述石灰加药斗3内设置有加热器10，所述加热器10可以在配置药液前或同时进行开启，从而使石灰加药斗3内保持干燥，降低石灰结块的可能，从而可以保证石灰能够有效的溶解。

如附图5所示，所述石灰加药斗3的进料口连接螺杆输送机5的出料端，所述螺杆输送机5的进料端连接石灰料仓6，因此可使整个石灰供药在封闭环境中进行，不会存在石灰外漏、粉尘飞扬的问题，所述螺杆输送机5优选是无轴螺杆输送机，可以有效降低石灰颗粒堵塞螺杆输送轴的概率，保证供料的顺畅性和可靠性，所述石灰料仓6中的石灰可通过槽罐车运输和进行添加。

并且，如附图5所示，所述一级制药室111上还连接供水管路7，所述供水管路7包括管道71，所述管道71由进水端至出水端依次设置有第一手动阀HV01、压力表PI01、Y形过滤器ST01、第一电磁阀SV01及流量计FM01，所述管道71可以通过软管连接水源（图中未示出），也可以直接连接水源，所述管道71的出水端延伸到所述一级制药室111内，并且其出水端处设置有锥形挡板（图中未示出），锥形挡板可以有效的避免进水对上升水流的冲击，避免对底部沉淀的大颗粒产生扰动，从而保证水流状态的稳定，所述第一手动阀HV01保持常开状态，所述流量计FM01优选为电磁流量计，从而可以精确的知晓供水量。

进一步，如附图4、附图5所示，所述一级制药室111连接的所述排放管路2包括排放管21，所述排放管21上由进液端至出液端依次设置有第七电磁阀SV07及第十二手动阀HV12，所述排放管21的出液端连接地漏22或废水收集池（图中未示出），二级制药室112连接的所述排放管路2包括排放管23，所述排放管23上由进液端至出液端依次设置有第八电磁阀SV08及第十三手动阀HV13，所述排放管23的出液端连接地漏24或废水收集池（图中未示出）；三级制药室113（最后一级制药室）连接的所述排放管路2包括排放管25，所述排放管25上由进液端至出液端依次设置有第九电磁阀SV09及第十四手动阀HV14，所述排放管25的出液端连接地漏26或废水收集池（图中未示出）。

另外，为了方便石灰溶液的供应，如附图6所示，所述三级制药室113连接带有气动泵PU01的供液管路20，所述供液管路20的供液管201的进口处设有滤网30，所述滤网30优选是网孔孔径在4-6mm之间的滤网，所述滤网30能够有效的将所述石灰溶液中的大颗粒固体进行阻挡，从而防止大颗粒进入到后续的管道中，有效的减低了管道堵塞和气动泵PU01磨损的几率；并且，所述滤网30优选是特氟龙或不锈钢材质制作而成，从而可以有效的满足酸碱环境下的长期使用要求。

如附图6所示，所述供液管路20还包括由供液管201的进液端至出液端依次设置的第二Y形过滤器ST02、第七手动阀HV07、气动泵PU01、第九手动阀HV09、第十一手动阀HV11及第六电磁阀SV06；同时，在所述第七手动阀HV07及气动泵PU01之间的管道上还连接有第一排液支路202，所述第一排液支路202包括与供液管201连通的排液管及由排液管的进液端至出液端依次设置的第十电磁阀SV10及第八手动阀HV08，所述排液管的出液端连接地漏2021或废水收集槽；所述第九手动阀HV09及第十一手动阀HV11之间的供液管201上还连接有第二排液支路203，所述第二排液支路203包括与供液管201连通的排液管及由排液管的进液端至出液端依次设置的第五电磁阀SV05及第十手动阀HV10，所述排液管的出液端连接地漏2031或废水收集槽。

在配置溶液时，可以通过在三级制药室中设置用于检测其内液位高度的液位计来实现整个系统的控制，如附图4-附图6所示，所述液位计优选为电极液位计，并且具有低液位LSL、中液位LSM、高液位LSH三个检测点。

进一步，由于石灰溶液、石灰乳等容易粘附在容器及管道的内壁处，甚至淤积结垢，堵塞制药室、管道及进出口等，因此在整个配置装置使用一定时间后，需要清除这些石灰垢，在上述的结构中，虽然可以通过水洗在一定程度上实现水垢的清除，但是，水洗的冲击力小，并且，对于顽固的石灰垢层，水洗往往无法实现最内层石灰垢的清除，鉴于此，如附图7所示，在一级制药室11上还连接有供酸管路8，所述供酸管路8包括供酸管81，所述供酸管81上由进液端至出液端依次设置有第二手动阀HV02、第十一电磁阀SV11，所述供酸管81连接酸源（图中未示出），所述酸源优选是柠檬酸。

更进一步，为了进一步增加石灰垢清除的动力，如附图8所示，每级所述制药室上还连接曝气管路9，所述曝气管路9包括曝气主管91及三条曝气支路，所述曝气主管91优选为UPVC管或铁氟龙管，并且所述曝气管91上设置有第三手动阀HV03，每条所述曝气支路包括与曝气主管91连接的曝气支管92，所述曝气支管92延伸到所述制药室内且接近所述斜板14，所述曝气支管92位于所述隔板121的顶部下方的区域开设有若干曝气孔（图中未示出），所述曝气孔朝向所述制药室的侧壁17和底板15，并且，所述曝气支管92位于所述制药室内的部分可以是多根支管构成上端开口的框型。

并且，如附图8所示，一级制药室111连接的曝气支管上设置有第四手动阀HV04、第二电磁阀SV02，二级制药室112连接的曝气支管上设置有第五手动阀HV05、第三电磁阀SV03，三级制药室113连接的曝气支管上设置有第六手动阀HV06、第四电磁阀SV04。

最后，为了实现整个系统的自动配置、供液及除垢的控制，整个装置中的电磁阀、气动泵、加热器、振动器、石灰加料斗、螺杆输送机等均连接控制装置（图中未示出），所述控制装置优选为PLC,当然，也可以是其他安装有控制软件的计算机，此处为已知技术，不作赘述。

整个装置使用时，其各手动阀常态下保持开启状态，下面将具体阐述防堵防结垢石灰溶液配置装置的自动配液供液方法，包括如下步骤：

S01，控制装置启动加热器10并启动螺杆输送机5将石灰料仓6中的石灰添加到石灰加药斗3中，石灰在加热器10的作用下能够在一定程度上烘干，从而避免结块的问题。

S02，控制装置控制加药斗3中的螺杆启动向所述一级制药室111中添加石灰，同时控制供水管路7上的第一电磁阀SV01打开，通过管道向初级制药室供料，并且，根据控制装置预设的溶液浓度，控制石灰加药斗3的加药量及根据电池流量计FM01的流量确定供水量。

S03，控制装置控制三个制药室中的三台搅拌器同时启动，搅拌器的转速控制在80rpm左右，石灰和自来水同时进入初级制药室111内，两者混合、溶解，由于两者同时进入，因此，石灰和自来水能够实时充分接触，减少局部结块的问题，随着一级制药室111内的溶液的液位逐步升高，混合液从初级制药室111经溢流通道12进入二级制药室112的内部，并在搅拌器的搅拌下进一步熟化、溶解，然后从二级制药室112上部的溢流通道进入三级制药室113的底部，在搅拌器的搅拌下更好地溶解、混合、均化。

在各制药室，大颗粒物在重力作用下沉降，并且沿斜板聚集至每个制药室的底部位置，在运行一端时间后（具体时间可以根据需要进行设计），可以打开所述排放管道上的第七电磁阀SV07将沉积的大颗粒物从制药室中排出，随后关闭第七电磁阀SV07。

S04，溶液进入三级制药室113内后，制药室内的液位不断上升，当电极液位计LS02的中液位LSM触发时，则控制装置打开所述供液管路20中的第六电磁阀SV06，并启动供药气动泵PU01，将制备好的石灰溶液输送至污水处理站的使用点；此时，同时进行石灰和自来水的供应。

当三级制药室113中的液位达到高液位LSH时，控制装置控制第一电磁阀SV01关闭，停止自来水供应，同时螺杆输送机SC01及石灰加药斗3停止供料。

随着，气动泵PU01不断将石灰溶液排出，当三级制药室113中的液位达到低液位LSL时，则控制装置控制所述气动泵PU01停止，并控制所述第一电磁阀SV01启动，开始进自来水，同时，所述螺杆输送机5、石灰加药斗3启动开始添加石灰。

依此循环进行自动配置和供液。

在使用一段时间后，制药室及管道上会存在石灰垢，堵塞管道，影响使用，因此本方案进一步揭示了防堵防结垢石灰溶液配置装置的除垢方法包括如下步骤：

S10，控制装置开启第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08及第九电磁阀SV09，将各制药室中的石灰溶液排出后，关闭第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08及第九电磁阀SV09。

S20，控制装置开启供液管路20的第五电磁阀SV05及供水管路的第一电磁阀SV01，关闭其他电磁阀，向制药室中加入自来水，当三级制药室113中的水位到达中液位时，开启气动泵PU01，通过自来水对各制药室及供液管路20进行一段时间的水洗，清洗后的水由所述第二排液支路203排出，并且，水洗后各制药室中具有液体。

S30，经过一定时间的水洗后，控制装置关闭气动泵，开启第十一电磁阀SV1，关闭其他电磁阀，向一级制药室111中添加柠檬酸，柠檬酸进入到各制药室及部分管道中，使酸溶液在制药室及管道中静置一段时间进行酸洗，熟石灰与柠檬酸反应溶解，从而不断的消除。

并且，在供酸的过程中，还可已经同时进行自来水的供应，从而便于酸液进入到各制药室中，当三级制药室中的液位达到高液位时停止供水和供酸；当然，在三级制药室中的酸液达到中液位时，还可以启动所述气动泵将三级制药室中的酸液引入到所述供液管路20中。

S40，接着，开启第二电磁阀SV02、第三电磁阀SV03和第四电磁阀SV04，关闭其他电磁阀，向各制药室中通入空气，进行一段时间的曝气，在曝气的作用下，进一步驱动附着在各制药室11壁面上的石灰垢层剥离、脱落。

S50，随后，开启第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08、第九电磁阀SV09、第十电磁阀SV10和第五电磁阀SV05，关闭其他电磁阀，将各制药室及管道中的废水排放后，关闭第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08、第九电磁阀SV09及第十电磁阀SV10。

S60，开启供液管路20的第五电磁阀SV05及供水管路的第一电磁阀SV01，关闭其他电磁阀，向制药室中加入自来水，当三级制药室113中的水位到达中液位时，开启气动泵PU01，通过自来水对各制药室及供液管路20进行一段时间的水洗，清洗后的部分污水由所述第二排液支路203排出。

S70，开启第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08、第九电磁阀SV09及第十电磁阀SV10，关闭其他电磁阀，将各制药室及管道中的废水排放后，关闭第七电磁阀SV07、第八电磁阀SV08、第九电磁阀SV09及第十电磁阀SV10，完成清洗。

清洗完毕后，整个装置进入到待机状态，等待污水处理站发出运行指令后，装置进入运行状态，根据设定程序开始配制溶液并供液。

当然，在整个除垢过程中，清洗的周期和各步骤进行时间可以根据实际情况进行调整，并且除垢的顺序也可以是其他的顺序，例如可以直接进行酸洗、曝气，也可以不进行酸洗、曝气等，具体根据实际情况进行调整。

本方案进一步揭示了上述改良AAO水处理系统的水处理方法，包括如下步骤：

S0，生产废水或城市污水经过一级处理后，或经预处理达到进入AAO工艺进水要求后，进入本水处理系统，使原污水分成两股。

S1, 在缺氧条件下，使原污水流量的10%-20%的一股污水进入到预反硝化池700中，同步进入预反硝化池700中的还有沉淀池400中的外回流污泥，此部分污泥含P和硝态氮（NO3-），混合液在预反硝化池700中停留反应20-30min，在缺氧条件下，水中的微生物（反硝化细菌）利用有机物作碳源进行反硝化脱氮反应，使污泥中的硝态氮转化为氮气逸出，去除由回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧释磷的不利影响，提高系统的生物除磷问题。由于厌氧池的前置（即设置预反硝化池），在碳源分配上则能优先照顾释磷的需要，可以保证后续处理效果，此步骤中，污泥的外回流比在50%-125%之间，这样可以保证沉淀池400不发生反硝化及保证出水水质。

此处之所以只要原污水流量的10%-20%的少部分原污水进入预反硝化池及20-3min的停留时间是因为：

（1）原污水中的碳源能量首要还是要供应给厌氧反应器，以提供能量让释磷菌释磷；

（2）由于污水在好氧反应器中维持6～9h，在缺氧反应器中维持0.5～2h，同时，因为内回流污泥主要含硝态氮，内回流流量在2Q-3Q之间，其中Q为原污水流量，因而绝大多数硝态氮在内回流时，流入了缺氧池，而进入预反硝化池的外回流污泥（外回流污泥量为0.5-1.25Q，其中Q为原污水流量）中硝态氮并不是太多，仅仅是影响了释磷菌释磷效果；因此，一少部分的原废水就足够让外回流的污泥中携带的硝态氮反硝化，减少对释磷菌释磷效果的影响，同时，污水在预反硝化池中停留反应的时间可相对减少，20～30min即可。

S2, 原污水的剩余一股（原污水流量的80%-90%）进入厌氧反应器100，同步进入厌氧反应器100中的还有预反硝化池700中的污水，厌氧反应器100中的兼性厌氧发酵细菌将污水中的可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸类物质VFA（挥发性脂肪酸）这类低分子发酵中间产物。而聚磷细菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持从生存，聚磷菌发生释磷作用，同时发生氨化反应，有机氮转化为氨态氮，此部分去除部分COD。

S3，经过厌氧反应器100处理的污水及好氧反应器300的内回流混合液同步进入缺氧反应器200中进行处理，混合液中氮元素主要以硝态氮形式存在，在缺氧条件下，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，达到同时降低BOD5和脱氮的目的。

发明人研究发现，内回流比r 越大，系统的总脱氮效率越高，出水TN （总氮）越低，但从另一个方面来看，r太高，对脱氮率有不利的影响；因为r 太高，通过内回流，由好氧反应器带至缺氧反应器的 DO（溶解氧）越多，当缺氧反应器的 DO 较高时，会干扰反硝化的进行，使总脱氮率下降。

当 DO 高于 0.5mg/l 时，会使反硝化停止，实际脱氮率降为零，另外， r太高，还会使污水在缺氧反应器内的实际停留时间缩短，同样也使脱氮效率降低。

综上所述，对于某一生物脱氮系统来说，都存在一个最佳的内回流比，在该 r 下运行，脱氮效率最高，运行人员应根据本厂实际情况，摸索调度出这个最佳的 r 值，即内回流比在200%-300%之间。

S4，经过缺氧反应器200处理的污水进入好氧反应器300进行处理，在进入曝气的好氧条件下，聚磷菌过量地摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内储存起来，使出水中溶解磷的浓度达到最低。而有机物经过厌氧反应器和好氧反应器分别被聚磷菌和反硝化菌的生长繁殖，并通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐。非除磷的好氧性异养菌虽然也能存在，但由于在厌氧反应器受到严重的压抑，在好氧反应器又得不到充足的营养，因此在与其他微生物类群的竞争中处于相对劣势。含有大量的富集磷的聚磷菌会聚集在污泥中，随污泥排放来去除磷，此部分去除BOD。

S5，经过好氧反应器300处理的污水进入沉淀池400进行沉降，上清液达标排放，沉淀污泥一部分（0.5-1.25Q，其中Q为原污水流量）外回流到预反硝化池700，剩余部分排出进行后续处理，后续处理包括压滤、干化、消毒处理后外运处理。

进一步，在整个污水处理过程中，影响最终出水水质的因素众多，其中关键的因素包括：各阶段的溶解氧（DO）、水力停留时间、PH值、温度、污泥负荷、污泥龄、氧化还原电位、污泥指数等，它们彼此之间又相互影响，但本方案的研究人员经过大量的实验、数据分析比对，确定了能够取得最佳效果的工艺参数，具体如下：

（1）溶解氧（DO）

在S2步骤中，DO应控制在0.2mg/l以下，在S3步骤中，DO应控制在0.5mg/l以下，而在S3步骤中，DO应控制在2～3mg/l之间，实际处理时，每天根据在线仪表，便携式 DO 测定仪或实验室取样获取生物池各处理段的 DO 数据，结合进水水质、污泥浓度、污泥龄、微生物镜检和天气等因素综合分析后调节鼓风机供气量。

(2) 水力停留时间

水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关，在S1步骤中，水力停留时间在1～2小时之间；在S2步骤中，水力停留时间在1～2小时之间；在S3步骤中，水力停留时间在1.5～2小时之间；在S4步骤中，水力停留时间5-9小时，优选在6小时左右。

(3)温度

温度越高，对生物脱氮越有利，当温度低于 15℃时，生物脱氮效率将明显下降。但当温度下降时，却对除磷有利，5℃～30℃范围内均可正常除磷。适宜硝化菌硝化的温度为30℃～35℃，低温 12℃～14℃时硝化反应速度下降，亚硝酸盐累积。适宜反硝化菌的最佳温度为 35℃～45℃，当温度下降可适当提高水力停留时间，优选的，各反应池中保持室温原水温度。

（4）污泥负荷和污泥龄

在S2步骤中，污泥的负荷率应在0.1 kgBOD5/（kgMLSS.d）以上，而在S4步骤中，污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/（kgMLSS.d）；并且，污泥龄越短，污泥含磷量就越高，排放的剩余污泥量越多，除磷效果越好。

（5）ORP （氧化还原电位）

混合液中的 DO 浓度越高， ORP 值越高，当混合液中存在 NO3^--N 时，其浓度越高，ORP 值也越高；而当存在 PO₄ ^3—-P 时，ORP 则随着PO₄ ^3—-P浓度升高而降低。要保证良好的脱氮除磷效果，在S2步骤中， ORP ＜－250mv，在S3步骤中，ORP控制在-100mv 左右，而在S4步骤中，ORP应控制在 40mv 以上。

在运行管理中，如发现S2步骤的ORP 升高，则预示着除磷效果已经或将降低。应立即分析 ORP 升高的原因，并采取对策。如果回流污泥带入太多的 NO3^－－N，或由于搅拌强度太大产生空气复氧，都会使 ORP 值升高；如发现S3步骤的ORP 升高，则预示内回流比太大，混合液由好氧段带入缺氧段的 DO 太多，另外，搅拌强度太大，产生空气复氧，同样也会使ORP 升高；如发现S4步骤的 ORP 降低，则说明曝气不足，使好氧段 DO 下降。

（6）污泥浓度MLSS和污泥沉降比SV

每天通过污泥浓度 MLSS 和 30min 沉降比 SV 计算活性污泥的污泥指数SVI，SVI 值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能， SVI值过小，活性污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性； SVI 值过大，污泥沉降性能不好，容易发生污泥膨胀。优选的，SVI 值一般控制在 70～150 为宜。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.改良AAO水处理系统，包括依次连接的厌氧反应器（100）、缺氧反应器（200）、好氧反应器（300）及沉淀池（400），所述好氧反应器（300）通过内回流管路（500）连接所述缺氧反应器（200），其特征在于：所述沉淀池（400）通过污泥外回流管路（600）连接预反硝化池（700），所述预反硝化池（700）连接原污水进水管路（800）的第一支路（801）及厌氧反应器（100），所述原污水进水管路（800）的第二支路（802）连接所述厌氧反应器（100）；

所述内回流管路（500）和/或污泥外回流管路（600）连接石灰供应装置；

所述石灰供应装置（2000）包括制备池（1），所述制备池（1）包括至少两级连续的制药室（11），相邻制药室（11）之间通过溢流通道（12）连通，所述制备池（1）上还设置有延伸到每个所述制药室（11）内的搅拌器（13），每个制药室（11）的内底面设置有斜板（14），所述斜板（14）的下端处设置有位于制备池（1）的底板（15）上的排放口（16），所述排放口（16）连接排放管道（2），一级制药室上还连接供水管路（7）及石灰供应装置，最后一级制药室连接用于输出石灰液的供液管路（20）；

所述溢流通道（12）包括将所述制备池（1）的内腔隔断形成连续制药室（11）的隔板（121），所述隔板（121）的顶部低于所述制备池（1）的侧壁（17）的顶部，每个所述隔板（121）的前端设置一从所述制药室（11）的顶部向下延伸接近制药室（11）的内底面的挡板(122)，所述隔板（121）与挡板（122）之间的空间形成溢流通道；

所述预反硝化池（700）还连接所述好氧反应器（300），所述预反硝化池（700）上设置有总氮检测仪；

所述内回流管路（500）和/或污泥外回流管路（600）连接有高压空气吹洗管道（900）；

所述石灰供应装置包括一级制药室(111)顶部设置的石灰加药斗（3），所述石灰加药斗（3）上设置有振动器（4）及加热器（10），所述石灰加药斗（3）的进料口连接螺杆输送机（5）的出料端，所述螺杆输送机（5）的进料端连接石灰料仓（6）。

2.根据权利要求1所述的改良AAO水处理系统，其特征在于：至少一级制药室（11）上还连接有供酸管路（8）和/或每级所述制药室上还连接曝气管路（9）。

3.根据权利要求1-2任一所述的改良AAO水处理系统的水处理方法，其特征在于：包括如下步骤；

S1，使原污水流量的10%-20%的一股污水及沉淀池中的外回流污泥同步进入到预反硝化池中停留20-30min，外回流污泥的外回流比在50%-125%之间;

S2，使原污水流量的80%-90%的一股污水与预反硝化池的混合液同步进入到厌氧反应器中进行处理；

S4，经过缺氧反应器处理的污水进入好氧反应器进行处理；

4.根据权利要求3所述的改良AAO水处理系统的水处理方法，其特征在于：在S1步骤中，水力停留时间在1～2小时之间；在S2步骤中，水力停留时间在1～2小时之间且氧化还原电位小于-250mv；在S3步骤中，水力停留时间在1.5～2小时之间，氧化还原电位在-100mv±5mv；在S4步骤中，水力停留时间5-9小时且氧化还原电位大于40mv。

5.根据权利要求4所述的改良AAO水处理系统的水处理方法，其特征在于：在S1-S5步骤中，活性污泥的污泥指数在 70～150ml/g 之间。