CN110386740A - 一种污水二级处理系统及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水二级处理系统及处理方法,涉及污水处理技术领域。其处理系统包括依次连通的缺氧区、过渡区、一级好氧区、二级好氧区、脱气区及二次沉淀区;缺氧区连接有进水管,二次沉淀区连接有出水管;过渡区从前往后依次划分为过渡区第一廊道、过渡区第二廊道及过渡区第三廊道;在一级好氧区和二级好氧区内投加有悬浮载体;在脱气区与缺氧区之间连接有硝化液回流管,该硝化液回流管作为内回流管,在二次沉淀区与缺氧区之间连接有污泥回流管,该污泥回流管作为外回流管。本发明将倒置A2/O工艺中的厌氧区改为过渡区,并将过渡区分成三廊道,以曝气推动该区域水流前进,通过控制过渡区的曝气量,实现缺氧/好氧条件的变化。

Description

一种污水二级处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种类似倒置A2O工艺的污水二级处理系统及处理方法。
背景技术
随着富营养化问题的出现,污水处理行业对于污水脱氮除磷性能的要求逐步提高。A2O工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic,A2O),即厌氧-缺氧-好氧工艺,是一种常见的生物脱氮除磷工艺,可用于二级污水处理过程以及中水回用过程。传统的A2O工艺中,厌氧段实现厌氧生物释磷过程,缺氧段实现反硝化过程,在好氧段实现硝化过程和吸磷过程。沉淀池活性污泥经过外回流后进入厌氧池前端,而好氧区硝化液回流至缺氧区进行反硝化。然而在实际的运用过程中,回流污泥携带的硝酸盐能够抑制厌氧区释磷过程。此外,厌氧释磷过程所合成的聚-β-羟丁酸(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)在缺氧段会被大量消耗,从而对好氧段聚磷菌的吸磷过程产生不利影响。
针对此问题,张波等人(张波.城市污水生物脱氮除磷技术工艺与机理研究[D].上海:同济大学,1999)将传统A2O工艺中的厌氧段和缺氧段倒置,取消常规A2O工艺中硝化液内回流,并适当增大污泥回流比,提出倒置A2O工艺。康兴生(康兴生.基于碳源因素的倒置/常规A2O工艺性能比较研究[D].山东:山东大学,2013)比较了传统A2O工艺与倒置A2O工艺在不同碳源情况下的性能,发现在糖类、氨基酸、羧酸、胺类和醇类为碳源时,倒置A2O工艺的脱氮除磷性能均优于传统A2O工艺,且在低C/N比条件下倒置A2O工艺的优势更加显著。刘静(刘静.不同进水VFAs比例对倒置/常规A2O工艺微生物物质与能量代谢特征的影响研究[D].山东:青岛理工大学,2014)通过对比发现,随着进水中VFAs含量的增加,与传统A2O工艺相比,倒置A2O工艺的脱氮除磷速率和微生物能量代谢活性均有明显增加。李鹏等(李鹏,毕学军,王军,汝少国.常规和倒置A2/O工艺活性污泥微生物群落结构的比较[J].中国环境科学,2017,37(7):1137-1145)对比了常规和倒置A2/O工艺中微生物群落结构的差异性发现,与常规A2/O工艺相比,倒置A2/O工艺更有利于亚硝化螺旋菌和红环菌等脱氮除磷菌属的富集,并能够抑制丝状菌和念球菌的生长,从而在提高脱氮除磷性能的同时,维持污泥结构的稳定,防止丝状菌膨胀的产生。然而,与常规A2/O工艺相似,倒置A2/O工艺依然存在着缺氧池与好氧池池容限制、脱氮与除磷污泥龄矛盾等问题。此外,倒置A2/O工艺需要通过提高回流比的方式提高氮的去除率,这会增加运行能耗。
综上所述,相比于传统的A2/O工艺,倒置的A2/O工艺的脱氮除磷性能的确有所提高。但是不可否认的是依然存在诸多缺陷。已有的研究多用于小试规模,进水多为配水,工程上可复制性不高。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷,本发明提出了一种污水二级处理系统及处理方法,一方面将倒置的A2/O工艺中的厌氧区改为过渡区,并将过渡区分成三廊道,以曝气推动该区域水流前进,通过控制过渡区的曝气量,实现缺氧/好氧条件的变化,从而针对不同的进水情况进行灵活多变的调节;另一方面通过扩大缺氧区和过渡区的池容,缩小好氧池的池容,从而使缺氧池的池容超过好氧池池容,优先保证了反硝化脱氮和生物释磷过程。
本发明的任务之一在于提供一种污水二级处理系统,其技术解决方案包括:
一种污水二级处理系统,其是通过MBBR与活性污泥法结合的方式对污水进行处理,其特征在于:包括依次连通的缺氧区、过渡区、一级好氧区、二级好氧区、脱气区及二次沉淀区;
所述的缺氧区与过渡区池容比例为1:1-3,过渡区与好氧区池容比例为1:1-3;
所述的缺氧区连接有进水管,所述的二次沉淀区连接有出水管;
所述的过渡区从前往后依次划分为过渡区第一廊道、过渡区第二廊道及过渡区第三廊道;
在所述的一级好氧区和二级好氧区内投加有悬浮载体;
在所述的缺氧区内设置有搅拌器,在所述的一级好氧区和二级好氧区内均设置有穿孔管曝气器,在所述的过渡区、一级好氧区及二级好氧区均设置有微孔管曝气器;
在所述脱气区与缺氧区之间连接有硝化液回流管,所述的硝化液回流管作为内回流管,位于脱气区的一端作为进水端,位于缺氧区的一端为出水端;所述的二次沉淀区与所述的缺氧区之间连接有污泥回流管,所述的污泥回流管作为外回流管,位于二次沉淀区的一端作为进泥端,位于缺氧区的一端作为出泥端。
作为本发明的一个优选方案,在所述的缺氧区与过渡区第一廊道之间的墙体上设置有缺氧区过水口,在所述的过渡区第一廊道与过渡区第二廊道之间的墙体上设置有过渡区第一廊道过水口,在所述的过渡区第二廊道与过渡区第三廊道之间的墙体上设置有过渡区第二廊道过水口,在所述的过渡区第三廊道与一级好氧区之间的墙体上设置有过渡区第三廊道过水口,在所述的一级好氧区与二级好氧区之间的墙体上设置有一级好氧区过水口,在所述的二级好氧区与脱气区之间的墙体上设置有二级好氧区过水口,在所述的脱气区与二次沉淀区之间的墙体上设置有脱气区过水口。
作为本发明的另一个优选方案,在所述的一级好氧区过水口前方、二级好氧区过水口前方均设置有拦截筛网,所述的拦截筛网为平板筛网,所述的拦截筛网的上沿在运行水位以上100cm处,下沿在所述一级好氧区、二级好氧区的底部。
进一步的,在所述的过渡区第三廊道与一级好氧区之间设置有配水渠。
进一步的,所述的悬浮载体密度为0.95-1.04g/cm3,空隙率>90%,一级好氧区内的悬浮载体有效比表面积为620-1200m2/m3,填充率均为30-67%%。
进一步的,所述的穿孔管曝气器的开口方向朝下,开口孔径为4-6mm,安装高度位于池底以上30cm。
进一步的,所述的缺氧区过水口、过渡区第一廊道过水口、过渡区第二廊道过水口的上沿在运行水位以下30cm,所述的脱气区过水口上沿在运行水位的80%以下,下沿高于运行水位的50%。
本发明的另一任务在于提供一种污水二级处理方法,其采用上述的一种污水二级处理系统,依次包括以下步骤:
a、待处理污水经进水管首先进入缺氧区,经二次沉淀区回流的活性污泥利用污水中有机物进行缺氧反硝化,回流污泥利用回流硝化液中硝酸盐以及污水中的磷酸盐进行反硝化吸磷,以降低原水中硝酸盐和磷酸盐浓度,并消耗原水中部分有机物;
b、缺氧区出水进入过渡区第一廊道,通过活性污泥上附着生长的聚磷菌,利用水中残余的有机物,分解体内的多聚磷酸盐,释放磷酸盐到污水中,完成厌氧释磷过程,同时消耗原水部分有机物;
c、过渡区第一廊道的出水依次进入过渡区第二廊道和过渡区第三廊道,通过活性污泥中附着生长的硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除部分有机物;
d、过渡区第三廊道出水进入到一级好氧区内,在一级好氧区内通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域存在同步硝化反硝化现象,使该区域总氮进一步降低;
e、一级好氧区出水进入到二级好氧区内,在二级好氧区内继续通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域具有同步硝化反硝化的效果,使该区域出水总氮进一步降低;
f、二级好氧区出水进入脱气区,降低携带的DO,并通过硝化液回流管回流至缺氧区,
g、脱气区出水进入二次沉淀区,完成泥水分离,沉降后的污泥通过污泥回流管回流至缺氧区,剩余污泥通过污泥排放管排放。
进一步的,过渡区第一廊道和过渡区第二廊道DO控制在0.1mg/L以下,过渡区第三廊道DO控制在1.0mg/L以下;二次沉淀区出水COD<50mg/L,SS<100mg/L;所述缺氧区、过渡区、一级好氧区和二级好氧区的污泥浓度均为3000-5000mg/L;活性污泥系统污泥龄>10d;一级好氧区的DO>2mg/L;缺氧区DO<0.1mg/L;缺氧区和过渡区水力停留时间之和8.0-8.5h,好氧区水力停留时间为7.8-8.2h;二次沉淀区表面负荷在0.8-1.0m3/m2·h。
本发明的主要创新点在于:
将传统的倒置A2O工艺中好氧区分为两级,分别投加悬浮载体,扩大了厌缺氧区的池容,将厌氧区改为过渡区,并将过渡区分成三廊道,以曝气推动该区域水流前进。形成了缺氧区、过渡区、好氧区、脱气区及二次沉淀池依次连接的生化池型。在无外加碳源的情况下,缺氧区实现同步的反硝化脱氮和反硝化除磷,在过渡区第一廊道实现厌氧释磷过程,在过渡区第二、三廊道实现初步的生物吸磷过程以及部分氨氮的氧化过程,在好氧区实现好氧吸磷过程和氨氮氧化过程,在二级好氧区存在稳定的同步硝化反硝化过程。在脱气区与缺氧区之间设置硝化液回流管,在二次沉淀池和缺氧区之间设置污泥回流管,从而使内回流、外回流和生化池进水混合后进入到了缺氧区,开始了污水二级处理。通过池型的合理分配和调整,最终使出水化学需氧量(COD)、氮和磷的浓度达到一级A的排放标准。
扩大缺氧区和过渡区的池容,缩小好氧池的池容,优先保证反硝化脱氮和生物释磷过程。
向好氧池投加悬浮载体,补足因缩小好氧池池容而出现的硝化性能不足。
与现有技术相比,本发明带来了以下有益技术效果:
(1)在并未设置明显的厌氧区的情况下,实现了过渡区的释磷现象,从而为生物除磷奠定了基础。
(2)通过过渡区厌缺氧/好氧条件的切换,能够应对进水水质的变化,从而增强了系统操作的灵活性,提高了系统的抗冲击性。
(3)好氧区投加悬浮载体,为扩大缺氧区和过渡区提供了基础;而扩大的缺氧区和过渡区,能够保障充分的反硝化脱氮。
(4)在保证缺氧区硝酸盐浓度充足的情况下,能够实现反硝化除磷;好氧区具有同步硝化反硝化的功能,进一步提高了脱氮效率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明污水二级处理系统的结构简图;
图中:1、缺氧区,2、过渡区第一廊道,3、过渡区第二廊道,4、过渡区第三廊道,5、一级好氧区,6、二级好氧区,7、脱气区,8、二次沉淀区,9、悬浮载体,10、拦截筛网I1、进水管,I2、硝化液回流管,I3、污泥回流管,I4、出水管。
具体实施方式
本发明提出了一种污水二级处理系统及处理方法,为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确,下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
首先,对本发明中所涉及的专有名词做如下解释。
本发明缺氧区为生物反应池的非充氧区且有硝酸盐或亚硝酸盐存在的区域。生物反应池中含有大量硝酸盐、亚硝酸盐并得到充足有机物时,可在该区内进行反硝化脱氮反应。
本发明厌氧区为生物反应池的非充氧区且无硝酸盐或亚硝酸盐存在的区域。聚磷微生物在厌氧区吸收易降解有机物和释放磷。
本发明好氧区为生物反应池的充氧区。异养菌在好氧区能够利用氧气为电子受体,分解和吸收有机物;硝化菌能够利用氧气为电子受体氧化氨氮为硝酸盐氮;聚磷微生物在好氧区能够分解细胞内的PHB吸收磷。
本发明过渡区是指可通过曝气或搅拌的运行方式,随机切换好氧或缺氧状态的生物反应器。在某些工程项目当中,往往设置过渡区,在好氧区曝气充足或缺氧区反硝化性能不足的情况下,可以将过渡区的运行方式设置为搅拌推流,此时该区域处于缺氧状态,能够进一步实现生化系统的反硝化脱氮功能;在好氧区曝气不足(例如冬季)而缺氧区反硝化性能充足的情况下,可以将过渡区的运行方式设置为曝气推流,此时该区域处于好氧状态,从而强化了系统氨氮的去除过程。
本发明A2O工艺又称为AAO工艺和AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧),是一种常用的二级污水处理工艺,具有同步脱氮除磷的作用,可用于二级污水处理或三级污水处理;后续增加深度处理后,可作为中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。
本发明悬浮载体又称为悬浮填料,多由高密度聚乙烯制成,未挂膜时密度略低于水,挂膜成功后密度与水接近,被置于生物反应池中能够高效富集特定的功能菌属,从而增强了生物反应池的污染物去除能力。
本发明悬浮载体的空隙率指将悬浮载体自然堆积于1m×1m×1m的容器,在悬浮载体自然堆积平面与箱体上平面平齐后,往箱内注满自来水,计算加入自来水的体积,重复3次,取其算术平均值并乘以100%,%;
本发明悬浮载体的有效比表面积指单位体积悬浮载体能实现良好传质传氧,且能生长有效微生物的受保护的表面积,m2/m3
本发明内回流,即回流硝化液,是指曝气池混合液回流至缺氧池的那部分。回流硝化液的目的是去除污水中的总氮。
本发明外回流,即回流污泥,是指曝气池混合液经二次沉淀池沉淀浓缩下来的污泥中回流至生物池的那部分污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。
为本行业的人士所熟知的,系统各区域池容、悬浮载体投加量根据水量、水质及处理标准确定;硝化液回流比、污泥回流比、好氧池DO满足系统对污水处理的基本要求。
下面对本发明的技术构思做进一步说明,以便于理解本发明的主要创新点。
污水处理过程主要分为三级,一级处理主要是通过格栅、沉砂池和沉淀池等去除水中呈悬浮状态的固体污染物质,二级处理主要是通过生化工艺去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质、氮和磷等能够导致水体富营养化的物质,三级处理则是进一步处理难降解的有机物、氮和磷等无机物等。
本发明的主要创新点是所针对的是二级处理工艺的改进。其中缺氧区的主要功能是利用反硝化菌去除污水中有机物,于此同时还原污水中的硝酸盐,从而实现反硝化脱氮的目的。此外缺氧区的反硝化聚磷菌能够利用硝酸盐进行反硝化吸磷,从而在此区域实现同步脱氮和除磷。过渡区的功能则多元化,通过控制该区域的曝气量,使第一廊道和第二廊道处于厌氧或缺氧状态,而第三廊道处于微好氧状态。最终在过渡区实现磷的释放,同时实现部分氨氮的去除和磷的吸收。在进入好氧区后,随着曝气的进行,氧气充足的情况下,污水中剩余的有机物被微生物利用和分解,剩余氨氮被氧化并去除,剩余的磷被活性污泥最终吸收,从而实现了污水的生化处理。
下面对本发明污水二级处理系统的结构做详细说明。
结合图1所示,一种污水二级处理系统,包括依次连通的缺氧区1、过渡区、一级好氧区5、二级好氧区6、脱气区7及二次沉淀区8;
缺氧区1连接有进水管I1,二次沉淀区8连接有出水管I4;
缺氧区与过渡区池容比例为1:1-3,过渡区与好氧区池容比例为1:1-3;
过渡区从前往后依次划分为过渡区第一廊道2、过渡区第二廊道3及过渡区第三廊道4;在所述的一级好氧区和二级好氧区内投加有悬浮载体9;
在缺氧区内设置有搅拌器,在所述的一级好氧区和二级好氧区内均设置有穿孔管曝气器,在所述的过渡区、一级好氧区及二级好氧区均设置有微孔管曝气器;在所述脱气区与缺氧区之间连接有硝化液回流管I2,硝化液回流管I2作为内回流管,位于脱气区的一端作为进水端,位于缺氧区的一端为出水端;所述的二次沉淀区与所述的缺氧区之间连接有污泥回流管I3,污泥回流管I3作为外回流管,位于二次沉淀区的一端作为进泥端,位于缺氧区的一端作为出泥端。
在所述的缺氧区与过渡区第一廊道之间的墙体上设置有缺氧区过水口,在所述的过渡区第一廊道与过渡区第二廊道之间的墙体上设置有过渡区第一廊道过水口,在所述的过渡区第二廊道与过渡区第三廊道之间的墙体上设置有过渡区第二廊道过水口,在所述的过渡区第三廊道与一级好氧区之间的墙体上设置有过渡区第三廊道过水口,在所述的一级好氧区与二级好氧区之间的墙体上设置有一级好氧区过水口,在所述的二级好氧区与脱气区之间的墙体上设置有二级好氧区过水口,在所述的脱气区与二次沉淀区之间的墙体上设置有脱气区过水口。
在一级好氧区过水口前方、二级好氧区过水口前方均设置有拦截筛网10,拦截筛网为平板筛网,拦截筛网的上沿在运行水位以上100cm处,下沿在所述一级好氧区、二级好氧区的底部。
在过渡区第三廊道与一级好氧区之间设置有配水渠,为了保证进入到一级好氧区的水能够均匀。
在脱气区与缺氧区之间连接有硝化液回流管,硝化液回流管作为内回流管,位于脱气区的一端作为进水端,位于缺氧区的一端为出水端;二次沉淀区与所述的缺氧区之间连接有污泥回流管,所污泥回流管作为外回流管,位于二次沉淀区的一端作为进泥端,位于缺氧区的一端作为出泥端。
上述位于一级好氧区内的悬浮载体,主要富集自养细菌,生物量相对较少,选择密度为0.97-0.99g/cm3,挂膜后密度接近水,仅通过曝气扰动即可实现载体流化;硝化细菌生长缓慢生物膜相对较薄,在保障生物膜良好传质的基础上可选择流道相对较窄,有效比表面积为800m2/m3悬浮载体填料。
利用泥膜复合MBBR工艺活性污泥对于原水碳源利用率高、有机物处理效果好、悬浮载体强化硝化作用及处理负荷的优点,通过缺氧区反硝化除磷现象和好氧区同步硝化反硝化实现生物除磷、反硝化的强化和有机物的深度去除。上述MBBR泥膜形式指生物段对污染物的去除依靠活性污泥和悬浮载体上的生物膜共同完成的,反应器内污泥浓度在3000-5000mg/L,工艺设置污泥回流,内外回流均回流至缺氧区前端。
进一步的,上述的悬浮载体密度为0.95-1.04g/cm3,空隙率>90%,一级好氧区内的悬浮载体有效比表面积为620-1200m2/m3。填充率均为30-67%。
进一步的,上述的穿孔管曝气器的开口方向朝下,开口孔径为4-6mm,安装高度位于池底以上30cm。
进一步的,上述的缺氧区过水口、过渡区第一廊道过水口、过渡区第二廊道过水口的上沿在运行水位以下30cm,上述的脱气区过水口上沿在运行水位的80%以下,下沿高于运行水位的50%。
在了解上述污水二级处理系统的基础上,对其处理方法做详细说明。
依次包括以下步骤:
a、待处理污水经进水管首先进入缺氧区,经二次沉淀区回流的活性污泥利用污水中有机物进行缺氧反硝化,回流污泥利用回流硝化液中硝酸盐以及污水中的磷酸盐进行反硝化吸磷,以降低原水中硝酸盐和磷酸盐浓度,并消耗原水中部分有机物;
b、缺氧区出水进入过渡区第一廊道,通过活性污泥上附着生长的聚磷菌,利用水中残余的有机物,分解体内的多聚磷酸盐,释放磷酸盐到污水中,完成厌氧释磷过程,同时消耗原水部分有机物;
c、过渡区第一廊道的出水依次进入过渡区第二廊道和过渡区第三廊道,通过活性污泥中附着生长的硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除部分有机物;
d、过渡区第三廊道出水进入到一级好氧区内,在一级好氧区内通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域存在同步硝化反硝化现象,使该区域总氮进一步降低;
e、一级好氧区出水进入到二级好氧区内,在二级好氧区内继续通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域具有同步硝化反硝化的效果,使该区域总氮进一步降低;
f、二级好氧区出水进入脱气区,降低携带的DO,并通过硝化液回流管回流至缺氧区,
g、脱气区出水进入二次沉淀区,完成泥水分离,沉降后的污泥通过污泥回流管回流至缺氧区,剩余污泥通过污泥排放管排放。
上述处理方法中,整个生化池的流程是模拟倒置A2O的形式布置的。其中回流污泥和回流硝化液均是回流至缺氧区前端,并与生化反应池的进水混合后,进入缺氧区。本专利中,生化池的好氧区投加悬浮载体,该悬浮载体能够有效地富集硝化菌属,因此该区域的氨氧化的功能得到了很大程度的强化。在此基础上,便可以缩小好氧区池容,增大反硝化池容,从而优先保证了系统的反硝化功能,满足了脱氮的要求。扩大的缺氧区也为反硝化除磷现象的出现奠定了基础,从而达到节省碳源和混凝剂、减小工程占地提供了保证。
在好氧区,悬浮载体必须要处于完全流化的状态,这是由于只有在充分混合的情况下,悬浮载体才能与污水中的氨氮充分接触,从而达到强化硝化的目的。
对于原本设置为厌氧区的部分,本发明中设置为过渡区,并通过控制曝气的方法,使部分区域处于厌缺氧状态,部分区域处于微好氧状态。使活性污泥在厌氧状态下能够实现生物释磷的过程,在缺氧状态下能够进行反硝化脱氮,在微好氧状态下能够实现一部分氨氮的去除和磷的吸收过程。倘若出现进水氨氮浓度过高等情况,则可以通过加大过渡区的曝气量,从而增强系统的硝化功能。该系统灵活多变,能够应对水质的波动和变化。
下面结合某城市污水处理厂处理生活污水为例,对本发明做进一步说明。
实施例1:
北方某污水处理厂,设计水量为37500m3/d,进水COD、NH3、TN、TP分别为430.4、45.0、45.8、4.2mg/L,总停留时间之和为16.2h;缺氧区、过渡区和好氧区的污泥浓度均为5700mg/L;活性污泥系统污泥龄为17d;过渡区第一廊道DO<0.1mg/L,第二廊道的DO<0.1mg/L;过渡区第三廊道的DO<1.0mg/L,好氧池的悬浮载体填充率为30%,DO>2.0mg/L,所采用的悬浮载体有效比表面积不小于800m2/m3。缺氧区出现明显的反硝化除磷现象,该区域除磷率为10%;好氧区具有同步硝化反硝化效果,该区域总氮的去除率为7%。经过二级处理后,出水COD、NH3、TN、TP平均值分别为30.4、0.8、9.7、0.4mg/L,达到一级A的出水标准。
实施例2:
北方某污水处理厂,设计水量为45000m3/d,进水COD、NH3、TN、TP分别为286.4、34.8、40.0、5.0mg/L,总停留时间之和为19.0h;缺氧区、过渡区和好氧区的污泥浓度均为4300mg/L;活性污泥系统污泥龄为13d;过渡区第一廊道和第二廊道的DO<0.1mg/L,过渡区第三廊道的DO<1.0mg/L,好氧池的悬浮载体填充率为30%,DO>2.0mg/L,所采用的悬浮载体有效比表面积不小于800m2/m3。缺氧区具有明显的反硝化除磷效果,该区域除磷率为74%;好氧区具有同步硝化反硝化效果,该区域总氮的去除率为3.6%。出水COD、NH3、TN、TP平均值分别为25.6、0.0、8.1、0.01mg/L,达到一级A的标准。
上述未列举的部分,在上述实施例1-2的指引下,均可显而易见的实现。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种污水二级处理系统,其是通过MBBR与活性污泥法结合的方式对污水进行处理,其特征在于:包括依次连通的缺氧区、过渡区、一级好氧区、二级好氧区、脱气区及二次沉淀区;
所述的缺氧区与过渡区池容比例为1:1-3,过渡区与好氧区池容比例为1:1-3;
所述的缺氧区连接有进水管,所述的二次沉淀区连接有出水管;
所述的过渡区从前往后依次划分为过渡区第一廊道、过渡区第二廊道及过渡区第三廊道;
在所述的一级好氧区和二级好氧区内投加有悬浮载体;
在所述的缺氧区内设置有搅拌器,在所述的一级好氧区和二级好氧区内均设置有穿孔管曝气器,在所述的过渡区、一级好氧区及二级好氧区均设置有微孔管曝气器;
在所述脱气区与缺氧区之间连接有硝化液回流管,所述的硝化液回流管作为内回流管,位于脱气区的一端作为进水端,位于缺氧区的一端为出水端;所述的二次沉淀区与所述的缺氧区之间连接有污泥回流管,所述的污泥回流管作为外回流管,位于二次沉淀区的一端作为进泥端,位于缺氧区的一端作为出泥端。
2.根据权利要求1所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:在所述的缺氧区与过渡区第一廊道之间的墙体上设置有缺氧区过水口,在所述的过渡区第一廊道与过渡区第二廊道之间的墙体上设置有过渡区第一廊道过水口,在所述的过渡区第二廊道与过渡区第三廊道之间的墙体上设置有过渡区第二廊道过水口,在所述的过渡区第三廊道与一级好氧区之间的墙体上设置有过渡区第三廊道过水口,在所述的一级好氧区与二级好氧区之间的墙体上设置有一级好氧区过水口,在所述的二级好氧区与脱气区之间的墙体上设置有二级好氧区过水口,在所述的脱气区与二次沉淀区之间的墙体上设置有脱气区过水口。
3.根据权利要求1所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:在所述的一级好氧区过水口前方、二级好氧区过水口前方均设置有拦截筛网,所述的拦截筛网为平板筛网,所述的拦截筛网的上沿在运行水位以上100cm处,下沿在所述一级好氧区、二级好氧区的底部。
4.根据权利要求1所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:在所述的过渡区第三廊道与一级好氧区之间设置有配水渠。
5.根据权利要求1所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:所述的悬浮载体密度为0.95-1.04g/cm3,空隙率>90%,一级好氧区和二级好氧区内的悬浮载体有效比表面积为620-1200m2/m3,填充率均为30-67%。
6.根据权利要求1所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:所述的穿孔管曝气器的开口方向朝下,开口孔径为4-6mm,安装高度位于池底以上30cm。
7.根据权利要求2所述的一种污水二级处理系统,其特征在于:所述的缺氧区过水口、过渡区第一廊道过水口、过渡区第二廊道过水口的上沿在运行水位以下30cm,所述的脱气区过水口上沿在运行水位的80%以下,下沿高于运行水位的50%。
8.一种污水二级处理方法,其特征在于,其采用权利要求1-7任一项所述的一种污水二级处理系统,其特征在于,所述处理方法依次包括以下步骤:
a、待处理污水经进水管首先进入缺氧区,经二次沉淀区回流的活性污泥利用污水中有机物进行缺氧反硝化,回流污泥利用回流硝化液中硝酸盐以及污水中的磷酸盐进行反硝化吸磷,以降低原水中硝酸盐和磷酸盐浓度,并消耗原水中部分有机物;
b、缺氧区出水进入过渡区第一廊道,通过活性污泥上附着生长的聚磷菌,利用水中残余的有机物,分解体内的多聚磷酸盐,释放磷酸盐到污水中,完成厌氧释磷过程,同时消耗原水部分有机物;
c、过渡区第一廊道的出水依次进入过渡区第二廊道和过渡区第三廊道,通过活性污泥中附着生长的硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除部分有机物;
d、过渡区第三廊道出水进入到一级好氧区内,在一级好氧区内通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域存在同步硝化反硝化现象,使该区域总氮进一步降低;
e、一级好氧区出水进入到二级好氧区内,在二级好氧区内继续通过活性污泥上硝化菌和聚磷菌完成原水中部分氨氮和磷的去除,同时去除有机物,通过悬浮载体使该区域具有同步硝化反硝化的效果,使该区域出水总氮进一步降低;
f、二级好氧区出水进入脱气区,降低携带的DO,并通过硝化液回流管回流至缺氧区,
g、脱气区出水进入二次沉淀区,完成泥水分离,沉降后的污泥通过污泥回流管回流至缺氧区,剩余污泥通过污泥排放管排放。
9.根据权利要求8所述的一种污水二级处理方法,其特征在于:过渡区第一廊道和过渡区第二廊道DO控制在0.1mg/L以下,过渡区第三廊道DO控制在1.0mg/L以下;二次沉淀区出水COD<50mg/L,SS<100mg/L;所述缺氧区、过渡区、一级好氧区和二级好氧区的污泥浓度均为3000-5000mg/L;活性污泥系统污泥龄>10d;一级好氧区的DO>2mg/L;缺氧区DO<0.1mg/L;缺氧区和过渡区水力停留时间之和8.0-8.5h,好氧区水力停留时间为7.8-8.2h;二次沉淀区表面负荷在0.8-1.0m3/m2·h。
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