CN110642476A - 多级a/o污水处理系统 - Google Patents

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汪春燕
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Abstract

本发明提供一种多级A/O污水处理系统，包括按污水处理流程方向依次连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，第三级污水生化处理单元之后设置有混凝反应池、沉淀池和过滤池；第一级污水生化处理单元包括依次连接的一级厌氧池、一级缺氧池和一级好氧池，一级好氧池内设置有一级缺氧截流区；第二级污水生化处理单元包括二级好氧池和设置在二级好氧池内的二级缺氧截流区；第三级污水生化处理单元包括二级厌氧池和三级好氧池，三级好氧池内设置有三级缺氧截流区。本发明，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果，同时实现污泥减量。

Description

多级A/O污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种多级A/O污水处理系统。
背景技术
A/A/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺是通过厌氧、缺氧和好氧生物处理去除水中有机污染物和氮、磷等的活性污泥法污水处理方法。该工艺是一种技术成熟、应用广泛的污水处理工艺，也是处理城镇污水的主要工艺之一。
A/A/O工艺可同时生物脱氮除磷，但生物脱氮效果受混合液回流比影响，要获得较高的脱氮率，需要加大回流比，会增加能耗同时可能破坏缺氧池的缺氧环境而影响生物脱氮。同时，该工艺存在生物脱氮和生物除磷难以同时达到良好的效果等弊端。
随着对水环境质量要求的提高，对污水处理的排放要求更加严格，越来越多的城镇污水处理厂出水要求达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准或回用标准，部分重要水环境保护区，要求达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)准Ⅳ类水质标准。对于规模小、水质水量变化大、污染物浓度特别是氮磷偏高的污水，常规的A2/O工艺，则难以实现稳定的达标和灵活的工艺变换。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多级A/O污水处理系统，保障污水处理稳定性和灵活性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
一种多级A/O污水处理系统，其特征在于：包括按污水处理流程方向依次连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，所述第三级污水生化处理单元之后设置有深度处理单元，包括混凝反应池、沉淀池和过滤池；所述第一级污水生化处理单元的出水口与第二级污水生化处理单元的进水口连接，所述第二级污水生化处理单元的出水口与第三级生化处理单元的进水口连接；所述第一级污水生化处理单元包括依次连接的一级厌氧池、一级缺氧池和一级好氧池，所述一级好氧池出水端内置一级缺氧截流区；所述第二级污水生化处理单元包括二级好氧池和内置在二级好氧池出水端二级缺氧截流区；所述第三级污水生化处理单元包括相连接的二级厌氧池和三级好氧池，所述三级好氧池出水端内置三级缺氧截流区。
本发明污水处理系统运行时，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果；通过好氧池出水端内置缺氧截流区，同时具有截流污泥和反硝化功能，使各级生化单元的活性污泥自成体系；通过分级形成负荷梯度，第一级常规负荷运行，第二级较低负荷运行，第三级超低负荷运行，强化有机物的去除、生物脱氮和实现污泥减量；出水经混凝沉淀进行化学除磷和进一步去除难降解有机物、细小悬浮物，再经过滤进一步去除悬浮物，实现优质的出水。
可选地，所述一级缺氧截流区内置在一级好氧池的出水端，所述二级缺氧截流区内置在二级好氧池的出水端；所述三级缺氧截流区内置在三级好氧池的出水端。
可选地，所述一级缺氧截流区、二级缺氧截流区和三级缺氧截流区内均设置有填料区，所述填料区包括上、下整流格栅盖板以及设置在上下格整流栅板之间的球形填料。
可选地，所述一级缺氧截流区、二级缺氧截流区和三级缺氧截流区的底部设置有用于污泥内回流的斜坡，各级缺氧截流区的填料区的下方与对应的好氧池的底部连通，实现污泥的无动力内回流。
可选地，所述一级厌氧池、一级缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、二级厌氧池、三级好氧池内安装组合式填料。
可选地，所述的一级好氧池、二级好氧池、三级好氧池底部设置有曝气器，曝气器通过管路与鼓风机连接，所述管路上设置有阀门，用于调节曝气量或者关闭曝气，关闭曝气后，好氧池可以厌氧或缺氧方式运行。
可选地，所述三级好氧池设置混合液回流，通过回流管路连接至一级厌氧池、一级缺氧池、二级好氧池和二级厌氧池，所述混合液回流通过回流泵回流，各回流管路上分别设置控制阀门。
可选地，所述沉淀池为竖流式沉淀池，所述混凝反应池内设置有框架式搅拌机进行机械混合。
可选地，所述过滤池内设置有纤维束填料过滤区。
可选地，所述过滤池通过沉淀池出水进行反冲洗，反冲洗管路上设置反冲洗泵。
可选地，所述一级厌氧池、一级缺氧池和二级厌氧池底部均设置有排泥斗和排泥管，用于排除生化处理系统的死泥和无机污泥，所述一级好氧池和二级好氧池通过排泥管排泥。
可选地，所述一级、二级、三级生化处理单元以及深度处理单元，组合方式可根据用地情况进行优化组合。
如上所述，本发明的有益效果是：本发明污水处理系统运行时，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果；通过好氧池出水端内置缺氧区，同时具有截流污泥和反硝化脱氮功能，使各级污泥自成体系；通过分级形成负荷梯度，第一级常规负荷运行状态，第二级较低负荷运行，第三级超低负荷运行，强化有机物去除、生物脱氮和减少污泥产量；通过混化液回流管的阀门启闭，可以实现缺氧和厌氧运行方式的转换；通过曝气管的启闭，可以实现好氧和厌氧的运行方式转换；系统不设置污泥回流，污泥在生化系统内实现减量，只排放少量的死泥和无机污泥；出水经混凝沉淀进行化学除磷和进一步去除难降解有机物、细小悬浮物，再经过滤进一步去除悬浮物，获得优质出水。
附图说明
图1为本发明的布置示意图；
图2为本发明的设备和管路布置图；
图3为本发明图2中A-A视图；
图4为本发明图2中B-B视图；
图5为本发明图2中C-C视图；
图6为本发明的管路流向示意图。
零件标号说明
1-一级厌氧池；2-一级缺氧池；3-一级好氧池；4-一级缺氧截流区；5-二级好氧池；6-二级缺氧截流区；7-二级厌氧池；8-三级好氧池；9-三级缺氧截流区；10-混凝反应池；11-沉淀池；12-过滤池；13-布水槽；14-过水孔；15-出水堰；16-排泥斗；17a-进水管；17b-排泥管；17c-空气管；17d-加药管；17e-出水管；17f-反冲洗管；17g-池内污水管；17h-混合液回流管；17i-穿孔排泥管；17j-穿孔布水管；18a-混合液回流泵；18b-反冲洗泵；19-搅拌机；20-导流筒；21-生化填料区；22-纤维填料过滤区；23-球形填料过滤区；24-整流格栅盖板；25-斜坡；26-牛腿支架。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例
如图1至图5所示，一种多级A/O污水处理系统，包括按污水处理流程方向依次连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，所述第三级污水生化处理单元之后设置有深度处理单元，深度处理单元由混凝反应池10、沉淀池11和过滤池12组成。
其中，第一级污水生化处理单元包括依次连接的一级厌氧池1、一级缺氧池2和一级好氧池3，一级厌氧池1连接进水管17a；一级好氧池3内置有一级缺氧截流区4；第二级污水生化处理单元包括二级好氧池5和内置在二级好氧池5内的二级缺氧截流区6；第三级污水生化处理单元包括相连接的二级厌氧池7和三级好氧池8，三级好氧池8内置有三级缺氧截流区9。
所述一级缺氧截流区4内置在一级好氧池3的出水端，用于截流污泥和反硝化脱氮，使得第一级污水生化处理单元形成独立的污泥系统；二级缺氧截流区6内置在二级好氧池5的出水端，用于截流污泥和反硝化脱氮，使得第二级污水生化处理单元形成独立的污泥系统；三级缺氧截流区9内置在三级好氧池8的出水端，用于截流污泥和反硝化脱氮，使得第三级污水生化处理单元形成独立的污泥系统。
好氧池内通过缺氧截流区的设置，在好氧池出水端隔离出一个截流污泥区域，实现好氧池污泥的无动力回流，同时形成反硝化环境强化生物脱氮，一方面减少前一生化处理单元的污泥进入下一级处理单元，使得三个单元生化系统的活性污泥自成体系，流程上形成浓度梯度，另一方面保持各级处理单元较高的污泥浓度。
一级厌氧池1与一级缺氧池2之间、一级缺氧池2与一级好氧池3之间、一级缺氧截流区4与二级好氧池5之间、二级缺氧截流区6与二级厌氧池7之间、二级厌氧池7与三级好氧池8之间分别通过过水孔14(14a、14b、14c、14d、14e)连接。所述一级好氧池3、二级缺氧截流区6、二级厌氧池7、三级缺氧截流区9内分别设置有布水槽13(13a、13b、13c、13d)，确保布水均匀。
二级厌氧池7，主要用于将经过二级生化处理后污水中剩余的难降解大分子有机物，通过厌氧作用降解为可生化性好的小分子有机物，再在三级好氧池8进行进一步分解去除。
本发明污水处理系统运行时，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果，同时实现污泥减量；通过好氧池出水端内置缺氧截流区，具有截流污泥和反硝化功能，实现污泥的无动力回流，使各级污泥自成体系；通过分级形成负荷梯度，第一级常规负荷运行状态，第二级较低负荷运行，有利于自养硝化菌的生长，第三级超低负荷运行，微生物处于内源呼吸阶段，有利于自养硝化菌的生长；整个系统运行中只排放少量无活性的死泥和无机污泥，实现污泥的系统内减量。第三级污水生化处理单元后再进行混凝沉淀过滤的深度处理，进行化学除磷和进一步去除SS、COD、BOD等剩余污染物，确保出水水质。
本例中，所述一级缺氧截流区4、二级缺氧截流区6和三级缺氧截流区9内均设置有填料区，所述填料区包括上、下整流格栅盖板24以及设置在上下整流格栅板之间的球形填料，其中上下整流格栅板为玻璃钢格栅，起支撑填料和整流布水作用，上下整流格栅板安装固定在对应的上下牛腿支架26上。
所述一级缺氧截流区4、二级缺氧截流区6和三级缺氧截流区9底部与对应的好氧池连通，一级缺氧截流区4、二级缺氧截流区6和三级缺氧截流区9的底部设置有用于污泥内回流的斜坡25，污泥可无动力回流。
其中，所述一级厌氧池1、一级缺氧池2、一级好氧池3、二级好氧池5、二级厌氧池7、三级好氧池8内安装组合式生物填料，形成生化填料区21，使生化系统兼具活性污泥和生物膜的优点，提高污泥浓度和微生物种类，延长微生物链的长度，填料支架安装在各个池内设置的牛腿支架26上。
所述的一级好氧池3、二级好氧池5、三级好氧池8底部设置有曝气器，曝气器通过空气管17c与鼓风机连接，进行鼓风曝气；各支管路上设置阀门，用于调节曝气量或者关闭曝气。
所述一级厌氧池1、一级缺氧池2和二级厌氧池7底部均设置有排泥斗16，通过穿孔排泥管17i吸泥，排泥管17b排泥；一级好氧池3、二级好氧池5通过排泥管17b排泥，排泥管同时可作排空管；厌氧池的排泥管，均可用作排空管。整个生化系统不设置污泥回流，污泥在系统内进行无动力回流。
所述三级好氧池8通过混合液回流管17h分别连接至一级厌氧池1、一级缺氧池2、一级好氧池3、二级好氧池5和二级厌氧池7，混合液回流管17h的主管路上设置有混合液回流泵18a，混合液回流管17h各分管上设置有控制阀门。
其中，混凝反应池10，主要投加混凝剂进行化学除磷，连接有加药管17d；沉淀池11和过滤池12，用于去除悬浮物和少量残余有机物，所述沉淀池11和过滤池12内设置有导流筒20，过滤池12连接出水管17e。混凝反应池10与沉淀池11之间以及沉淀池11与过滤池12之间分别连接有池内污水管17g，池内污水管17g连接至上一级的出水堰，用于将污水从上一级引流至下一级；所述沉淀池11为竖流式沉淀池，所述混凝反应池10内设置有框架式搅拌机19进行机械混合，沉淀池11和过滤池12分别设置有出水堰15。所述过滤池12内设置有纤维束填料，形成纤维填料过滤区22，所述过滤池12通过反冲洗管17f与沉淀池11连接，反冲洗管17f上设置有反冲洗泵18b。
图6为本发明管路流向示意图，其中KQ为空气管路，N表示污泥管，W表示污水管；PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)为加药管。
本发明的所述的多级A/O污水处理系统，适用于小型城镇污水处理，特别是水质水量波动大、进水氮磷浓度高、出水水质要求高的场合，也可适用于以去除有机物和脱氮除磷为主的小型工业废水处理；用于类似的大中型市政污水和工业废水处理时，可将生化池按活性污泥法实施。本系统进水水质需经过简单预处理，进水水质宜满足：COD≤500mg/L，B/C≥0.25，SS≤100mg/L，50mg/L≤TN≤80mg/L,5mg/L≤TP≤8mg/L,PH:6～9。出水水质可达到：COD≤40mg/L，BOD≤8mg/L，SS≤8mg/L，TP≤0.4mg/L，TN≤3mg/L，NH3-N≤2mg/L。
其中，COD：化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)；BOD：生物需氧量BOD(Biochemical Oxygen Demand)；TN：总氮TN(Total Nitrogen)；SS：悬浮物(SuspendedSolids)；TP：总氮；NH3-N：氨氮；B/C：BOD(生物需氧量)与COD(化学需氧量)的比值。
所述的多级A/O污水处理系统，第一级生化处理系统按常规负荷运行；第二级生化处理系统，按低负荷运行；第二级生化处理系统，按超低负荷运行。
经过预处理后的污水，首先进入第一级生化处理系统。所述的第一级生化处理系统，一级厌氧池1水力停留时间2～4h，一级缺氧池2水力停留时间3～5h，一级好氧池3水力停留时间6～8h，内置缺氧截流区水力停留时间1～2h。第一级生化处理系统，出水水质范围：100mg/L≤COD≤200mg/L，50mg/L≤BOD≤100mg/L，25mg/L≤TN≤50mg/L。
第一级生化处理系统出水进入第二级生化处理系统，第二级生化处理系统，二级好氧池5水力停留时间4～6h，内置缺氧截流区水力停留时间1～2h。第二级生化处理系统出水水质范围：40mg/L≤COD≤80mg/L，15mg/L≤BOD≤30mg/L，10mg/L≤TN≤15mg/L。
第二级生化处理系统出水进入第三级生化处理系统，所述的第三级生化处理系统，二级厌氧池7水力停留时间3～5h，三级好氧池8水力停留时间3～5h，内置缺氧截流区水力停留时间1.5～2.5h。第三级生化处理系统，出水水质范围：COD≤40mg/L，BOD≤10mg/L，TN≤3.5mg/L，NH3-N≤2.5mg/L。
所述的第一级、第二级、第三级生化处理系统，底部沉积的死泥和无机污泥排放至污泥池，进行污泥处理和处置。
所述的一级厌氧池1、一级缺氧池2、一级好氧池3、二级好氧池5、二级厌氧池7、三级好氧池8内安装组合式填料等污水处理填料，使生化系统兼具活性污泥和生物膜优点。
所述的第三级生化处理系统，出水经三级缺氧截流区9截流污泥后，水质满足混凝反应的进水水质要求，不单独设置沉淀池，直接进入后续的混凝沉淀反应。
所述的多级A/O污水处理系统，三级好氧池8混合液通过混合液回流泵18a回流至一级厌氧池1、一级缺氧池2、二级好氧池5、二级厌氧池7。
所述的沉淀池11采用竖流式沉淀池，所述的搅拌机19采用框架式搅拌机，所述的导流筒20按竖流式沉淀池11导流筒设计，所述的过滤池采用纤维束填料，采用反冲洗泵18b，利用沉淀池11的出水进行反冲洗。
所述的多级A/O污水处理系统，可根据进水水质和出水要求，减少其中的第二级生化处理系统。
所述的一级好氧池3、二级好氧池5、三级好氧池8采用鼓风机进行曝气，运行时可通过阀门调节曝气量或者关闭曝气，按缺氧或厌氧工艺运行。好氧池排泥时，需停止曝气，静止沉淀一段时间。
所述的内置一级缺氧截流区4、内置二级缺氧截流区6、内置三级缺氧截流区9，采用球形填料，形成球形填料过滤区23，上下采用整流格栅盖板24固定，底部设置污泥内回流斜坡25。
所述的内置一级缺氧截流区4、内置二级缺氧截流区6、内置三级缺氧截流区9，进行反硝化时，碳源包括污水中的剩余有机物、污泥内源呼吸提供的碳源，必要时也可外加碳源。
所述的二级厌氧池7，主要用于将第二级生化处理系统出水中剩余的难降解大分子有机物，通过厌氧作用降解为可生化性的小分子有机物，再在三级好氧池8进行进一步分解。
所述的混凝反应池10，主要投加混凝剂进行化学除磷；出水经沉淀池11泥水分离后，再通过过滤池12过滤进一步去除SS等污染物。
本发明污水处理系统运行时，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果；通过好氧池出水端内置缺氧截流区，同时具有截流污泥和反硝化功能，实现污泥无动力回流，使各级污泥自成体系；通过分级形成负荷梯度，第一级常规负荷运行状态，第二级较低负荷运行，第三级超低负荷运行，强化有机物的去除、减少污泥产量；通过硝化液回流管的阀门启闭，可以实现缺氧和厌氧运行方式的转换；通过曝气阀门的启闭，可以实现好氧和厌氧的运行方式转换；系统不设置污泥回流，污泥在系统内进行无动力回流；污泥在生化系统内实现减量，只排放少量的死泥和无机污泥；出水经混凝沉淀进行化学除磷和进一步去除难降解有机物、细小悬浮物，再经过滤进一步去除悬浮物，获得优质出水。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多级A/O污水处理系统，其特征在于：包括按污水处理流程方向依次连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，所述第三级污水生化处理单元之后设置深度处理单元，所述深度处理单元包括混凝反应池、沉淀池和过滤池；所述第一级污水生化处理单元的出水口与第二级污水生化处理单元的进水口连接，所述第二级污水生化处理单元的出水口与第三级污水生化处理单元的进水口连接；所述第一级污水生化处理单元包括依次连接的一级厌氧池、一级缺氧池和一级好氧池，所述一级好氧池出水端内置一级缺氧截流区；所述第二级污水生化处理单元包括二级好氧池和内置在二级好氧池出水端的二级缺氧截流区；所述第三级污水生化处理单元包括相连接的二级厌氧池和三级好氧池，所述三级好氧池出水端内置三级缺氧截流区。
2.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述一级缺氧截流区、二级缺氧截流区和三级缺氧截流区内均设置有填料区，所述填料区包括上、下整流格栅盖板以及设置在上下整流格栅板之间的球形生物填料。
3.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述一级缺氧截流区、二级缺氧截流区和三级缺氧截流区的底部设置有用于污泥内回流的斜坡，各级缺氧截流区的填料区的下方与对应的好氧池的底部连通，实现污泥无动力回流至好氧池。
4.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述一级厌氧池、一级缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、二级厌氧池、三级好氧池内安装组合式生物填料。
5.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述的一级好氧池、二级好氧池、三级好氧池底部设置有曝气器，曝气器通过管路与鼓风机连接，所述管路上设置有阀门，用于调节曝气量或者关闭曝气。
6.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述三级好氧池设置混合液回流，通过回流管路连接至一级厌氧池、一级缺氧池、二级好氧池和二级厌氧池，所述混合液回流通过回流泵回流，各回流管路上分别设置控制阀门。
7.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述沉淀池为竖流式沉淀池，所述混凝反应池内设置有框架式搅拌机进行机械混合。
8.根据权利要求7所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述过滤池池型和布水方式、出水方式与竖流式沉淀池相同，在池中部设置滤料形成过滤区，滤料采用纤维束填料。
9.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述过滤池通过沉淀池出水进行反冲洗，反冲洗管路上设置反冲洗泵。
10.根据权利要求1所述的多级A/O污水处理系统，其特征在于：所述一级厌氧池、一级缺氧池和二级厌氧池底部均设置有排泥斗和排泥管，用于排除生化处理系统的死泥和无机污泥，所述一级好氧池和二级好氧池通过排泥管排泥。
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