CN110818179A - 一种高效脱氮除磷的污水处理系统及污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效脱氮除磷的污水处理系统及污水处理方法，属于污水处理技术领域。本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统包括依次相连的预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元、淡水池；所述除碳除氮单元包括依次相连的生物滤池Ⅰ、高效沉淀池Ⅰ、生物滤池‑膜生物反应池，所述生物滤池‑膜生物反应池包括依次相连的生物滤池Ⅱ和膜生物反应池；所述除磷单元包括依次相连的反渗透装置、生物滤池Ⅲ、高效沉淀池Ⅱ、除磷装置；所述反渗透装置的淡水出口及除磷装置的出水口均与淡水池相连。本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统采用多级联用的不同处理单元，大大降低了水中的氮和磷的含量，出水达到了二类水体标准。

Description

一种高效脱氮除磷的污水处理系统及污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种高效脱氮除磷的污水处理系统及污水处理方法。

背景技术

随着城镇化进程的不断推进，我国很多城市的污水处理能力已经逐渐无法满足需求，国家和地方政府不断加大城镇污水处理的投入和建设，以提升城镇污水处理能力。但是，由于我国大部分城镇污水处理厂进水的碳氮比偏低，经过处理后的出水中总氮很难稳定达标，导致处理效果较差。

根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中对二类水体的规定，污水处理后要达到：COD≤15mg/L，BOD≤3mg/L，氨氮≤0.5mg/L，总氮≤0.5mg/L，总磷≤0.025mg/L。传统的生物处理工艺出水总氮一般不小于5mg/L，而二类水体出水总氮要求不大于0.5mg/L，利用常规的生物处理工艺很难达到处理要求，需要采用强化生物脱氮工艺，或者提高对内部碳源的利用率以及投加外部碳源等方式来提高总氮去除率。但是，标准要求出水BOD≤3mg/L，这使得通过投加外加碳源来提高反硝化能力的难度加大。

城镇污水中的磷酸盐的去除方法包括生物除磷、化学除磷以及两者结合的方式，在生物除磷脱氮系统中，大多数情况下出水总磷浓度可以达到1mg/L以下，但是不稳定，要达到更高的磷的去除率则需要增加化学除磷。但是即使这样，传统的生物和化学结合除磷出水总磷含量也无法达到总磷≤0.025mg/L的要求。总体上，现有技术中的污水处理方法很难使处理后的水体中氮磷含量同时降到足够低，无法达到更高的水体标准。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高效脱氮除磷的污水处理系统，以同时提高处理污水时总氮和总磷的去除率。

本发明的第二个目的在于提供一种采用上述高效脱氮除磷的污水处理系统的污水处理方法，该方法能够同时提高污水处理时总氮和总磷的去除率。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高效脱氮除磷的污水处理系统，包括依次相连的预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元、淡水池；所述除碳除氮单元包括依次相连的生物滤池Ⅰ、高效沉淀池Ⅰ、生物滤池-膜生物反应池，所述生物滤池-膜生物反应池包括依次相连的生物滤池Ⅱ和膜生物反应池；所述除磷单元包括依次相连的反渗透装置、生物滤池Ⅲ、高效沉淀池Ⅱ、除磷装置；所述反渗透装置的淡水出口及除磷装置的出水口均与淡水池相连。

通过采用上述技术方案，本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统设置了除碳除氮单元，除碳除氮单元中，生物滤池能够对污水进行生物除碳除氮，降低污水中的COD、BOD和总氮含量，之后在高效沉淀池Ⅰ中进行混凝、沉淀分离，之后再在生物滤池-膜生物反应池中进行膜生物反应处理，具体是通过生物滤池Ⅱ进一步降低COD、BOD和总氮，并且采用膜生物反应池代替二沉池进行固液分离，提高了总氮的去除率。本发明的除磷单元包括反渗透装置、生物滤池Ⅲ、高效沉淀池Ⅱ、除磷装置，反渗透装置可以将污水中的氮和磷进行富集，富集后的氮和磷先通过生物滤池Ⅲ进行去除，然后进入高效沉淀池Ⅱ进行沉淀分离，之后进入除磷装置进一步去除磷，通过反渗透装置、生物滤池Ⅲ及高效沉淀池Ⅱ的结合，反渗透处理后的浓水被进一步除氮、除磷，这样，通过反渗透处理得到的淡水和可能达标或不达标的除磷反应后的淡水混合，即可达到排放标准。

本发明进一步设置为：所述高效沉淀池Ⅰ上连接有用来将沉淀的污泥输送至生物滤池Ⅰ的回流管线Ⅰ。

通过采用上述技术方案，将高效沉淀池Ⅰ中沉淀分离后的污泥中的压载物进行回收利用，降低了成本，还可以将污泥中残存的氮和磷在生物滤池Ⅰ中再次进行去除，进一步提高了氮和磷的去除率。

本发明进一步设置为：所述高效沉淀池Ⅱ上连接有用来将沉淀的污泥输送至生物滤池Ⅲ的回流管线Ⅱ。

通过采用上述技术方案，能够将压载物进行回收利用，降低成本，还可以进一步提高氮和磷的去除率。

本发明进一步设置为：所述预处理单元包括依次相连的机械格栅池、调节池、一体化预处理池，所述一体化预处理池包括依次相连的曝气沉砂池、气浮除油池、斜管沉淀池Ⅰ。

通过采用上述技术方案，预处理单元包括了多个子单元，分别逐步对污水中不同大小的杂质进行去除，避免对后续处理单元造成堵塞、降低处理效率，而且设置了一体化处理池，分别采用曝气沉砂、气浮除油和斜管沉淀对污水中的不同类别的杂质进行了有效去除，处理效率高且占地面积小。

本发明进一步设置为：除磷装置包括依次相连的混凝池Ⅲ、絮凝池和斜管沉淀池Ⅱ，混凝池Ⅲ上连接有混凝剂加入管Ⅲ，絮凝池上连接有絮凝剂加入管。

通过采用上述技术方案，除磷装置包括混凝池Ⅲ、絮凝池和斜管沉淀池Ⅱ，可以通过在混凝池Ⅲ和絮凝池中分别使悬浮物凝聚和絮凝，然后在斜管沉淀池Ⅱ中进行沉淀，便于使含磷污泥进行分离。

本发明进一步设置为：在除磷单元的下游设置有污泥处理单元，所述污泥处理单元包括污泥缓冲池以及与污泥缓冲池相连的污泥固液分离装置，所述污泥缓冲池与一体化预处理池、除磷装置的污泥出口均相连。

通过采用上述技术方案，污泥处理单元的污泥缓冲池将一体化预处理池、除磷单元出来的污泥进行收集，并设置污泥固液分离装置，将污泥进行固液分离，为后续处理提供了方便。

本发明进一步设置为：所述污泥固液分离装置的液体出口及污泥缓冲池的上清液出口均与一体化预处理池的进水口相连。

通过采用上述技术方案，由于污泥中分离出来的水中的氮磷含量可能相对较大，污泥固液分离后的清水以及污泥缓冲池的上清液返回一体化预处理池，能够参与进一步的污水处理循环，可以将污泥分离后的水中的氮磷进一步降低。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种采用上述高效脱氮除磷的污水处理系统的污水处理方法，包括如下步骤：

将污水通入预处理单元中进行预处理，然后将预处理后的污水通入除碳除氮单元，在生物滤池Ⅰ中进行生物除碳除氮，经生物除碳除氮后的出水进入高效沉淀池Ⅰ进行沉淀分离，沉淀分离后的出水进入生物滤池-膜生物反应池，在生物滤池Ⅱ中进行进一步的生物除氮并除磷，处理后的出水进入膜生物反应池进行膜生物反应处理，进一步除氮并进行固液分离；

膜生物反应处理后的出水通入除磷单元，在反渗透装置中进行反渗透处理，反渗透处理后的浓水进入生物滤池Ⅲ中再次进行除氮除磷，处理后的出水进入高效沉淀池Ⅱ中进行沉淀分离，经沉淀分离后的出水进入除磷装置中进行除磷；

反渗透处理后的淡水和除磷后的出水均排入淡水池中，在淡水池中混合后进行排放。

通过采用上述技术方案，本发明的污水处理方法将处理过程分为三个阶段，先进行预处理，除去杂质等可能会对后续处理造成影响的物质，提高了后续处理的效率；然后进行生物除碳除氮处理，生物除碳除氮后，采用高效沉淀池Ⅰ沉淀分离，然后在生物滤池Ⅱ进一步除氮并除磷，之后采用膜生物反应处理进行除氮并进行固液分离。在此之后，采用了依次进行的反渗透处理、生物除氮除磷处理、沉淀分离、除磷反应处理，通过反渗透处理可得到大量相对纯净的淡水和少量浓缩了的浓水，浓水进一步进行生物除氮除磷，并在沉淀分离后再次进行除磷反应，大大提高了磷的去除率。最终除磷后的出水与反渗透处理的淡水混合后，即可达标排放。从整体上看，本发明的方法对悬浮物、总氮和总磷都有非常高的去除率，出水达到了二类水体标准。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统采用多级联用的不同处理单元：预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元，有针对性地进行除杂、脱氮、除磷，并采用反渗透装置对污水进行浓缩，进一步处理后的出水与反渗透的淡水混合，大大降低了污水中的氮和磷的含量，达到了国家标准规定的二类水体标准，本发明的污水处理系统是一种能够满足高排放标准的处理系统。具体的，本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统中除磷单元采用了反渗透(RO)装置与生物滤池(BFR)相结合的方式，先对氮和磷进行富集，然后将富集后的浓水通过生化方式进行除氮和除磷，在高效沉淀池Ⅱ中进行沉淀分离后，再通过除磷装置进一步处理，大大降低了出水中氮和磷的含量，将这部分出水与反渗透装置出来的淡水混合后即可达标排放。

第二、本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统的除碳除氮单元的生物滤池-膜生物反应池中将膜生物反应池作为二沉池，提高了污泥的浓度，进而提高了系统的脱氮效率，也降低了出水中的悬浮物含量。另外，将MBR池作为二沉池有利于减少占地面积，降低成本。

第三、本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统采用了特定的高效沉淀池，提高了氮、磷的去除率，也提高了处理效率，进而从整体上提高了污水处理系统的处理效率。

第四、本发明的除碳除氮单元及除磷单元中的生物滤池中，添加载体和压载物，压载物为活性炭粉，能够吸附水中的有机物，使污泥和活性炭界面之间的溶解氧和降解基质浓度大幅度提高，进而起到富集和强化微生物的作用，有利于系统实现微生物的固定化，有效实现了微生物水力停留时间和固体停留时间的分离，增加了池内微生物的数量和种类，创造了生物群体所组成微生态系统的多样化，从而加强了微生物乃至整个处理工艺的功能，提高了污泥浓度，提高了对总氮的去除效果。另外，通过生物滤池的缺氧池和好氧池之间的联用，进一步提高了总氮的去除率。本发明的生物滤池容积负荷高，可达到传统生化池处理能力的2-5倍，并可以提高出水水质，且耐冲击性强、性能稳定、运行可靠。

附图说明

图1是本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统的结构示意图；

图2是本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统中的循环澄清池Ⅰ的结构示意图；

图3是本发明的污水处理方法的工艺流程图；

附图标记：1、机械格栅池；2、调节池；3、一体化预处理池；31、曝气沉砂池；32、气浮除油池；33、斜管沉淀池Ⅰ；4、水泵；5、生物滤池Ⅰ；51、缺氧池Ⅰ；52、好氧池Ⅰ；6、高效沉淀池Ⅰ；601、混凝池Ⅰ；6011、混凝剂加入管Ⅰ；602、循环澄清池Ⅰ；61、导流筒；611、导流筒本体；612、喇叭口；62、轴流搅拌器；621、搅拌轴；622、搅拌桨叶；63、池侧壁；64、池底壁；65、集泥槽；66、出水渠；67、刮泥板；68、布水器；7、生物滤池Ⅱ；71、缺氧池Ⅱ；72、好氧池Ⅱ；8、膜生物反应池；9、反渗透装置；10、生物滤池Ⅲ；101、缺氧池Ⅲ；102、好氧池Ⅲ；11、高效沉淀池Ⅱ；1101、混凝池Ⅱ；11011、混凝剂加入管Ⅱ；1102、循环澄清池Ⅱ；12、除磷装置；121、混凝池Ⅲ；1211、混凝剂加入管Ⅲ；122、絮凝池；1221、絮凝剂加入管；123、斜管沉淀池Ⅱ；13、淡水池；14、污泥缓冲池；15、污泥固液分离装置；16、回流管线Ⅰ；17、回流管线Ⅱ；18、鼓风机。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的高效脱氮除磷的污水处理系统包括沿污水流向依次相连的预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元、污泥处理单元。污泥处理单元包括与预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元的污泥出口均相连的污泥缓冲池14以及与污泥缓冲池14相连的污泥固液分离装置15。污水处理系统还包括淡水池13、鼓风曝气装置。

预处理单元包括依次相连的机械格栅池1、调节池2、毛发聚集器、提升泵、一体化预处理池3。预处理单元可以实现前期预处理，保证后续工艺稳定运行。

机械格栅池1包括格栅池体以及设置在格栅池体中的机械格栅，用来对来污水进行除杂处理，除去大体积的杂质，防止堵塞泵、水管等。机械格栅池1的出水口与调节池2的进水口通过管道相连，机械格栅池1中进行除杂处理后的污水进入调节池2。

调节池2用来调节水质、水量，保持系统稳定运行。调节池2内设置有搅拌系统，防止池底积泥。调节池2上连接有毛发聚集器，毛发聚集器上连接提升泵，提升泵的出水口与一体化预处理池3的进水口相连，使调节池2中的水进入一体化预处理池3。

一体化预处理池3为组合式沉淀池，包括依次相连的曝气沉砂池31、气浮除油池32和斜管沉淀池Ⅰ33。曝气沉砂池31中设有曝气头。曝气沉砂池31的出水口与气浮除油池32的进水口相连，气浮除油池32中设置有曝气头，气浮除油池32还包括撇油管，气浮除油池32的出水口与斜管沉淀池Ⅰ33的进水口相连。斜管沉淀池Ⅰ33中设置有斜管以及与斜管配合的出水槽。斜管沉淀池Ⅰ33的出水口通过水泵4与除碳除氮单元的进水口相连。

除碳除氮单元包括沿污水流向依次相连的生物滤池Ⅰ5(BFR池)、高效沉淀池Ⅰ6、生物滤池-膜生物反应池(BFR-MBR池)。

生物滤池Ⅰ5包括沿污水流向依次相连的缺氧池Ⅰ51和好氧池Ⅰ52，生物滤池Ⅰ5内加有惰性载体、粉末活性炭(压载物)及微生物菌种，惰性载体可以悬浮在水中，并且具有较高的比表面积和孔隙率，能够与粉末活性炭结合，吸附水中溶解的有机物，还能够使微生物菌种富集在载体和活性炭表面。利用微生物的氧化分解和生物吸附作用还可以使活性炭的吸附能力得到恢复。生物滤池Ⅰ5内设置有曝气头，进行曝气处理。生物滤池Ⅰ5还进行硝化液内回流设置，使硝化液由好氧池Ⅰ52回流至缺氧池Ⅰ51。

高效沉淀池Ⅰ6包括沿污水流向依次相连的混凝池Ⅰ601和循环澄清池Ⅰ602，混凝池Ⅰ601的进水口与生物滤池Ⅰ5上端的出水口相连，混凝池Ⅰ601的出水口与循环澄清池Ⅰ602池体底部的进水口相连。混凝池Ⅰ601上设置有混凝剂加入管Ⅰ6011。

如图2所示，循环澄清池Ⅰ602的池体内部设置有导流筒61和轴流搅拌器62，导流筒61包括圆筒形的导流筒本体611以及固定设置在导流筒本体611上端的喇叭口612，导流筒61的轴线沿竖直方向设置。轴流搅拌器62包括搅拌轴621，搅拌轴621下端伸入导流筒61内，并且与导流筒61同轴设置。搅拌轴621伸入导流筒61的一端设置有搅拌桨叶622。搅拌桨叶622的位置处于导流筒本体611与喇叭口612相连接的位置。搅拌桨叶622的搅拌半径略小于导流筒本体611的半径。上述搅拌桨叶622是轴流式搅拌桨叶。

循环澄清池Ⅰ602的池体包括圆筒形的池侧壁63，池侧壁63下端固定连接有上大下小的倒圆台状的池底壁64。池底壁64的下端固定连接集泥槽65，集泥槽65的内表面围成了倒圆台形结构，集泥槽65的内侧壁的斜度大于池底壁64的斜度。导流筒61的下端插入集泥槽65中，导流筒61下端的端部靠近集泥槽65槽底面设置，以便于将集泥槽65中的污泥吸入导流筒61中。

池侧壁63上端外围设置有出水渠66。出水渠66底部设置有出水口，出水口与生物滤池-膜生物反应池的进水口相连。

导流筒61上还固定设置有聚合物电解质投加环，用来向池体中投加PAM等。导流筒61将池体内的空间分为两部分，处于导流筒61内部的空间为絮凝区，处于导流筒61外部的为沉淀区。沉淀区设置有刮泥板67，用来将池底沉积的污泥刮进集泥槽65中。集泥槽65的侧壁上设置有污泥出口。轴流搅拌器62的搅拌轴621上还固定设置有布水器68(稳流筒)，从导流筒61内出来的混合液经布水器68流出到达沉淀区。

从循环澄清池Ⅰ602中沉淀后的污泥可以通过回流管线Ⅰ16回流至生物滤池Ⅰ5中，使沉淀后的污泥中带有的压载物(活性炭)回收再利用。循环澄清池Ⅰ602中最终排出的污泥输送至污泥缓冲池14。

生物滤池-膜生物反应池包括沿污水流向依次相连的生物滤池Ⅱ7和膜生物反应池8，用来进一步降低BOD和总氮。生物滤池Ⅱ7包括依次相连的缺氧池Ⅱ71和好氧池Ⅱ72，生物滤池Ⅱ7内加有惰性载体、活性炭及微生物菌种。生物滤池Ⅱ7中也设置有曝气头。生物滤池Ⅱ7的进水口与循环澄清池Ⅰ602的出水口相连。生物滤池Ⅱ7的出水口与膜生物反应池8的进水口相连。膜生物反应池8在除氮的同时，作为二沉池进行固液分离。膜生物反应池8下端的回流口与生物滤池Ⅰ5的好氧池Ⅰ52及生物滤池Ⅱ7的好氧池Ⅱ72的进水口均相连，将夹杂着压载物的混合液进行回流。

除磷单元包括依次相连的反渗透装置(RO装置)9、生物滤池Ⅲ(BFR池)10、高效沉淀池Ⅱ11、除磷装置12，膜生物反应池8的出水口与除磷单元的进水口相连。

从除碳除氮单元的膜生物反应池8出来的出水进入反渗透装置9，反渗透装置9的淡水出口通过管道与淡水池13相连，将反渗透处理后的淡水排入淡水池13，集中处理。

反渗透装置9的浓水出口与生物滤池Ⅲ10的进水口相连，浓水进入生物滤池Ⅲ10。生物滤池Ⅲ10与生物滤池Ⅰ5的结构相同，包括缺氧池Ⅲ101和好氧池Ⅲ102，缺氧池Ⅲ101和好氧池Ⅲ102的结构分别与缺氧池Ⅰ51和好氧池Ⅰ52的结构相同。生物滤池Ⅲ10可以降低浓缩后的浓水中的氨氮、硝态氮、总氮和总磷。

高效沉淀池Ⅱ11包括依次相连的混凝池Ⅱ1101和循环澄清池Ⅱ1102，生物滤池Ⅲ10的出水口与混凝池Ⅱ1101的进水口相连。混凝池Ⅱ1101和循环澄清池Ⅱ1102的结构分别与高效沉淀池Ⅰ6的混凝池Ⅰ601和循环澄清池Ⅰ602的结构相同。混凝池Ⅱ1101的进水口与生物滤池Ⅲ10上端的出水口相连，混凝池Ⅱ1101的出水口与循环澄清池Ⅱ1102池体底部的进水口相连。混凝池Ⅱ1101上设置有混凝剂加入管Ⅱ11011。

从循环澄清池Ⅱ1102中沉淀后的污泥通过回流管线Ⅱ17回流至生物滤池Ⅲ10进行回收再利用，高效沉淀池Ⅱ11中最终排出的污泥输送至污泥缓冲池14。

循环澄清池Ⅱ1102上端的出水口与除磷装置12的进水口相连，除磷装置12包括沿污水流向依次相连的混凝池Ⅲ121、絮凝池122和斜管沉淀池Ⅱ123，混凝池Ⅲ121上连接有混凝剂加入管Ⅲ1211，用来向混凝池Ⅲ121中加入PAC，絮凝池122上连接有絮凝剂加入管1221，用来向絮凝池122中加入PAM。

除磷装置12的出水口与淡水池13相连，将处理后的出水通入淡水池13中与反渗透装置9排出的淡水混合，检测达标后即可排放。除磷装置12的污泥出口与污泥缓冲池14相连，将污泥排出至污泥缓冲池14中。

污泥缓冲池14上还设置有上清液提升泵，上清液提升泵的出水口与一体化预处理池3的曝气沉沙池31的进水口相连，能够将污泥缓冲池14中的上清液输送至一体化预处理池3重复利用。

在优选的实施方案中，污泥处理单元还包括与污泥缓冲池14相连的污泥固液分离装置15。污泥缓冲池14池底的污泥通过渣浆泵输送至污泥固液分离装置15。具体的，污泥固液分离装置15为压滤机。污泥固液分离装置15的出水口也通过管道与一体化预处理池3的曝气沉沙池31的进水口相连，将固液分离后的水重复利用。污泥固液分离装置15的固体出口得到的泥饼外运处理。

鼓风曝气装置包括鼓风机18以及与鼓风机18相连的曝气管道，曝气管道包括曝气主管道以及与曝气主管道相连的多根曝气支管道，曝气支管道分别与一体化预处理池3、生物滤池Ⅰ5、生物滤池Ⅱ7、生物滤池Ⅲ10中的曝气头相连。

本实施例的污水处理系统在使用时，污水先进入预处理单元中的机械格栅池1去除体积较大的杂质，然后出水进入调节池2中调节水质、水量，同时开启调节池2中的搅拌系统，防止池底积泥。调节池2的出水经毛发聚集器和提升泵后进入一体化处预处理池3，进行除砂、除油和沉淀分离。一体化预处理池3的出水进入除碳除氮单元，依次在生物滤池Ⅰ5、高效沉淀池Ⅰ6、生物滤池-膜生物反应池中进行处理，降低水中的COD、BOD和总氮。除碳除氮单元的出水进入除磷单元，在反渗透装置9、生物滤池Ⅲ10、高效沉淀池Ⅱ11、除磷装置12中进行处理，污水中的磷和氮经反渗透处理后进行富集，富集的氮和磷经生物滤池Ⅲ10进行除氮除磷处理，然后再经除磷装置12进一步除磷，出水与经反渗透处理得到的淡水混合后，可达标排放。

如图3所示，本发明提供的污水处理方法采用上述高效脱氮除磷的污水处理系统实现，具体包括如下步骤：

1)污水预处理

先将待处理污水在机械格栅池1中进行机械格栅处理，去除较大体积的杂质防止堵塞泵、水管；然后将机械格栅处理后的污水通入调节池2，进行均质、均量，保持系统稳定运行；调节池2中的污水经过毛发聚集器除杂后经提升泵通入一体化预处理池3，依次在曝气沉砂池31、气浮除油池32、斜管沉淀池Ⅰ33进行曝气沉砂处理、气浮除油处理、斜管沉淀处理，除去污水中的大部分悬浮物以及砂砾、浮油。

2)除碳除氮处理

将预处理后的污水(即斜管沉淀处理后的出水)先在生物滤池Ⅰ5中进行生物除碳除氮处理，生物滤池Ⅰ5中加入有惰性载体、活性炭粉、微生物，惰性载体可选用现有技术中的颗粒状载体，如聚氨酯等，惰性载体具有较大的比表面积和孔隙率，悬浮于水中，与活性炭粉结合，吸附水中的有机物，并对微生物进行富集，微生物将吸附的有机物进行氧化分解，同时也将活性炭的吸附能力进行恢复。

经过生物滤池Ⅰ5处理后的污水进入高效沉淀池Ⅰ6进行沉淀分离处理，污水进入混凝池601加入混凝剂混合后从高效沉淀池Ⅰ6的循环澄清池Ⅰ602的集泥槽65进入，由导流筒61下端吸入导流筒61内，进行絮凝反应，产生的絮凝物由导流筒61上部排入导流筒61外的沉淀区，并逐渐聚集进入集泥槽65，在导流筒61内外循环处理。经过循环处理后的清水进入出水渠66。

高效沉淀池Ⅰ6的出水渠66中的出水通入生物滤池Ⅱ7中进行除氮并除磷处理，处理后的污水在膜生物反应池8中进行膜生物反应处理，进一步除氮并进行固液分离。

3)除磷处理

将步骤2)中进行膜生物反应处理后的污水在反渗透装置9进行反渗透处理，反渗透处理后的淡水占反渗透处理总水量的85％，浓水占反渗透处理总水量的15％，淡水中的氨氮、总氮、总磷经检测已经达到二类水体的标准，将浓水在生物滤池Ⅲ10中再次进行除氮除磷，处理后的出水进入高效沉淀池Ⅱ11进行沉淀分离处理，沉淀分离处理后的出水进入除磷装置12中进行除磷，除磷反应处理是将污水在混凝池Ⅲ121中进行凝聚，然后在絮凝池122中进行絮凝，然后在斜管沉淀池Ⅱ123中沉淀分离，然后将上层清水排出与反渗透处理后的淡水混合后排放。

本实施例的高效脱氮除磷的污水处理方法的其他实施例中，污水预处理可以视情况仅采用其中的部分步骤，如可以不进行机械格栅处理。另外，反渗透处理后的淡水占反渗透处理总水量的比例可以为其他比例。

试验例

以某污水处理厂为例，采用上述高效脱氮除磷的污水处理系统进行处理。该污水处理厂的设计规模是3000m³/d，其进出水设计指标如下表所示。

表1污水处理系统的设计进出水指标

采用本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统进行污水处理，处理系统中各个单元的出水口的水质检测结果如下表所示。

表2各单元的出水水质检测结果

从上表可以看出，经过本发明的高效脱氮除磷的污水处理系统处理后，除磷装置的出水与RO装置出水混合后，COD为13.2mg/L，BOD为2.82mg/L，总氮为0.482mg/L，总磷为0.024mg/L，氨氮含量为0.046mg/L，达到了二类水体的水质要求。

Claims (8)

1.一种高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：包括依次相连的预处理单元、除碳除氮单元、除磷单元、淡水池（13）；所述除碳除氮单元包括依次相连的生物滤池Ⅰ（5）、高效沉淀池Ⅰ（6）、生物滤池-膜生物反应池，所述生物滤池-膜生物反应池包括依次相连的生物滤池Ⅱ（7）和膜生物反应池（8）；所述除磷单元包括依次相连的反渗透装置（9）、生物滤池Ⅲ（10）、高效沉淀池Ⅱ（11）、除磷装置（12）；所述反渗透装置（9）的淡水出口及除磷装置（12）的出水口均与淡水池（13）相连。

2.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述高效沉淀池Ⅰ（6）上连接有用来将沉淀的污泥输送至生物滤池Ⅰ（5）的回流管线Ⅰ（16）。

3.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述高效沉淀池Ⅱ（11）上连接有用来将沉淀的污泥输送至生物滤池Ⅲ（10）的回流管线Ⅱ（17）。

4.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述预处理单元包括依次相连的机械格栅池（1）、调节池（2）、一体化预处理池（3），所述一体化预处理池（3）包括依次相连的曝气沉砂池（31）、气浮除油池（32）、斜管沉淀池Ⅰ（33）。

5.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：除磷装置（12）包括依次相连的混凝池Ⅲ（121）、絮凝池（122）和斜管沉淀池Ⅱ（123），混凝池Ⅲ（121）上连接有混凝剂加入管Ⅲ（1211），絮凝池（122）上连接有絮凝剂加入管（1221）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：在除磷单元的下游设置有污泥处理单元，所述污泥处理单元包括污泥缓冲池（14）以及与污泥缓冲池（14）相连的污泥固液分离装置（15），所述污泥缓冲池（14）与一体化预处理池（3）、除磷装置（12）的污泥出口均相连。

7.根据权利要求6所述的高效脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述污泥固液分离装置（15）的液体出口及污泥缓冲池（14）的上清液出口均与一体化预处理池（3）的进水口相连。

8.一种采用权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理系统的污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

将污水通入预处理单元中进行预处理，然后将预处理后的污水通入除碳除氮单元，在生物滤池Ⅰ（5）中进行生物除碳除氮，经生物除碳除氮后的出水进入高效沉淀池Ⅰ（6）进行沉淀分离，沉淀分离后的出水进入生物滤池-膜生物反应池，在生物滤池Ⅱ（7）中进行进一步的生物除氮并除磷，处理后的出水进入膜生物反应池（8）进行膜生物反应处理，进一步除氮并进行固液分离；

膜生物反应处理后的出水通入除磷单元，在反渗透装置（9）中进行反渗透处理，反渗透处理后的浓水进入生物滤池Ⅲ（10）中再次进行除氮除磷，处理后的出水进入高效沉淀池Ⅱ（11）中进行沉淀分离，经沉淀分离后的出水进入除磷装置（12）中进行除磷；

反渗透处理后的淡水和除磷后的出水均排入淡水池（13）中，在淡水池（13）中混合后进行排放。

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