CN111977797B - 一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺,该污水处理系统包括厌氧单元A‑I和3个循环交互水处理子系统；该循环交互水处理子系统由厌氧单元A‑I由缺氧单元A连通至好氧单元O,形成线性水处理段；好氧单元O依次连通第一缺氧单元A‑i、好氧单元O1、第二缺氧单元A‑i,和另一个循环交互水处理子系统的好氧单元O,形成循环水处理段；好氧单元O1、第一缺氧单元A‑i和第二缺氧单元A‑i通过兼氧单元X连通至厌氧单元A‑I,形成交互水处理段；本发明的污水处理系统及其工艺,具有很好的同步脱氮除磷效果,并同时有效实现了DPAOs、PAOs、气化除磷细菌等菌种在不同单元的富集和利用，系统污泥产量少、高效、节能且系统运行的稳定性高，出水水质好。

Description

一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺。
背景技术
现有同步脱氮除磷污水处理工艺种类多样，均是以AAO工艺及其变形工艺为主，由于我国的城市污水原水碳源普遍不足，不利于同步脱氮除磷，为达到一级A或更高的排放标准，在利用现有的同步脱氮除磷技术时，往往需要采用较大的回流比，投加大量碳源、絮凝剂等药剂，这造成巨大的能源和资源浪费，而且难以从根本上突破同步脱氮除磷的工艺瓶颈，仍然存在反硝化菌与聚磷菌(PAOs)间争夺碳源，硝酸盐影响聚磷菌(PAOs)的释磷效果，难以实现聚磷菌(PAOs)、反硝化除磷菌(DPAOs)、气化除磷菌等菌种的富集利用等问题。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，包括厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统；所述循环交互水处理子系统，包括线性水处理段、循环水处理段和交互水处理段；所述厌氧单元A-I通过缺氧单元A连通至好氧单元O，形成线性水处理段；所述好氧单元O依次连通第一缺氧单元A-i、好氧单元O1和第二缺氧单元A-i，并由所述第二缺氧单元A-i连通另一个循环交互水处理子系统的好氧单元O，形成循环水处理段；所述好氧单元O、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过兼氧单元X连通至所述厌氧单元A-I，形成交互水处理段；所述厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i均设有进水口；所述兼氧单元X上部设有出水口。
进一步说明，每条线性水处理段的所述好氧单元O与缺氧单元A之间设有回流机构1，所述兼氧单元X与厌氧单元A-I之间设有回流机构2。
进一步说明，所述兼氧单元X与所述好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过底部连通，且兼氧单元X的底部低于好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的底部。
进一步说明，所述好氧单元O和好氧单元O1的内部均设有曝气装置。
进一步说明，所述兼氧单元X的内部设有搅拌装置，所述好氧单元O1还设有推流装置
一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理工艺，包括如下步骤：
(1)同步开启厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统中的第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的进水口，使污水原水同时进入厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i，以实现分散多级进水；
(2)好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i中沉淀的污泥自流进入兼氧单元X，在兼氧单元X内混合均匀，自然富集气化除磷菌群，在气化除磷的作用下实现气化除磷，兼氧单元X内沉淀的污泥通过所述回流机构2进入厌氧单元A-I中，进一步与厌氧单元A-I中的污水原水混合，得到污泥混合液；
(3)污泥混合液进入缺氧单元A，利用污水原水中的碳源和由好氧单元O中回流的混合硝化液进行反硝化吸磷和反硝化脱氮；
(4)污水混合液进入好氧单元O，进行聚磷菌的好氧吸磷和硝化细菌的好氧硝化，得到混合硝化液；
(5)好氧单元O中的混合硝化液部分进入循环水处理段，进行“第一缺氧单元A-i-好氧单元O1-第二缺氧单元A-i-好氧单元O”的交替循环反应，进而实现分段进水多级硝化反硝化除氮，得到后段处理液；另一部分混合硝化液则回流至缺氧单元A；
(6)后段处理液通过第一缺氧单元A-i、第二缺氧单元A-i和好氧单元O1进入兼氧单元X，并由兼氧单元X的上部出水口排出系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过优化设计了多个由线性水处理段、循环水处理段和交互水处理段组成的循环交互水处理子系统与厌氧单元A-I组合，形成了分散进水、分散出水的配水模式，系统运行的可靠性高，并通过不同循环交互水处理子系统之间的交互作用以及各个不同水处理段之间的交互作用，不仅达到了很好的同步脱氮除磷效果，而且利用后段的“第一缺氧单元A-i-好氧单元O1-第二缺氧单元A-i-兼氧单元X-厌氧单元A-I”的交互运行模式以及“第一缺氧单元A-i-好氧单元O1-第二缺氧单元A-i-好氧单元O”交替循环反应的运行模式，使有效在除去污染物的同时，实现了DPAOs、PAOs、气化除磷细菌等菌种可在不同处理段中不同单元的富集和利用，系统污泥产量少、高效、节能且系统运行的稳定性高，对城市生活污水的处理，出水水质(BOD5、COD、氨氮、总磷等指标)优于地表水Ⅴ标准。
附图说明
图1为本发明一实施例的AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统的结构及流程示意图；
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
参见图1，一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，包括厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统；所述循环交互水处理子系统，包括线性水处理段、循环水处理段和交互水处理段；所述厌氧单元A-I通过缺氧单元A连通至好氧单元O，形成线性水处理段；所述好氧单元O依次连通第一缺氧单元A-i、好氧单元O1和第二缺氧单元A-i，并由所述第二缺氧单元A-i连通另一个循环交互水处理子系统的好氧单元O，形成循环水处理段；所述好氧单元O、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过兼氧单元X连通至所述厌氧单元A-I，形成交互水处理段；所述厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i均设有进水口，所述兼氧单元X上部设有出水口。
进一步说明，每条线性水处理段的所述好氧单元O与缺氧单元A之间设有回流机构1，所述兼氧单元X与厌氧单元A-I之间设有回流机构2；所述回流机构1和回流机构2优选为污泥回流泵。
进一步说明，所述兼氧单元X与所述好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过底部连通，且兼氧单元X的底部低于好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的底部。
进一步说明，所述好氧单元O和好氧单元O1的内部均设有曝气装置，所述曝气装置优选为微纳米曝气装置。
进一步说明，所述兼氧单元X的内部设有搅拌装置，所述好氧单元O1还设有推流装置，所述推流装置优选为液下推流器，所述搅拌装置优选为双曲面搅拌器。
进一步说明，所述厌氧单元A-I与3个循环交互水处理子系统组合，形成紧密的蜂窝结构。
实施例1
一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理工艺，包括如下步骤：
(1)同步开启厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统中的第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的进水口，使污水原水同时进入厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i；厌氧单元A-I进水量与3个缺氧单元A-i的进水量之和的比例为1:1，以实现分散多级进水；
(2)好氧单元O、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i中沉淀的污泥通过好氧单元O、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i底部的连通口重力流进入兼氧单元X，在兼氧单元X内通过搅拌装置使泥水充分混合均匀，自然富集气化除磷菌群，在气化除磷的作用下实现气化除磷，兼氧单元X内沉淀的污泥通过底部的回流机构2回流进入厌氧单元A-I中，进一步与厌氧单元A-I中的污水原水混合，形成污泥混合液，且使兼氧单元X污泥混合液内溶解氧控制在1.5mg/L以下；
(3)污泥混合液进入缺氧单元A，利用污水原水中的碳源和由好氧单元O中回流的混合硝化液进行反硝化吸磷和反硝化脱氮，所述硝化液的回流比为1：1；
(4)污水混合液进入好氧单元O，通过控制曝气装置的运行使好氧单元O氧化还原电位高于200mV，进行聚磷菌的好氧吸磷作用和硝化细菌的硝化作用，得到混合硝化液；
(5)好氧单元O中的混合硝化液部分进入循环水处理段，进行“第一缺氧单元A-i-好氧单元O1-第二缺氧单元A-i-好氧单元O”的交替循环反应，进而实现分段进水多级硝化反硝化除氮，得到后段处理液；另一部分混合硝化液则回流至缺氧单元A，所述硝化液的回流比为1:1。
(6)后段处理液通过第一缺氧单元A-i、第二缺氧单元A-i和好氧单元O1进入兼氧单元X，并由兼氧单元X的上部出水口排出系统。
由步骤(6)中的出水是泥水混合液，经过后续的沉淀、过滤和消毒处理后排入外部环境，即可达到系统中的出水水质符合BOD5、COD、氨氮、总磷等指标的泥水混合液的有效排出。
其中，在第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i中，利用了由后段处理液对少量的分散进水的污水原水进行稀释混合的反应处理，以及通过利用在兼氧单元X中反应处理，并进一步通过调整控制兼氧单元X的体积，保证污水的停留时间，从而实现稳定的兼氧单元X上部的稳定出水，确保排出的泥水混合液的水质。
实施例2
本实施例与实施例1的不同，在于在兼氧单元X内设置生物流化床球形生物膜填料，并在好氧单元O设置排泥管，作用如下：
(1)在兼氧单元X内培养兼氧微生物膜，形成泥膜共生系统，增加系统的微生物相和微生物量；
(2)使污水和污泥从不同的通道排出，通过在好氧单元O中设置排泥口，以充分去除富含磷的污泥。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：包括厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统；
所述循环交互水处理子系统，包括线性水处理段、循环水处理段和交互水处理段；所述厌氧单元A-I通过缺氧单元A连通至好氧单元O，形成线性水处理段；所述好氧单元O依次连通第一缺氧单元A-i、好氧单元O1和第二缺氧单元A-i，并由所述第二缺氧单元A-i连通另一个循环交互水处理子系统的好氧单元O，形成循环水处理段；所述好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过兼氧单元X连通至所述厌氧单元A-I，形成交互水处理段；所述厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i均设有进水口，所述兼氧单元X上部设有出水口；
所述兼氧单元X与所述好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i通过底部连通，且兼氧单元X的底部低于好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的底部。
2.如权利要求1所述的一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：每条线性水处理段的所述好氧单元O与缺氧单元A之间设有回流机构1，所述兼氧单元X与厌氧单元A-I之间设有回流机构2。
3.如权利要求1所述的一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述好氧单元O和好氧单元O1的内部均设有曝气装置。
4.如权利要求1所述的一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述兼氧单元X的内部设有搅拌装置，所述好氧单元O1还设有推流装置。
5.一种如权利要求2所述的AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）同步开启厌氧单元A-I和3个循环交互水处理子系统中的第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i的进水口，使污水原水同时进入厌氧单元A-I、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i，以实现分散多级进水；
（2）好氧单元O1、第一缺氧单元A-i和第二缺氧单元A-i中沉淀的污泥自流进入兼氧单元X，在兼氧单元X内混合均匀，自然富集气化除磷菌群，在气化除磷菌群的作用下实现气化除磷，兼氧单元X内沉淀的污泥通过所述回流机构2进入厌氧单元A-I中，进一步与厌氧单元A-I中的污水原水混合，得到污泥混合液；
（3）污泥混合液进入缺氧单元A，利用由污水原水中的碳源和好氧单元O中回流的硝化液进行反硝化吸磷和反硝化脱氮；
（4）污水混合液进入好氧单元O，进行聚磷菌的好氧吸磷和硝化细菌的好氧硝化，得到混合硝化液；
（5）好氧单元O中的混合硝化液部分进入循环水处理段，进行“第一缺氧单元A-i-好氧单元O1-第二缺氧单元A-i-好氧单元O”的交替循环反应，进而实现分段进水多级硝化反硝化除氮，得到后段处理液；另一部分混合硝化液则回流至缺氧单元A；
（6）后段处理液通过第一缺氧单元A-i、第二缺氧单元A-i和好氧单元O1进入兼氧单元X，并由兼氧单元X的上部出水口排出系统。
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