CN112321097A - 一种高效生物脱氮除磷污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，包括调节池、厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池、高效沉淀池、污泥浓缩池、曝气机、第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构，所述调节池、厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池从左到右依次排列设置，所述厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池依次连通设置，所述高效沉淀池位于曝气池一侧。本发明通过利用各种微生物对溶氧梯度及有机物梯度的不同从而去除有机污染物，无需人工定期投加碳源，节约能源，出水优于城镇污水排放标准，污水资源化利用，系统稳定，能耗低；采用先进的汽提回流系统，降低能耗及维修故障点，能耗成本，人工成本大大降低。

Description

一种高效生物脱氮除磷污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理相关技术领域，具体为一种高效生物脱氮除磷污水处理装置。
背景技术
近年来，我国城镇污水处理率不断提高，但由于氮、磷污染引起的水体富营养化问题一直没有得到解决，因此污水处理对氮磷去除提出了更高的要求，污水处理的矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、磷污染物的去除，以致国家对污水排放标准，特别是氮、磷的标准越来越高；随着近年来国家对提高农村人居环境越来越重视，对农村污水处理率、农村污水处理设备覆盖率提出了更高的要求。而农村生活污水特点来水水量、水质波动大、碳源不足，氮磷含量高。
现有农村污水处理系统采用传统生物脱氮除磷工艺（A2O），该工艺从进水端分别为厌氧、缺氧、好氧布置，污泥回流回流到厌氧区，回流携带大量硝酸盐导致厌氧区磷不能充分释放，硝化细菌和聚磷菌时代周期存在很大差异，要兼顾总磷及总氮同时达标存在很大困难，需要专业人员实时调整，硝化液含有大量溶解氧，影响反硝化的进行，因此需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，以解决上述背景技术中提到的现有的污水处理系统中，回流携带大量硝酸盐导致厌氧区磷不能充分释放，硝化细菌和聚磷菌时代周期存在很大差异，要兼顾总磷及总氮同时达标存在很大困难，需要专业人员实时调整，硝化液含有大量溶解氧，影响反硝化的进行的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，包括调节池、厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池、高效沉淀池、污泥浓缩池、曝气机、第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构，所述调节池、厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池从左到右依次排列设置，所述厌氧池、接触池、缺氧池、混合池、曝气池依次连通设置，所述高效沉淀池位于曝气池一侧，且曝气池与高效沉淀池连通，所述高效沉淀池通过排污管与污泥浓缩池连通，所述曝气机一侧连接有第一输气管和第二输气管，所述第一输气管设有多组，多组所述第一输气管均与曝气机的排气口连接。
优选的，所述厌氧池、接触池、缺氧池内部底端均安装有穿孔曝气管，所述混合池、曝气池底端均设有微孔曝气器。
优选的，多组所述第一输气管一端分别与厌氧池、接触池、缺氧池内的穿孔曝气管连通，所述混合池内的微孔曝气器通过第一输气管与曝气机连接，所述曝气池内的微孔曝气器通过第二输气管与曝气机连接。
优选的，所述第一输气管和第二输气管上均设有手动阀，且第一输气管上还设有电磁阀，所述厌氧池、接触池、缺氧池底端连接的第一输气管上的电磁阀为常闭电磁阀，所述混合池底端连接的第一输气管上的电磁阀为常开电磁阀。
优选的，所述调节池内设有提升泵，所述提升泵的输出端连接有污水提升管，所述污水提升管一端与厌氧池内部连通。
优选的，所述第一回流机构包括第一回流管和第一回流阀，所述第一回流管两端分别与厌氧池和缺氧池内部连通，所述第一回流阀安装在第一回流管上。
优选的，所述第二回流机构包括第二回流管和第二回流阀，所述第二回流管两端分别与缺氧池和曝气池连通，所述第二回流阀安装在第二回流管上。
优选的，所述第三回流机构包括第三回流阀和第三回流管，所述第三回流管两端分别与混合池和曝气池连通，所述第三回流阀安装在第三回流管上。
优选的，所述第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构均采用汽提回流。
优选的，所述高效沉淀池内设有汽提回流系统，所述高效沉淀池通过污泥提升管与接触池连通，所述高效沉淀池底端设有电动阀。
本发明提供了一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，具备以下有益效果：
（1）本发明通过利用各种微生物对溶氧梯度及有机物梯度的不同从而去除有机污染物，无需人工定期投加碳源，节约能源，出水优于城镇污水排放标准，污水资源化利用，系统稳定，能耗低；采用先进的汽提回流系统，降低能耗及维修故障点，能耗成本，人工成本大大降低。
（2）本发明通过利用各种微生物对溶氧梯度及有机物梯度的不同从而去除有机污染物，使得磷去除率高，进水总磷小于3毫克升时，出水总磷含量小于0.5毫克升，若需投加除磷药剂，可是药剂量投加至最低，氮去除率超过百分之90%,出水总氮基本低于5毫克升，无需额外投加碳源；最大程度利用DPB以获得最少的污泥产量，产量约为传统活性污泥法30%，有效杜绝污泥膨胀事故发生。
附图说明
图1为本发明的整体接够示意图；
图2为本发明的整体流程框图。
图中：1、调节池；2、厌氧池；3、接触池；4、缺氧池；5、混合池；6、曝气池；7、高效沉淀池；8、污泥浓缩池；9、曝气机；10、提升泵；11、污水提升管；12、第一回流管；13、第一回流阀；14、第二回流管；15、第二回流阀；16、第三回流阀；17、第三回流管；18、第一输气管；19、手动阀；20、电磁阀；21、第二输气管；22、电动阀；23、污泥提升管；24、排污管；25、穿孔曝气管；26、微孔曝气器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，包括调节池1、厌氧池2、接触池3、缺氧池4、混合池5、曝气池6、高效沉淀池7、污泥浓缩池8、曝气机9、第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构，所述调节池1、厌氧池2、接触池3、缺氧池4、混合池5、曝气池6从左到右依次排列设置，所述厌氧池2、接触池3、缺氧池4、混合池5、曝气池6依次连通设置，所述高效沉淀池7位于曝气池6一侧，且曝气池6与高效沉淀池7连通，所述高效沉淀池7通过排污管24与污泥浓缩池8连通，所述曝气机9一侧连接有第一输气管18和第二输气管21，所述第一输气管18设有多组，多组所述第一输气管18均与曝气机9的排气口连接。
所述厌氧池2、接触池3、缺氧池4内部底端均安装有穿孔曝气管25，所述混合池5、曝气池6底端均设有微孔曝气器26，可以通过穿孔曝气管25将气体送入厌氧池2、接触池3、缺氧池4内进行曝气，可以通过微孔曝气器26将气体送入混合池5、曝气池6内进行曝气。
多组所述第一输气管18一端分别与厌氧池2、接触池3、缺氧池4内的穿孔曝气管25连通，所述混合池5内的微孔曝气器26通过第一输气管18与曝气机9连接，所述曝气池6内的微孔曝气器26通过第二输气管21与曝气机9连接，可以通过第一输气管18和第二输气管21分别将气体送入到穿孔曝气管25和微孔曝气器26内。
所述第一输气管18和第二输气管21上均设有手动阀19，且第一输气管18上还设有电磁阀20，所述厌氧池2、接触池3、缺氧池4底端连接的第一输气管18上的电磁阀20为常闭电磁阀，所述混合池5底端连接的第一输气管18上的电磁阀20为常开电磁阀，可以通过电磁阀控制间隔曝气。
所述调节池1内设有提升泵10，所述提升泵10的输出端连接有污水提升管11，所述污水提升管11一端与厌氧池2内部连通，可以通过提升泵10将调节池1内的污水从污水提升管11提升送入到厌氧池2内。
所述第一回流机构包括第一回流管12和第一回流阀13，所述第一回流管12两端分别与厌氧池2和缺氧池4内部连通，所述第一回流阀13安装在第一回流管12上，可以通过第一回流机构将缺氧池4内的混合液提至厌氧池2。
所述第二回流机构包括第二回流管14和第二回流阀15，所述第二回流管14两端分别与缺氧池4和曝气池6连通，所述第二回流阀15安装在第二回流管14上，可以通过第二回流机构将曝气池6内的介质提升至缺氧池4内。
所述第三回流机构包括第三回流阀16和第三回流管17，所述第三回流管17两端分别与混合池5和曝气池6连通，所述第三回流阀16安装在第三回流管17上，可以通过第三回流机构将曝气池6内的介质提升至混合池5内。
所述第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构均采用汽提回流，采用汽提回流，无需额外增加回流泵，降低能耗及维修故障点，能耗成本，人工成本大大降低。
所述高效沉淀池7内设有汽提回流系统，所述高效沉淀池7通过污泥提升管23与接触池3连通，所述高效沉淀池7底端设有电动阀22，可以利用汽提回流系统，通过污泥提升管23把高效沉淀池7内的沉淀污泥提至接触池3，同时电动阀23可以用于控制排泥量。
需要说明的是，一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，在工作时，污水自留进入格栅井、沉沙井，去除污水中的漂浮物及悬浮物和无机泥后，自流进入调节池1，通过调节池1提升泵10把污水提到厌氧池2，在严格厌氧环境下，好氧聚磷菌释放磷的效率大大提高，确保其在好氧池的吸磷效率得到充分提升，厌氧池2内的污水依次自流进入接触池3、缺氧池4、混合池5、曝气池6、沉淀池；同时可以启动曝气机9，利用第一输气管、第二输气管将气体输出，并分别进入到穿孔曝气管25、微孔曝气器26内，对厌氧池2、接触池3、缺氧池4、混合池5、曝气池6内的污水进行曝气反应，且通过设置第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构，可以通过回流实现充分脱氮除磷工作，回流至接触池3内的回流污泥与来自厌氧池2的混合液充分混合，因接触池3是缺氧的，所以来自回流污泥中的硝酸盐氮能被迅速反硝化，而来自沉淀池的回流污泥已在曝气池6再生，能快速吸附厌氧池2剩余的COD；同时反硝化聚磷菌（DBP）利用厌氧条件下积累在体内的PHB做C源和电子供体，以硝酸盐氮作为电子受体进行无氧呼吸。无氧呼吸过程中产生的能量可用来将环境中的正磷酸盐吸收至反硝化聚磷菌体内以异染粒或其它高含磷量的储存物质存在，进一步强化除磷效果；缺氧池4内的反硝化细菌在溶解氧浓度极低的情况下利用硝酸盐中氮作为电子受体，将硝酸盐还原成氮气，从而实现污水的脱氮过程，混合池5为低氧环境，缺氧、好氧并存，可同时获得硝化与反硝化，从而保证出水总氮较低，混合池5的增设除了保证消化与反硝化分别在好氧池与混合池5中以各自最大的反应速率进行外，还能保证污泥充分再生（好氧池）时不影响硝酸氮有效去除（混合池5），因为污泥再生程度被控制，所以低负荷时磷细菌中的PHB与糖源的最低含量能被保证，这意味着可保持着较好的磷酸盐去除率；曝气池6内活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2 和H2O 等稳定物质。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮和游离态氨氮在溶解氧充足的情况下，逐步转化成亚硝酸盐和硝酸盐。聚磷菌超量吸收污水中的磷，形成高浓度的含磷污泥。主要功能是降解有机物、硝化氨氮和过量摄磷。曝气池6内置高效填料，同时再次实现同步消化反硝化效果；经过处理后的污水进入沉淀池，进行泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩和污泥回流至接触池3，同时，将富磷剩余污泥排放到污泥池，实现生物除磷效果，内置生物过滤装置，保证SS去除率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，包括调节池（1）、厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）、混合池（5）、曝气池（6）、高效沉淀池（7）、污泥浓缩池（8）、曝气机（9）、第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构，所述调节池（1）、厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）、混合池（5）、曝气池（6）从左到右依次排列设置，所述厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）、混合池（5）、曝气池（6）依次连通设置，所述高效沉淀池（7）位于曝气池（6）一侧，且曝气池（6）与高效沉淀池（7）连通，所述高效沉淀池（7）通过排污管（24）与污泥浓缩池（8）连通，所述曝气机（9）一侧连接有第一输气管（18）和第二输气管（21），所述第一输气管（18）设有多组，多组所述第一输气管（18）均与曝气机（9）的排气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）内部底端均安装有穿孔曝气管（25），所述混合池（5）、曝气池（6）底端均设有微孔曝气器（26）。
3.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：多组所述第一输气管（18）一端分别与厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）内的穿孔曝气管（25）连通，所述混合池（5）内的微孔曝气器（26）通过第一输气管（18）与曝气机（9）连接，所述曝气池（6）内的微孔曝气器（26）通过第二输气管（21）与曝气机（9）连接。
4.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述第一输气管（18）和第二输气管（21）上均设有手动阀（19），且第一输气管（18）上还设有电磁阀（20），所述厌氧池（2）、接触池（3）、缺氧池（4）底端连接的第一输气管（18）上的电磁阀（20）为常闭电磁阀，所述混合池（5）底端连接的第一输气管（18）上的电磁阀（20）为常开电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述调节池（1）内设有提升泵（10），所述提升泵（10）的输出端连接有污水提升管（11），所述污水提升管（11）一端与厌氧池（2）内部连通。
6.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述第一回流机构包括第一回流管（12）和第一回流阀（13），所述第一回流管（12）两端分别与厌氧池（2）和缺氧池（4）内部连通，所述第一回流阀（13）安装在第一回流管（12）上。
7.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述第二回流机构包括第二回流管（14）和第二回流阀（15），所述第二回流管（14）两端分别与缺氧池（4）和曝气池（6）连通，所述第二回流阀（15）安装在第二回流管（14）上。
8.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述第三回流机构包括第三回流阀（16）和第三回流管（17），所述第三回流管（17）两端分别与混合池（5）和曝气池（6）连通，所述第三回流阀（16）安装在第三回流管（17）上。
9.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述第一回流机构、第二回流机构和第三回流机构均采用汽提回流。
10.根据权利要求1所述的一种高效生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述高效沉淀池（7）内设有汽提回流系统，所述高效沉淀池（7）通过污泥提升管（23）与接触池（3）连通，所述高效沉淀池（7）底端设有电动阀（22）。
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