CN113620427B - 脱氮除磷生化处理设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种脱氮除磷生化处理设备，包括：厌氧池(1)、第一缺氧池(2)、第二缺氧池(3)、好氧池(4)、沉淀池(5)依次串联连接；其中，第二缺氧池(3)通过厌氧‑缺氧内循环系统(6)连接到厌氧池(1)；好氧池(4)通过缺氧‑好氧内循环系统(7)连接到第一缺氧池(2)。本公开还提供了一种脱氮除磷生化处理方法。

Description

脱氮除磷生化处理设备及方法
技术领域
本公开涉及污水处理技术领域，具体涉及一种脱氮除磷生化处理设备及方法。
背景技术
近年来，国家对污水处理厂排放标准的要求逐步提高，以及现有的生物处理工艺同步脱氮除磷能力有限，并且依靠单纯的生物处理手段无法满足严格的出水标准，实际工程中需要增加深度处理单元，造成成本的增加。因此，开发一种具有高效同步脱氮除磷能力的污水处理工艺对未来污水处理行业的发展具有重要意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对上述问题，本公开提供了一种脱氮除磷生化处理设备及方法，用于至少部分解决传统污水处理设备脱氮除磷能力有限、成本高等技术问题。
(二)技术方案
本公开一方面提供了一种脱氮除磷生化处理设备，包括：厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3、好氧池4、沉淀池5依次串联连接；其中，第二缺氧池3通过厌氧-缺氧(Anaerobic-Anoxic，AA)内循环系统6连接到厌氧池1；好氧池4通过缺氧-好氧(Anoxic-Oxic，AO)内循环系统7连接到第一缺氧池2。
进一步地，还包括：污水通过两段管道分别进入厌氧池1、第二缺氧池3。
进一步地，沉淀池5通过污泥回流系统8连接到第一缺氧池2。
进一步地，厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3中设有搅拌装置12。
进一步地，好氧池4中设有曝气装置13。
进一步地，厌氧池1中溶解氧含量在0.2mg/L以下，第一缺氧池2、第二缺氧池3中溶解氧含量在0.2～0.5mg/L，好氧池4中溶解氧含量在2～3mg/L。
进一步地，AA内循环回流比为100％～200％；AO内循环回流比为100％～400％。
本公开另一方面提供了一种脱氮除磷生化处理方法，包括：原污水分两段依次进入厌氧池1和第二缺氧池3，反应池中的混合液依次经过厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3、好氧池4、沉淀池5；其中，所述第二缺氧池3的混合液还通过AA内循环系统6回流至所述厌氧池1强化反硝化除磷过程；所述好氧池4的混合液还通过AO内循环系统7回流至所述第一缺氧池2强化脱氮除磷效果。
进一步地，所述厌氧池1主要进行厌氧释磷过程；所述第一缺氧池2主要利用其中的反硝化聚磷菌进行缺氧吸磷和脱氮过程；所述第二缺氧池3、好氧池4主要进行反硝化、硝化和去除有机物过程。
(三)有益效果
本公开的一种脱氮除磷生化处理设备及方法，通过AA内循环系统和AO内循环系统的调节强化了脱氮除磷效能；并且本公开采取了独特的内循环系统可以富集反硝化聚磷菌，它们可以通过“一碳两用”的方式，将NOx --N(NO3 --N与NO2 --N)代替O2作为电子受体，同时实现氮、磷的高效去除，节省了曝气能耗、碳源需求以及降低了污泥产量。
附图说明
图1示意性示出了根据本公开实施例中脱氮除磷生化处理设备的工艺流程图；
附图标记说明：
1 厌氧池； 2 第一缺氧池；
3 第二缺氧池； 4 好氧池；
5 沉淀池； 6 AA内循环系统；
7 AO内循环系统； 8 污泥回流系统；
9 剩余污泥排泥管； 10 进水管；
11 出水管； 12 搅拌装置；
13 曝气装置。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
基于以上现有工艺的不足，本发明的目的在于提供一种基于反硝化除磷的污水脱氮除磷工艺，强化脱氮除磷效果，保障出水水质，降低成本。
本公开的实施例提供了一种脱氮除磷生化处理设备，参见图1，包括：厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3、好氧池4、沉淀池5依次串联连接；其中，第二缺氧池3通过AA内循环系统6连接到厌氧池1；好氧池4通过AO内循环系统7连接到第一缺氧池2。
该污水处理设备中各反应池依次串联连接，混合液依次流过各个反应池；第二缺氧池3通过AA内循环系统6连接到厌氧池1，好氧池4通过AO内循环系统7连接到第一缺氧池2；本公开通过AA内循环系统6和AO内循环系统7的调节强化脱氮除磷效能。本公开采取的独特内循环系统可以富集反硝化聚磷菌，它们可以通过“一碳两用”的方式，将NOx --N(NO3 --N与NO2 --N)代替O2作为电子受体，同时实现氮、磷的高效去除，节省了曝气能耗、碳源需求以及降低了污泥产量。
具体地，AA内循环系统6的作用在于一方面通过强化厌氧缺氧环境富集反硝化聚磷菌，另一方面保证厌氧池的污泥浓度，通过调节AA内循环回流比可以强化除磷效果。AO内循环系统7的其作用在于一方面通过硝化液回流提高脱氮率，另一方面为第一缺氧池2的反硝化聚磷菌提供硝态氮作为电子受体进行缺氧吸磷过程，通过调节AO内循环回流比可以强化脱氮除磷效果。
在上述实施例的基础上，还包括：污水通过两段管道分别进入厌氧池1、第二缺氧池3。
污水分两段通过进水管10分别进入厌氧池1、第二缺氧池3，厌氧池1利用Q1段污水中的碳源进行厌氧释磷，之后厌氧池混合液进入第一缺氧池2，其中的反硝化聚磷菌将来自AO内循环系统7的硝态氮作为电子受体进行缺氧吸磷过程，反硝化除磷池的混合液进入第二缺氧池3，利用Q2段污水的碳源将混合液中的硝态氮进一步通过反硝化细菌的反硝化作用去除，避免硝态氮通过AA内循环系统6进入厌氧池，影响厌氧释磷过程，第二缺氧池3的混合液最后进入好氧池4进行硝化反应，进一步去除剩余COD，以及通过好氧吸磷过程进一步去除剩余的磷。
在上述实施例的基础上，沉淀池5通过污泥回流系统8连接到第一缺氧池2。
沉淀池5通过污泥回流系统8连接到第一缺氧池2，避免了沉淀池5中的硝酸盐进入厌氧池1，保障了厌氧池1的厌氧释磷环境。沉淀池5将来自好氧池4的混合液进行泥水分离，上清液以出水形式排出(出水管11)，底部污泥通过污泥回流系统8将部分污泥回流至第一缺氧池2，部分污泥以剩余污泥的形式排出(剩余污泥排泥管9)。
在上述实施例的基础上，参见图1，厌氧池1、第一缺氧池2和第二缺氧池3中设有搅拌装置12。
厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3可以设置搅拌装置12进行搅拌，各池水力停留时间均为1～2h。
在上述实施例的基础上，参见图1，好氧池4中设有曝气装置13。
好氧池4中可以设置曝气装置13补充氧气，以保持溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)浓度在2～3mg/L，好氧池4的水力停留时间均为6～10h。
在上述实施例的基础上，厌氧池1中溶解氧含量在0.2mg/L以下，第一缺氧池2、第二缺氧池3中溶解氧含量在0.2～0.5mg/L，好氧池4中溶解氧含量在2～3mg/L，有利于营造各反应池优势功能菌的生活环境。
在上述实施例的基础上，AA内循环回流比为100％～200％；AO内循环回流比为100％～400％。
AA内循环回流比为100％～200％；优选地，内循环回流比为150％～200％；保持该范围内的回流比有利于强化反硝化除磷效能，保证出水水质。
AO内循环回流比为100％～400％；优选地，内循环回流比为200％～400％；保持该范围内的回流比有利于强化脱氮除磷效果，保证出水水质。
本公开通过AA内循环系统6和AO内循环系统7的调节强化脱氮除磷效能。本工艺独特的内循环系统可以富集反硝化聚磷菌，它们可以通过“一碳两用”的方式，将NOx --N(NO3 --N与NO2 --N)代替O2作为电子受体，同时实现氮、磷的高效去除，节省了曝气能耗、碳源需求以及降低了污泥产量。
本公开还提供了一种脱氮除磷生化处理方法，参见图1，包括：原污水分两段依次进入厌氧池1和第二缺氧池3，反应池中的混合液依次经过厌氧池1、第一缺氧池2、第二缺氧池3、好氧池4、沉淀池5；其中，所述第二缺氧池3的混合液还通过AA内循环系统6回流至所述厌氧池1强化反硝化除磷过程；所述好氧池4的混合液还通过AO内循环系统7回流至所述第一缺氧池2强化脱氮除磷效果；厌氧池1主要进行厌氧释磷过程；第一缺氧池2中的反硝化聚磷菌进行缺氧吸磷和脱氮过程；第二缺氧池3、好氧池4主要进行反硝化、硝化和去除有机物过程。
首先，原污水进水管10分两段进入厌氧池1和第二缺氧池3，厌氧池1利用Q1段污水中的碳源进行厌氧释磷，之后厌氧池混合液进入第一缺氧池2，其中的反硝化聚磷菌将来自AO内循环系统7的硝态氮作为电子受体进行缺氧吸磷过程，反硝化除磷池的混合液进入第二缺氧池3，利用Q2段污水的碳源将混合液中的硝态氮进一步通过反硝化细菌的反硝化作用去除，避免硝态氮通过AA内循环系统6进入厌氧池，影响厌氧释磷过程。第二缺氧池3的混合液最后进入好氧池4进行硝化反应，同时进一步去除剩余COD，以及通过好氧吸磷过程进一步去除剩余的磷。沉淀池5中的部分污泥以剩余污泥的形式排出至污泥池。
AA内循环系统6的作用在于一方面通过强化厌氧缺氧环境富集反硝化聚磷菌，另一方面保证厌氧池的污泥浓度，通过调节AA内循环回流比可以强化除磷效果。AO内循环系统7的其作用在于一方面通过硝化液回流提高脱氮率，另一方面为第一缺氧池的反硝化聚磷菌提供硝态氮作为电子受体进行缺氧吸磷过程，通过调节AO内循环回流比可以强化脱氮除磷效果。
还需要说明的是，本公开污水的进水水质如下：COD浓度在300～400mg/L，氨氮浓度在30～50mg/L，TN浓度在50～70mg/L，TP浓度在7～9mg/L，进水需通过格栅等简单预处理。出水水质可达到：COD浓度在50mg/L以下，氨氮浓度在5mg/L以下，TN浓度在15mg/L以下，总磷浓度在0.5mg/L以下。
综上所述，本公开提供了一种脱氮除磷生化处理设备及方法，工艺运行过程中，采用独特的内循环系统可以富集反硝化聚磷菌，同时实现氮、磷的高效去除，节省了曝气能耗、碳源需求，降低了污泥产量，通过内循环系统的调节可以强化脱氮除磷效果。
以上的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种脱氮除磷生化处理设备，其特征在于，包括：
厌氧池（1）、第一缺氧池（2）、第二缺氧池（3）、好氧池（4）、沉淀池（5）依次串联连接；
其中，所述第二缺氧池（3）通过厌氧-缺氧内循环系统（6）连接到所述厌氧池（1）；所述好氧池（4）通过缺氧-好氧内循环系统（7）连接到所述第一缺氧池（2）；所述厌氧-缺氧内循环回流比为100%~200%；所述缺氧-好氧内循环回流比为100%~400%；污水通过两端管道分别进入所述厌氧池（1）、第二缺氧池（3）；所述沉淀池（5）通过污泥回流系统（8）连接到第一缺氧池（2）；所述厌氧池（1）进行厌氧释磷过程；所述第一缺氧池（2）中的反硝化聚磷菌进行反硝化除磷过程；所述第二缺氧池（3）、好氧池（4）进行反硝化、硝化和去除有机物过程。
2.根据权利要求1所述的脱氮除磷生化处理设备，其特征在于，所述厌氧池（1）、第一缺氧池（2）、第二缺氧池（3）中设有搅拌装置（12）。
3.根据权利要求1所述的脱氮除磷生化处理设备，其特征在于，所述好氧池（4）中设有曝气装置（13）。
4.根据权利要求1所述的脱氮除磷生化处理设备，其特征在于，所述厌氧池（1）中溶解氧含量在0.2mg/L以下，所述第一缺氧池（2）、第二缺氧池（3）中溶解氧含量在0.2~0.5mg/L，所述好氧池（4）中溶解氧含量在2~3mg/L。
5.一种脱氮除磷生化处理方法，其特征在于，包括：
原污水进水管（10）分两段依次进入厌氧池（1）和第二缺氧池（3），反应池中的混合液依次经过厌氧池（1）、第一缺氧池（2）、第二缺氧池（3）、好氧池（4）、沉淀池（5）；
其中，所述第二缺氧池（3）的混合液还通过厌氧-缺氧内循环系统（6）回流至所述厌氧池（1）强化反硝化除磷过程；所述好氧池（4）的混合液还通过缺氧-好氧内循环系统（7）回流至所述第一缺氧池（2）强化脱氮除磷效果；所述厌氧-缺氧内循环回流比为100%~200%；所述缺氧-好氧内循环回流比为100%~400%；所述沉淀池（5）通过污泥回流系统（8）连接到第一缺氧池（2）；所述厌氧池（1）进行厌氧释磷过程；所述第一缺氧池（2）中的反硝化聚磷菌进行反硝化除磷过程；所述第二缺氧池（3）、好氧池（4）进行反硝化、硝化和去除有机物过程。
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