CN114620830A - 一种市政污水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种市政污水处理系统及方法，其中，市政污水处理系统由双污泥‑MBR工艺组成，双污泥分为脱氮除磷污泥系统及硝化系统，两段污泥通过沉淀池及MBR池隔离，回流硝化上清液，形成严格双污泥环境，由反硝化菌及反硝化除磷菌共同完成脱氮除磷，同时在好氧及膜池进行辅助除磷，达到深度脱氮除磷目的。同时进行易降解有机物的去除，而难降解有机物通过MBR污泥系统进行去除，实现深度COD及悬浮物去除目的；整体工艺具有多级脱氮除磷脱碳功能；本系统仅利用生化方法实现高标准脱氮除磷脱碳目的，而剩余污泥因不含有除磷化学药剂，更加利于后续污泥资源化及污泥转化利用。

Description

一种市政污水处理系统及方法

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，特别涉及一种市政污水处理系统及方法。

背景技术

淡水资源不足和水污染严重是水资源利用长期面临的两大问题，开发污水再生水、高品质水及新生水是解决水污染、缓解用水紧张及污水资源化的重要途径。

传统技术处理再生水往往通过简单的工艺技改实现，如增加功能工艺单元或提高投加药剂量，主要污染物TN、TP和COD的进一步降低需要增加脱氮除磷设施及后续深度COD去除单元，同时需要增加碳源及除磷药剂，成本的增加，导致许多水厂发展高品质水的动力不足。由此，传统污水工艺技术升级、开发污水新技术是解决高品质水的根本途径。

申请内容

本申请提出了一种市政污水处理系统，以达到高标准出水要求。本申请还提出了一种市政污水处理方法。

为了实现上述目的，本申请提供了一种市政污水处理系统，包括以反硝化除磷菌为主的脱氮除磷污泥系统，还包括以硝化-反硝化菌为主的脱氮污泥系统和以硝化菌为主的MBR污泥系统，

所述脱氮污泥系统包括好氧池和第一缺氧池，

所述好氧池与所述脱氮除磷污泥系统的出水端连通，用于通过硝化菌对所述脱氮除磷污泥系统处理后的脱氮除磷污水进行硝化反应，以将氨氮转化为硝态氮，并形成第一后处理液；

所述第一缺氧池与所述好氧池连通，用于通过反硝化菌对所述第一后处理液进行反硝化反应以脱氮，并形成第二后处理液；

所述MBR污泥系统与所述第一缺氧池连通，用于降解氨氮成为硝态氮、降解难降解有机物和截留含磷SS，所述MBR污泥系统用于向所述脱氮除磷污泥系统提供硝酸盐电子受体。

优选地，在上述市政污水处理系统中，所述脱氮除磷污泥系统包括：

厌氧池，用于通入待处理污水，以使得以所述反硝化除磷菌为主的除磷菌利用所述待处理污水中的有机碳源进行释磷及将所述有机碳源转化为内碳源，并形成第一前处理液；

预缺氧池，与所述厌氧池连通且接收所述MBR污泥系统的所述硝酸盐电子受体，用于通过所述反硝化除磷菌对所述第一前处理液进行除磷和反硝化脱氮，同时利用所述反硝化菌进行反硝化脱氮，消除溶解氧，并形成第二前处理液；

第二缺氧池，与所述预缺氧池连通，用于通过所述反硝化除磷菌对所述第二前处理液进行除磷和反硝化脱氮，并形成第三前处理液；

沉淀池，与所述第二缺氧池连通，用于沉淀分离所述第三前处理液为脱氮除磷污水和前处理污泥，所述沉淀池的出水端与所述好氧池连通，且所述沉淀池能够向所述厌氧池泵送所述前处理污泥。

优选地，在上述市政污水处理系统中，所述厌氧池、所述预缺氧池、所述第一缺氧池和所述第二缺氧池内均设置有搅拌机。

优选地，在上述市政污水处理系统中，还包括碳源投加装置，所述碳源投加装置用于向所述第一缺氧池和/或所述第二缺氧池投放外碳源。

优选地，在上述市政污水处理系统中，所述好氧池上设置有用于向所述好氧池提供空气或氧气的供气管。

优选地，在上述市政污水处理系统中，所述MBR污泥系统通过污泥管与所述好氧池连通，用于向所述好氧池泵送所述MBR污泥系统内的后处理污泥。

一种市政污水处理方法，包括步骤：

S1、待处理污水通过反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，并形成脱氮除磷污水；

S2、所述脱氮除磷污水通过硝化菌进行硝化反应，以将氨氮转化为硝态氮，并形成第一后处理液；

S3、所述第一后处理液通过反硝化除磷菌进行反硝化反应以脱氮，并形成第二后处理液；

S4、所述第二后处理液进行氨氮降解为硝态氮，同时进行难降解有机物降解和含磷SS截留，并能够向所述步骤S1提供硝酸盐电子受体。

优选地，在上述市政污水处理方法中，所述步骤S1包括步骤：

S11、反硝化除磷菌利用待处理污水中的有机碳源进行释磷，并将有机碳源转化为内碳源，形成第一前处理液；

S12、所述第一前处理液和来自MBR污泥系统的硝酸盐电子受体通过所述反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，同时利用反硝化菌进行反硝化，消除溶解氧，并形成第二前处理液；

S13、所述第三前处理液通过所述反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，并形成第三前处理液；

S14、所述第三前处理液沉淀分离为所述脱氮除磷污水和前处理污泥，所述脱氮除磷污水进入步骤S2，所述前处理污泥进入步骤S11。

优选地，在上述市政污水处理方法中，所述步骤S2还包括：

向所述好氧池供入空气或氧气。

优选地，在上述市政污水处理方法中，所述步骤S3还包括：

向所述第一缺氧池内投加外碳源；

所述步骤S13还包括：

向所述第二缺氧池内投加外碳源。

本申请实施例提供的市政污水处理系统，包括脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统和MBR污泥系统。其中，脱氮污泥系统包括好氧池和第二缺氧池，脱氮除磷污泥系统与好氧池连通，好氧池与第一缺氧池连通，第一缺氧池与MBR污泥系统连通。

脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统和MBR污泥系统构成双污泥系统，硝化菌单独存在于脱氮污泥系统的好氧池和MBR污泥系统，与反硝化除磷菌独立，解决了硝化菌需要的好氧时间较长与反硝化除磷菌所需的最佳SRT相抵触的缺陷，使反硝化除磷菌与硝化细菌都能够在各自最适宜的环境下生长，便于实现功能菌群的控制。

本申请对双污泥系统进行优化，设置沉淀池，增加厌氧-缺氧回流，更加有利于反硝化除磷菌的生存，同时MBR污泥系统向预缺氧池提供含硝酸盐电子受体的上清液，反硝化除磷菌脱氮时进行“一碳两用”节省能源，减少剩余污泥量；

通过设置预缺氧池和第二缺氧池实现利用反硝化除磷菌脱氮除磷与反硝化菌脱氮共存，促进市政污水处理系统更好的脱氮，实现“一碳两用”；

本申请耦合了双污泥系统-MBR工艺，生化工艺将易降解有机物去除，难降解有机物通过MBR工艺去除，将COD去除合理分解安排，实现COD深度去除，同时抑制了异样菌对DO的竞争，强化了硝化菌的消化能力，为反硝化除磷创造了条件；

本申请公开的市政污水处理系统具有多级脱氮除磷及COD降解功能，可实现高标准出水，同时待处理污水中TP的去除主要依靠生化工艺去除，避免后续复杂的化学除磷工序，为后续污泥资源化提供了便利。本申请属于新技术的耦合，叠加效应突出，更加节能，出水效果更好。

本申请还提供了一种市政污水处理方法，该市政污水处理方法适用于上述方案中记载的市政污水处理系统，由于市政污水处理系统具有上述技术效果，使用该市政污水处理系统的市政污水处理方法也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，而且还可以根据提供的附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

图1是本申请的市政污水处理系统的结构图；

图2是本申请的市政污水处理方法的流程图；

图3是本申请的市政污水处理方法的流程图。

附图说明如下：

1、厌氧池，2、预缺氧池，3、第二缺氧池，4、沉淀池，4-1、前处理污泥回流泵，5、好氧池，6、第一缺氧池，7、MBR污泥系统，7-1、后处理污泥回流泵，7-2、水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，本申请中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

请参阅图1-图3。

本申请一些实施例公开了一种市政污水处理系统，适用于低C/N比市政污水处理，包括以反硝化除磷菌为主的脱氮除磷污泥系统，还包括以硝化-反硝化菌为主的脱氮污泥系统和以硝化菌为主的MBR污泥系统7。

具体的，

脱氮除磷污泥系统包括厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和沉淀池4，厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和沉淀池4依次连通；

脱氮污泥系统包括好氧池5和第一缺氧池6，好氧池5与沉淀池4连通，好氧池5与第一缺氧池6连通；

MBR污泥系统7与第一缺氧池6连通。

厌氧池1与沉淀池4连通，沉淀池4通过沉淀分离出的前处理污泥中的一部分通过前处理污泥回流泵4-1泵回厌氧池1，以维持脱氮除磷污泥系统内反硝化除磷菌的菌群浓度，维持反硝化除磷菌的菌群平衡。

反硝化除磷菌在厌氧池1内利用待处理污水中的有机碳源进行释磷，同时转化待处理污水中的有机碳源为内碳源(本申请中的内碳源为PHB(聚-β-羟丁酸))并存储，此过程实现待处理污水中易降解有机物的分解和去除，实现COD(化学需氧量)的第一重降解。

厌氧池1内形成第一前处理液。

第一前处理液自流入预缺氧池2内，并接收来自MBR污泥系统7的硝酸盐电子受体。

预缺氧池2利用反硝化菌对第一前处理液进行反硝化脱氮，实现待处理污水中TN(总氮)的第一重去除，并利用待处理污水中剩余的易降解有机物消除MBR污泥系统7回流硝酸盐带来的溶解氧，保持缺氧较低的OPR水平，实现COD(化学需氧量)的第二重降解；

同时反硝化除磷菌以硝态氮作为氧化PHB的硝酸盐电子受体，吸收污水中的少部分磷酸盐聚合成多聚磷酸盐，反硝化除磷菌在预缺氧池2内摄取的磷多于厌氧池1释放的磷，进行除磷和反硝化脱氮，实现待处理污水中TP(总磷)的第一重去除以及TN(总氮)的第二重去除。

预缺氧池2内形成第二前处理液。

第二缺氧池3利用反硝化菌对第二前处理液进行反硝化脱氮，实现待处理污水中TN(总氮)的第三重去除，并消除MBR污泥系统7回流硝酸盐带来的溶解氧，保持缺氧较低的OPR水平，第二缺氧池3内反硝化菌的反应少于预缺氧池2内的反硝化反应；

同时反硝化除磷菌对第二前处理液进行进一步的除磷，吸收污水中的大部分磷酸盐聚合成多聚磷酸盐，实现待处理污水中TP(总磷)的第二重去除，同时进行反硝化脱氮，实现待处理污水中TN(总氮)的第四重去除，第二缺氧池3内主要是反硝化除磷菌参与反应。

第二缺氧池3内形成第三前处理液。

沉淀池4用于沉淀分离第三前处理液为脱氮除磷污水(上清液)和含磷量高的前处理污泥，沉淀池4的出水端与脱氮污泥系统的好氧池5连通，脱氮除磷污水自流入好氧池5，沉淀池4内的一部分前处理污泥泵回厌氧池1，另一部分含有TP的前处理污泥直接排出。

沉淀池4分离出的脱氮除磷污水流入好氧池5，好氧池5利用硝化菌进行硝化反应，第一缺氧池6利用反硝化菌对进行反硝化反应，通过好氧池5和第一缺氧池6的硝化反硝化脱氮，实现待处理污水中TN(总氮)的第五重去除；

同时在好氧池5内会存在少量的反硝化除磷菌，反硝化除磷菌在好氧环境中会吸磷，实现待处理污水中TP(总磷)的第三重去除。

好氧池5内形成第一后处理液，第一缺氧池6内形成第二后处理液。

MBR污泥系统7通过膜高效截留含磷SS，进行去磷，待处理污水中TP(总磷)的第四重去除；

同时MBR污泥系统7通过高浓度污泥菌群对难降解有机物的降解去除，实现COD(化学需氧量)的第二重降解。

从上述内容可以看出，本申请公开的市政污水处理系统能够实现氮磷与COD的多重去除，实现高标准出水。

本申请公开的市政污水处理系统，由脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统和MBR污泥系统7组成双污泥系统，硝化菌单独存在于脱氮污泥系统的好氧池和MBR污泥系统，与反硝化除磷菌独立，解决了硝化菌需要的好氧时间较长与反硝化除磷菌所需的最佳SRT(泥龄)相抵触的缺陷，使反硝化除磷菌与硝化细菌都能够在各自最适宜的环境下生长，便于功能菌群(指反硝化除磷菌和硝化菌)的控制，运行稳定，成本低，适用于低C/N(碳氮比)市政污水，解决低C/N高标准生化除磷难点。

MBR污泥系统7通过膜高效截留含磷SS(水质中悬浮物)，进行去磷，保证出水SS的量降低，减少附带含磷量，实现较好的出水水质，出水TP可达0.1mg/L，不用考虑污泥膨胀带来出水SS增高的问题；

后处理污泥在MBR污泥系统7内具有较长停留时间，减少污泥排泥周期，同时MBR污泥系统7内具有高浓度污泥菌群，能够进行难降解有机物的降解去除，同时节省占地面积。

本申请公开的市政污水处理系统将脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统与MBR污泥系统7结合，本申请更加强调工艺的整体性和耦合性，可解决低C/N条件下市政污水深度处理脱氮除磷与COD去除的问题。

第一，脱氮除磷污泥系统增加厌氧-缺氧回流，构建反硝化除磷系统，更加有利于反硝化除磷菌的生存，强化脱氮除磷效果，并进行易降解有机物的去除；

第二，MBR污泥系统7向脱氮除磷污泥系统提供硝酸盐电子受体，以使反硝化除磷系统利用硝酸盐作为电子受体受体进行除磷脱氮，代替利用氧作为电子受体，节约了曝气量；

第三，沉淀池4与预缺氧池2连通，向预缺氧池2内泵入含有反硝化除磷菌的污泥，以保证反硝化除磷系统的菌群浓度，提高反硝化除磷均的脱氮除磷的能力；

第四，预缺氧池2内主要是反硝化菌发挥作用，消除MBR污泥系统7回流硝酸盐带来的溶解氧，保持缺氧较低的OPR水平，以保证第二缺氧池3内的环境适合反硝化除磷菌反应进行除磷和反硝化脱氮；

第五，沉淀池进行脱氮除磷污水与前处理污泥的分离，含有反硝化除磷菌的污泥位于沉淀池的下方，脱氮除磷污水好氧池，减少进入好氧池的反硝化除磷菌的量，降低反硝化除磷菌与硝化菌之间的相互影响，增强好氧池的硝化反应；

第六，除磷在脱氮除磷污泥系统、好氧池和MBR污泥系统中利用反硝化除磷菌除磷，同时结合MBR污泥系统的膜进行含磷SS截留，而脱氮在第一缺氧池6进行二级反硝化，加强深度脱氮能力，整体工艺具有多级脱氮除磷及COD降解功能，可实现高标准出水；

第七，易降解有机物在脱氮除磷污泥系统中进行，难降解有机物在MBR污泥系统中进行，实现COD(化学需氧量)去除合理分解安排，发挥脱氮除磷污泥系统与MBR污泥系统7两者的优势，做到功能单元优势互补；

第八，双污泥系统的脱氮除磷污泥系统与MBR污泥系统7相互独立，反硝化除磷菌在缺氧池内进行反应，硝化菌在好氧池和MBR污泥系统内进行反应，反硝化除磷系统与MBR污泥系统7的运行更加稳定，两者排泥互不影响，泥龄控制更加灵活，这就为微生物菌群提供最佳成长环境，充分发挥功能菌群优势，同时抑制了异氧菌对DO的竞争，强化了硝化菌的消化能力，为反硝化除磷创造了条件；

第九，仅利用生化工艺实现脱氮除磷，剩余污泥不含有除磷化学药剂，避免后续复杂的化学除磷工序，更加利于后续污泥资源化及污泥转化利用，其中，生化工艺为利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，以实现净化的方法。

市政污水处理系统的脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统与MBR污泥系统7组成一个整体，属于新技术的耦合，使得出水TP和TN更低，有机物的去除效果更好，叠加效应突出，更加节能，出水效果更好，在脱氮除磷及深度COD去除方面具有较好的效果。

本申请公开的市政污水处理系统通过脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统与MBR污泥系统7组成双污泥系统，反硝化除磷菌可实现同步脱氮除磷，利用一种反硝化除磷菌在脱氮除磷污泥系统中同时去除氮和磷两种污染物，不仅可实现碳源的“一碳两用”，而且节约50％以上碳源，节省30％左右氧气，减少污泥排放50％以上。MBR污泥系统7是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池的活性污泥和大分子有机物质截留住，活性污泥浓度大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制。

MBR污泥系统7具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点：

第一、高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化；

第二，膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现生物反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，运行控制灵活稳定；

第三、由于MBR污泥系统7将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅减少占地面积,节省土建投资；

第四、利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高，通过运行方式的改变具有脱氨和除磷功能；

第五、由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率；

第六、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低，由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放；

第七、系统实现PLC控制，操作管理方便。

好氧池5对氧气含量有一定的要求，为了保证好氧池5内的氨氮转化为硝态氮，需要不断地向好氧池5内通入空气或者氧气。

在本申请的一些实施例中，好氧池5能够与外界的供气管连通，供气管用于向好氧池5内供入空气或者氧气。

如图1所示，MBR污泥系统7通过后处理污泥回流泵7-1与好氧池5连通，后处理污泥回流泵7-1用于泵送MBR污泥系统7内的污泥至好氧池5。MBR污泥系统7向好氧池5内泵送污泥的作用是增加好氧池5内的菌群数量和有机质，使得好氧池5内能够稳定进行氨氮转硝态氮。

为了进一步提高厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和第一缺氧池6内反硝化除磷菌的作用效果，需要在厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和第一缺氧池6内设置搅拌机，用于使厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和第一缺氧池6内的污泥始终处于悬浮状态，增大有机质和反硝化除磷菌的接触面积。

反硝化除磷菌在脱氮除磷过程中，需要消耗一定量的碳源，因此，为了提高生化处理效果，会要求水中的碳氮比例，而实际上大部分污水中氮含量很高，碳氮比达不到要求，因此需要通过添加碳源来平衡微生物生长环境，这种外加的碳源就叫外碳源。

为了保证第二缺氧池3和第一缺氧池6对碳源的需要，本申请在第二缺氧池3和第一缺氧池6上均设置有碳源投加装置，用于根据进水C/N向第二缺氧池3和第一缺氧池6内补充外碳源。

通过碳源投加装置能够灵活调控在第二缺氧池3和第一缺氧池6的碳源，以保证污水达到出水要求。

本申请还在厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和第一缺氧池6上设置有ORP(氧化还原电位)装置，用于测量水溶液氧化还原能力。本申请在好氧池5和MBR污泥系统7上设置有在线污泥浓度计和DO(溶解氧)在线仪。

市政污水处理系统在正常运行状态下，调节进水量为设计水量，厌氧池1的ORP为-200～-500mv，停留时间为1～2h；预缺氧池2的ORP为-100～-300mv，停留时间为2～4h；第二缺氧池3的ORP为-100～-300mv，停留时间2～4h；厌氧池1、预缺氧池2和第二缺氧池3的池污泥浓度为3500～4500mg/L。

调整沉淀池4污泥回流量，控制脱氮除磷污泥系统回流量为50％～100％；

调整硝酸盐回流量，控制脱氮除磷污泥系统回流量为200％～300％；

调整MBR污泥系统7污泥回流，控制MBR污泥系统7污泥回流量为200％～300％；

开启碳源投加装置，控制第二缺氧池3和第一缺氧池6的C/N为5/1～2/1；

控制沉淀池4的污泥的泥龄为10～20d；

控制MBR污泥系统7的污泥的泥龄为10～20d。

本申请还公开了一种市政污泥处理方法，包括步骤：

S1、待处理污水通过反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，并形成脱氮除磷污水；

S2、脱氮除磷污水通过硝化菌进行硝化反应，以将氨氮转化为硝态氮，并形成第一后处理液；

S3、第一后处理液通过反硝化菌进行反硝化反应以脱氮，并形成第二后处理液；

S4、第二后处理液进行氨氮降解为硝态氮，同时进行难降解有机物降解和含磷SS的截留，并能够向步骤S1提供硝酸盐电子受体。

本申请公开的市政污水处理方法，步骤S1利用反硝化除磷菌对待处理污水进行脱氮除磷，步骤S2和S3分别利用硝化菌和反硝化菌进行除氮，步骤S4利用硝化菌进行硝化反应。本申请通过脱氮除磷污泥系统、脱氮污泥系统和MBR污泥系统7组成双污泥系统，脱氮除磷污泥系统内的菌群为反硝化除磷菌，脱氮污泥系统的氧化池5内的菌群为硝化菌，脱氮污泥系统的第一缺氧池6内的菌群为反硝化菌，MBR污泥系统7内的菌群为硝化菌，反硝化除磷菌和硝化菌分离，分别位于不同的系统，便于功能菌群(指反硝化除磷菌和硝化菌)的控制，运行稳定，成本低，适用于低C/N(碳氮比)市政污水，解决低C/N高标准生化除磷难点。

步骤S4中通过延长后处理污泥停留时间和高浓度污泥菌群，实现对难降解有机物的降解去除，缩短了污泥排泥周期。

在本申请的一些实施例中，步骤S1包括步骤：

S11、反硝化除磷菌利用待处理污水中的有机碳源进行释磷，并将有机碳源转化为内碳源，形成第一前处理液；

S12、第一前处理液和来自步骤S4的硝酸盐电子受体通过反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，同时利用反硝化菌进行反硝化，消除溶解氧并形成第二前处理液；

S13、第三前处理液通过反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，并形成第三前处理液；

S14、第三前处理液沉淀分离为脱氮除磷污水和前处理污泥，脱氮除磷污水参与步骤S2，前处理污泥参与步骤S11。

本申请中脱氮除磷污泥系统是独立系统，运行更加稳定，具有脱氮除磷运行成本低的优势，适用于低C/N比水质高标准出水要求。

MBR污泥系统7较强的SS截留率，保证出水SS降低，减少附带含磷量，实现较好的出水水质，实践表明出水TP可以达到0.1mg/L,另一方面MBR污泥系统7具有较高的污泥菌群及较长的停留时间，以保证充分反应，实现对难降解有机物的深度去除。

本申请公开的市政污泥处理方法将反硝化除磷工艺与MBR工艺结合，本申请更加强调工艺的整体性和耦合性。

第一，脱氮除磷污泥系统增加厌氧-缺氧回流，构建反硝化除磷系统，更加有利于反硝化除磷菌的生存，强化脱氮除磷效果，并进行易降解有机物的去除；

第二，MBR污泥系统7向脱氮除磷污泥系统提供硝酸盐电子受体，以使反硝化除磷系统利用硝酸盐作为电子受体受体进行除磷脱氮，代替利用氧作为电子受体，节约了曝气量；

第三，沉淀池4与预缺氧池2连通，向预缺氧池2内泵入含有反硝化除磷菌的污泥，以保证反硝化除磷系统的菌群浓度，提高反硝化除磷均的脱氮除磷的能力；

第四，预缺氧池2内主要是反硝化菌发挥作用，消除MBR污泥系统7回流硝酸盐带来的溶解氧，保持缺氧较低的OPR水平，以保证第二缺氧池3内的环境适合反硝化除磷菌反应进行除磷和反硝化脱氮；

第五，沉淀池进行脱氮除磷污水与前处理污泥的分离，含有反硝化除磷菌的污泥位于沉淀池的下方，脱氮除磷污水好氧池，减少进入好氧池的反硝化除磷菌的量，降低反硝化除磷菌与硝化菌之间的相互影响，增强好氧池的硝化反应；

第六，除磷在脱氮除磷污泥系统、好氧池和MBR污泥系统中利用反硝化除磷菌除磷，同时结合MBR污泥系统的膜进行含磷SS截留，而脱氮在第一缺氧池6进行二级反硝化，加强深度脱氮能力，整体工艺具有多级脱氮除磷及COD降解功能，可实现高标准出水；

第七，易降解有机物在脱氮除磷污泥系统中进行，难降解有机物在MBR污泥系统中进行，实现COD(化学需氧量)去除合理分解安排，发挥脱氮除磷污泥系统与MBR污泥系统7两者的优势，做到功能单元优势互补；

第八，双污泥系统的脱氮除磷污泥系统与MBR污泥系统7相互独立，反硝化除磷菌在缺氧池内进行反应，硝化菌在好氧池和MBR污泥系统内进行反应，反硝化除磷系统与MBR污泥系统7的运行更加稳定，两者排泥互不影响，泥龄控制更加灵活，这就为微生物菌群提供最佳成长环境，充分发挥功能菌群优势，同时抑制了异氧菌对DO的竞争，强化了硝化菌的消化能力，为反硝化除磷创造了条件；

第九，仅利用生化工艺实现脱氮除磷，剩余污泥不含有除磷化学药剂，避免后续复杂的化学除磷工序，更加利于后续污泥资源化及污泥转化利用，其中，生化工艺为利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，以实现净化的方法。

市政污水处理方法属于新技术的耦合，使得出水TP和TN更低，有机物的去除效果更好，叠加效应突出，更加节能，出水效果更好，在脱氮除磷及深度COD去除方面具有较好的效果。

本申请中脱氮除磷污泥方法利用反硝化除磷菌实现“一菌两除”，解决了低C/N高标准生化除磷的难点；反硝化除磷菌和反硝化菌实现部分TP、TN的高效去除及易降解有机物的利用，节约了碳源及曝气量，同时减少了污泥排放量，较传统工艺更加节能；MBR污泥系统实现高浓度污泥菌群，进行难降解COD的去除及部分TP去除，高效截留SS，出水水质更好；市政污水处理方法额外增加硝化与反硝化工序，根据需要强化脱氮除磷及氨氮的转化。

好氧池5对氧气含量有一定的要求，为了保证好氧池5内的氨氮转化为硝态氮，需要不断地向好氧池5内通入空气或者氧气。

在本申请的一些实施例中，步骤S2还包括向好氧池5供入空气或氧气。

好氧池5与外界的供气管连通，供气管用于向好氧池5内供入空气或者氧气。

在本申请的一些实施例中，步骤S3还包括向第一缺氧池6内投加外碳源；

步骤S13还包括向第二缺氧池3内投加外碳源。

为了保证第二缺氧池3和第一缺氧池6对碳源的需要，本申请在第二缺氧池3和第一缺氧池6上均设置有碳源投加装置，用于根据进水C/N向第二缺氧池3和第一缺氧池6内补充外碳源。

通过碳源投加装置能够灵活调控在第二缺氧池3和第一缺氧池6的碳源，以保证污水达到出水要求。

本申请还在步骤S11、S12、S13和S3中增加水溶液氧化还原能力测量步骤，具体为在厌氧池1、预缺氧池2、第二缺氧池3和第一缺氧池6上设置有ORP(氧化还原电位)装置。

本申请还在步骤S2和步骤S4中增加了在线污泥浓度检测和溶解氧检测步骤，具体为在好氧池5和MBR污泥系统7上设置有在线污泥浓度计和DO(溶解氧)在线仪。

市政污水处理方法在正常运行状态下，调节进水量为设计水量，厌氧池1的ORP为-200～-500mv，停留时间为1～2h；预缺氧池2的ORP为-100～-300mv，停留时间为2～4h；第二缺氧池3的ORP为-100～-300mv，停留时间2～4h；厌氧池1、预缺氧池2和第二缺氧池3的池污泥浓度为3500～4500mg/L。

调整沉淀池4污泥回流量，控制脱氮除磷污泥系统回流量为50％～100％；

调整硝酸盐回流量，控制脱氮除磷污泥系统回流量为200％～300％；

调整MBR污泥系统7污泥回流，控制MBR污泥系统7污泥回流量为200％～300％；

开启碳源投加装置，控制第二缺氧池3和第一缺氧池6的C/N为5/1～2/1；

控制沉淀池4的污泥的泥龄为10～20d；

控制MBR污泥系统7的污泥的泥龄为10～20d。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种市政污水处理系统，包括以反硝化除磷菌为主的脱氮除磷污泥系统，其特征在于，还包括以硝化-反硝化菌为主的脱氮污泥系统和以硝化菌为主的MBR污泥系统(7)，

所述脱氮污泥系统包括好氧池(5)和第一缺氧池(6)，

所述好氧池(5)与所述脱氮除磷污泥系统的出水端连通，用于通过硝化菌对所述脱氮除磷污泥系统处理后的脱氮除磷污水进行硝化反应，以将氨氮转化为硝态氮，并形成第一后处理液；

所述第一缺氧池(6)与所述好氧池(5)连通，用于通过反硝化菌对所述第一后处理液进行反硝化反应以脱氮，并形成第二后处理液；

所述MBR污泥系统(7)与所述第一缺氧池(6)连通，用于降解氨氮成为硝态氮、降解难降解有机物和截留含磷SS，所述MBR污泥系统(7)用于向所述脱氮除磷污泥系统提供含硝酸盐电子受体的上清液。

2.根据权利要求1所述的市政污水处理系统，其特征在于，所述脱氮除磷污泥系统包括：

厌氧池(1)，用于通入待处理污水，以使得以所述反硝化除磷菌为主的除磷菌群利用所述待处理污水中的有机碳源进行释磷及将所述有机碳源转化为内碳源，并形成第一前处理液；

预缺氧池(2)，与所述厌氧池(1)连通且接收所述MBR污泥系统(7)的含所述硝酸盐电子受体的上清液，用于通过所述反硝化除磷菌对所述第一前处理液进行除磷和脱氮，同时利用所述反硝化菌进行反硝化脱氮，消除溶解氧，并形成第二前处理液；

第二缺氧池(3)，与所述预缺氧池(2)连通，用于通过以所述反硝化除磷菌为主的菌群对所述第二前处理液进行脱氮除磷和反硝化脱氮，并形成第三前处理液；

沉淀池(4)，与所述第二缺氧池(3)连通，用于沉淀分离所述第三前处理液为脱氮除磷污水和前处理污泥，所述沉淀池(4)的出水端与所述好氧池(5)连通，且所述沉淀池(4)能够向所述厌氧池(1)泵送所述前处理污泥，使得脱氮除磷菌群系统污泥平衡。

3.根据权利要求2所述的市政污水处理系统，其特征在于，所述厌氧池(1)、所述预缺氧池(2)、所述第一缺氧池(6)和所述第二缺氧池(3)内均设置有搅拌机。

4.根据权利要求2所述的市政污水处理系统，其特征在于，还包括碳源投加装置，所述碳源投加装置用于向所述第一缺氧池(6)和/或所述第二缺氧池(3)投放外碳源。

5.根据权利要求1所述的市政污水处理系统，其特征在于，所述好氧池(5)上设置有用于向所述好氧池(5)提供空气或氧气的供气管。

6.根据权利要求1所述的市政污水处理系统，其特征在于，所述MBR污泥系统(7)通过污泥管与所述好氧池(5)连通，用于向所述好氧池(5)泵送所述MBR污泥系统(7)内的后处理污泥。

7.一种市政污水处理方法，其特征在于，包括步骤：

S1、待处理污水通过以反硝化除磷菌为主要菌群进行脱氮除磷和反硝化脱氮，并形成脱氮除磷污水；

S2、所述脱氮除磷污水通过硝化菌进行硝化反应，以将氨氮转化为硝态氮，并形成第一后处理液；

S3、所述第一后处理液通过反硝化菌进行反硝化反应以脱氮，并形成第二后处理液；

S4、所述第二后处理液进行氨氮降解为硝态氮，同时进行难降解有机物降解和含磷SS截留，并能够向所述步骤S1提供含硝酸盐电子受体的上清液。

8.根据权利要求7所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：

S11、以反硝化除磷菌为主要的除磷菌群利用待处理污水中的有机碳源进行释磷，并将有机碳源转化为内碳源，形成第一前处理液；

S12、所述第一前处理液和来自MBR污泥系统(7)的含硝酸盐电子受体的上清液通过所述反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，同时利用反硝化菌进行反硝化，消除溶解氧，并形成第二前处理液；

S13、所述第三前处理液通过所述反硝化除磷菌进行除磷和反硝化脱氮，并形成第三前处理液；

S14、所述第三前处理液沉淀分离为所述脱氮除磷污水和前处理污泥，所述脱氮除磷污水进入步骤S2，所述前处理污泥进入步骤S11。

9.根据权利要求7所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

向所述好氧池(5)供入空气或氧气。

10.根据权利要求8所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

向所述第一缺氧池(6)内投加外碳源；

所述步骤S13还包括：

向所述第二缺氧池(3)内投加外碳源。

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