CN115010326A - 痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统及工艺，首先经过预处理系统将污水中固体废弃物及无机颗粒物去除，经过预处理后的污水进入强化脱氮及痕量污染物去除系统，通过该系统去除污水中难以去除的痕量污染物的同时进行深度脱氮，随后进入沉淀过滤系统去除脱落的生物膜及部分悬浮物，出水进入高效除磷系统去除污水中的含磷污染物后经消毒处理达标排放；然后通过污泥深度减量系统对脱落的生物膜进行厌氧发酵，产生的发酵液用于反硝化过程的补充碳源，本发明系统及工艺可有效的去除污水中激素等痕量污染物，并可大幅降低污水处理生化系统的剩余污泥产生量。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统及工艺。
背景技术
生活污水中除存在浓度较高，对水环境影响较大的有机物、含氮磷等污染物，还存在着可能对人类健康及生态系统有潜在损害的痕量污染物。痕量污染物包括了POPs、PTS、持久性和生物富集性有毒化学物(以下简称PBT)、环境内分泌干扰物(以下简称EEDs)等定义下的所有污染物，而且更为广泛。虽然对环境痕量污染物的监测尚未列入环境监测部门的例行项目，但有限的科研或其他专项监测已经表明，我国环境中环境痕量污染物的潜在威胁已不再是个例，而是具有普遍性。因此，在污水处理过程中亟需对痕量污染物进行有效的去除。
除了痕量污染物，污水生化处理过程中所产生的剩余污泥同样对环境存在着较大的危害。据统计，2019年我国污泥产量已超过6000万吨(以含水率80％计)，预计2025年我国污泥年产量将突破9000万吨。但是，由于我国长期以来“重水轻泥”，污泥处理处置没有与污水处理同步提升，污泥处理处置问题未能得到有效解决，形势十分严峻。目前我国常用的污泥处理技术主要包括污泥浓缩技术、污泥脱水技术、污泥厌氧消化技术、高温好氧发酵技术、污泥热干化技术等。但是，以上技术均无法从根源上解决剩余污泥的问题。因此，如何通过技术改进在根源上减少剩余污泥的产生量，也是解决剩余污泥问题的关键技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，该处理系统解决了现有技术中生活、生产污水中氮磷、COD污染物有效去除的同时，也解决了污水中痕量污染物的去除问题；并实现剩余污泥产量的降低，实现污泥减量化。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，包括消氧滤床，所述消氧滤床的底端设置有消氧滤池储泥斗，所述消氧滤床连接有缺氧滤床，所述消氧滤床和缺氧滤床连接过水管道，所述缺氧滤床的底端设置有缺氧滤床储泥斗一和缺氧滤床储泥斗二，所述缺氧滤床连接有好氧MBBR池，所述好氧MBBR池连接有过滤沉淀池，所述过滤沉淀池的底端设置有过滤沉淀池储泥斗，所述过滤沉淀池连接有混凝区，所述混凝区连接有絮凝区，所述絮凝区连接有固液分离区。
优选的，所述好氧MBBR池通过硝化液回流泵与消氧滤床连接。
优选的，所述消氧滤池储泥斗、缺氧滤床储泥斗一、缺氧滤床储泥斗二和过滤沉淀池储泥斗均与污泥发酵系统连接，所述污泥发酵系统连接有上清液收集管道。
优选的，所述混凝区连接有PAC加药系统，所述絮凝区连接有PAM加药系统。
以上系统的工艺流程如下：
步骤(1)、污水经预处理单元后一部分进入消氧滤床，与通过硝化液回流泵回流的硝化液初步反应，去除硝化液中的溶解氧及部分硝态氮，为缺氧滤床创造提供更好的缺氧环境，提高总氮的去除效率，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗收集后进入污泥发酵系统厌氧发酵后深度减量；
步骤(2)、另一部分污水进入缺氧滤床，利用原水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮，去除污水中的硝态氮及亚硝态氮，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗收集后进入污泥发酵系统厌氧发酵后深度减量；
步骤(3)、通过缺氧滤床不同深度污染物种类的不同，可在滤床不同深度筛选富集不同种类的特种微生物；
步骤(4)、经缺氧滤床去除有机物及硝态氮的污水，随后进入好氧MBBR池，通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮，通过硝化液回流泵回流至缺氧滤床进行反硝化脱氮；
步骤(5)、经好氧MBBR处理后的污水进入过滤沉淀池，在此区域去除脱落的生物膜及部分悬浮物；
步骤(6)、经过滤沉淀后的污水进入高效除磷系统，首先进入混凝区，通过PAC加药系统投加PAC，在该区域进行混凝反应形成矾花；随后进入絮凝区，通过PAM加药系统投加PAM，在该区域进行絮凝反应形成体积更大的絮体颗粒，之后进入固液分离区进行固液分离，去除污水中的污染物及SS，出水经消毒后达标排放；
步骤(7)、污泥发酵系统可将脱落下的生物膜进行厌氧发酵，生物膜中的有机物通过发酵作用生成VFAs溶解于上清液中，通过上清液回用的方式作为补充碳源强化反硝化作用，实现污泥的资源化及减量化。
优选的，步骤(1)中，进入消氧滤床的污水体积百分比为10-20％。
优选的，步骤(2)中，进入缺氧滤床的污水体积百分比为80-90％。
优选的，步骤(3)中，尤其以去除各类痕量污染物的微生物为技术关键，通过不同微生物的富集来去除痕量污染物。
优选的，步骤(5)中，截留下的生物膜经过滤沉淀池储泥斗收集后进入污泥发酵系统厌氧发酵后深度减量。
本发明提出的一种痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统及工艺，有益效果在于：首先经过预处理系统将污水中固体废弃物及无机颗粒物去除，经过预处理后的污水进入强化脱氮及痕量污染物去除系统，通过该系统去除污水中难以去除的痕量污染物的同时进行深度脱氮，随后进入沉淀过滤系统去除脱落的生物膜及部分悬浮物，出水进入高效除磷系统去除污水中的含磷污染物后，经消毒处理达标排放；然后通过污泥深度减量系统对脱落的生物膜进行厌氧发酵，产生的发酵液用于反硝化过程的补充碳源，本发明系统及工艺可有效的去除污水中激素等痕量污染物，并可大幅降低污水处理生化系统的剩余污泥产生量。
附图说明
图1为本发明的污水处理流程图。
图中：1、消氧滤床，2、缺氧滤床，3、好氧MBBR池，4、过滤沉淀池，5、消氧滤池储泥斗，6、缺氧滤床储泥斗一，7、缺氧滤床储泥斗二，8、过滤沉淀池储泥斗，9、混凝区，10、絮凝区，11、固液分离区，12、PAC加药系统，13、PAM加药系统，14、污泥发酵系统，15、硝化液回流泵。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例，本发明提供一种技术方案：痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，包括消氧滤床1，消氧滤床1的底端设置有消氧滤池储泥斗5，消氧滤床1连接有缺氧滤床2，消氧滤床1和缺氧滤床2连接有过水管道，缺氧滤床2的底端设置有缺氧滤床储泥斗一6和缺氧滤床储泥斗二7，缺氧滤床2连接有好氧MBBR池3，好氧MBBR池3通过硝化液回流泵15与消氧滤床1连接，好氧MBBR池3连接有过滤沉淀池4，过滤沉淀池4的底端设置有过滤沉淀池储泥斗8，消氧滤池储泥斗5、缺氧滤床储泥斗一6、缺氧滤床储泥斗二7和过滤沉淀池储泥斗8均与污泥发酵系统14连接，污泥发酵系统14连接有上清液收集管道，过滤沉淀池4连接有混凝区9，混凝区9连接有絮凝区10，絮凝区10连接有固液分离区11，混凝区9连接有PAC加药系统，絮凝区10连接有PAM加药系统13。
痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，包括以下步骤；
步骤(1)、污水经预处理单元后一部分进入消氧滤床1，进入消氧滤床1的污水体积百分比为10-20％，与通过硝化液回流泵15回流的硝化液初步反应，去除硝化液中的溶解氧及部分硝态氮，为缺氧滤床2创造提供更好的缺氧环境，提高总氮的去除效率，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗5收集后进入污泥发酵系统14厌氧发酵后深度减量；
步骤(2)、另一部分污水进入缺氧滤床2，进入缺氧滤床2的污水体积百分比为80-90％，利用原水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮，去除污水中的硝态氮及亚硝态氮，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗5收集后进入污泥发酵系统14厌氧发酵后深度减量；
步骤(3)、通过缺氧滤床2不同深度污染物种类的不同，可在滤床不同深度筛选富集不同种类的特种微生物，尤其以去除各类痕量污染物的微生物为技术关键，通过不同微生物的富集来去除痕量污染物；
步骤(4)、经缺氧滤床2去除有机物及硝态氮的污水，随后进入好氧MBBR池3，通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮，通过硝化液回流泵15回流至缺氧滤床2进行反硝化脱氮；
步骤(5)、经好氧MBBR处理后的污水进入过滤沉淀池4，在此区域去除脱落的生物膜及部分悬浮物，截留下的生物膜经过滤沉淀池储泥斗8收集后进入污泥发酵系统14厌氧发酵后深度减量；
步骤(6)、经过滤沉淀后的污水进入高效除磷系统，首先进入混凝区9，通过PAC加药系统12投加PAC，在该区域进行混凝反应形成矾花；随后进入絮凝区10，通过PAM加药系统13投加PAM，在该区域进行絮凝反应形成体积更大的絮体颗粒，之后进入固液分离区11进行固液分离，去除污水中的污染物及SS，出水经消毒后达标排放；
步骤(7)、污泥发酵系统可将脱落下的生物膜进行厌氧发酵，生物膜中的有机物通过发酵作用生成VFAs溶解于上清液中，通过上清液回用的方式作为补充碳源强化反硝化作用，实现污泥的资源化及减量化。
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 (9)
1.痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，其特征在于：包括消氧滤床(1)，所述消氧滤床(1)的底端设置有消氧滤池储泥斗(5)，所述消氧滤床(1)连接有缺氧滤床(2)，所述消氧滤床(1)和缺氧滤床(2)连接有过水管道，所述缺氧滤床(2)的底端设置有缺氧滤床储泥斗一(6)和缺氧滤床储泥斗二(7)，所述缺氧滤床(2)连接有好氧MBBR池(3)，所述好氧MBBR池(3)连接有过滤沉淀池(4)，所述过滤沉淀池(4)的底端设置有过滤沉淀池储泥斗(8)，所述过滤沉淀池(4)连接有混凝区(9)，所述混凝区(9)连接有絮凝区(10)，所述絮凝区(10)连接有固液分离区(11)。
2.根据权利要求1所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述好氧MBBR池(3)通过硝化液回流泵(15)与消氧滤床(1)连接。
3.根据权利要求1所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述消氧滤池储泥斗(5)、缺氧滤床储泥斗一(6)、缺氧滤床储泥斗二(7)和过滤沉淀池储泥斗(8)均与污泥发酵系统(14)连接，所述污泥发酵系统(14)连接有上清液收集管道。
4.根据权利要求1所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述混凝区(9)连接有PAC加药系统，所述絮凝区(10)连接有PAM加药系统(13)。
5.痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，采用权利要求1-4任一项所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理系统，其特征在于，包括以下步骤；
步骤(1)、污水经预处理单元后一部分进入消氧滤床(1)，与通过硝化液回流泵(15)回流的硝化液初步反应，去除硝化液中的溶解氧及部分硝态氮，为缺氧滤床(2)创造提供更好的缺氧环境，提高总氮的去除效率，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗(5)收集后进入污泥发酵系统(14)厌氧发酵后深度减量；
步骤(2)、另一部分污水进入缺氧滤床(2)，利用原水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮，去除污水中的硝态氮及亚硝态氮，脱落的生物膜经消氧滤池储泥斗(5)收集后进入污泥发酵系统(14)厌氧发酵后深度减量；
步骤(3)、通过缺氧滤床(2)不同深度污染物种类的不同，可在滤床不同深度筛选富集不同种类的特种微生物；
步骤(4)、经缺氧滤床(2)去除有机物及硝态氮的污水，随后进入好氧MBBR池(3)，通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮，通过硝化液回流泵(15)回流至缺氧滤床(2)进行反硝化脱氮；
步骤(5)、经好氧MBBR处理后的污水进入过滤沉淀池(4)，在此区域去除脱落的生物膜及部分悬浮物；
步骤(6)、经过滤沉淀后的污水进入高效除磷系统，首先进入混凝区(9)，通过PAC加药系统(12)投加PAC，在该区域进行混凝反应形成矾花；随后进入絮凝区(10)，通过PAM加药系统(13)投加PAM，在该区域进行絮凝反应形成体积更大的絮体颗粒，之后进入固液分离区(11)进行固液分离，去除污水中的污染物及SS，出水经消毒后达标排放；
步骤(7)、污泥发酵系统可将脱落下的生物膜进行厌氧发酵，生物膜中的有机物通过发酵作用生成VFAs溶解于上清液中，通过上清液回用的方式作为补充碳源强化反硝化作用，实现污泥的资源化及减量化。
6.根据权利要求5所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，其特征在于：步骤(1)中，进入消氧滤床(1)的污水体积百分比为10-20％。
7.根据权利要求5所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，其特征在于：步骤(2)中，进入缺氧滤床(2)的污水体积百分比为80-90％。
8.根据权利要求5所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，其特征在于：步骤(3)中，尤其以去除各类痕量污染物的微生物为技术关键，通过不同微生物的富集来去除痕量污染物。
9.根据权利要求5所述的痕量污染物去除及污泥减量的污水处理工艺，其特征在于：步骤(5)中，截留下的生物膜经过滤沉淀池储泥斗(8)收集后进入污泥发酵系统(14)厌氧发酵后深度减量。
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