CN202369444U

CN202369444U - 一种多模式恒水位序批式活性污泥处理污水系统

Info

Publication number: CN202369444U
Application number: CN201120438029XU
Authority: CN
Inventors: 李星文; 周丽颖
Original assignee: ZIGUANG ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd; Thunip Holdings Co Ltd
Current assignee: ZIGUANG ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd; Thunip Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-11-04

Abstract

本实用新型涉及一种多模式恒水位序批式活性污泥处理污水的系统，包括位于中间的连续池格和对称布置的第一和第二序批池。位于中间的连续池格包括污泥浓缩预缺氧池、缺氧池、厌氧池和第一好氧池，第一好氧池后段设置兼氧池，兼氧池中设有曝气头阀门和潜水搅拌机。好氧池还包括第二和第三好氧池，第二和第三好氧池与第一和第二序批池对称布置在连续池格两侧。序批池中设有多孔吸泥管。缺氧池与厌氧池相连通，厌氧池与好氧池相连通；好氧池分别与第一序批池和第二序批池相连通；第一序批池和第二序批池分别与缺氧池相连通，第一序批池和第二序批池中分别设有泵，潜水搅拌机和排水口。

Description

一种多模式恒水位序批式活性污泥处理污水系统

技术领域

本实用新型涉及一种多模式恒水位序批式活性污泥污水处理系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

目前，国家对城镇污水处理厂的氮、磷出水标准要求日益严格，许多城镇污水处理厂要求出水达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，因此很多污水厂都面临着升级改造的问题，而常用的污水脱氮除磷工艺为A²/O工艺及各种改进型A²/O工艺。

1、传统A²/O工艺：

传统A²O工艺是70年代在厌氧一缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段组成，其典型工艺流程见图1。这是一种推流式的前置反硝化型BNR工艺，其特点是厌氧、缺氧、好氧三段功能明确，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可根据需要达到比较高的脱氮率。

常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。

A²/O法的缺点主要在于该工艺本身。脱氮需要保持较低的污泥负荷，以便充分进行硝化，达到较高的脱氮率，而生物除磷需要维持较高的污泥负荷，保持较大的剩余污泥量，以便达到较好的除磷效果，因此在设计中还需要采取必要的措施作进一步的优化，以缓和两者的矛盾；同时，需设置污泥回流和内回流泵房、单独的二次沉淀池等处理构筑物，流程较为复杂，电耗较大，管理不方便，总占地面积较大。

2、恒水位序批式活性污泥处理方法

申请号200610165570.1的专利：一种恒水位序批式活性污泥处理污水的方法及其系统，公开了恒水位序批式活性污泥处理污水的工艺，以下简称为恒水位SBR工艺。

恒水位SBR工艺，即连续进水、连续出水、恒水位改进型SBR工艺，该工艺提高了SBR工艺的设备利用率及反应池容积利用率。采用恒水位运行，避免了变水位操作水头损失大的缺点。最重要的是在空间上提供了专用缺氧、厌氧和好氧池，保留了传统A²/O活性污泥工艺各反应区功能明确、界线分明的优点，使生物脱氮除磷的效率增高。

恒水位SBR工艺是将不同功能格的池体集中布置在一个大池内。整个池体含有至少一个连续进水、连续出水、连续反应、恒水位的中间生物反应池格和两个进行污泥回流、间歇反应、静止沉淀和交替出水的对称布置的恒水位SBR池格。污泥回流、间歇反应和静止沉淀过程(简称为RBS过程)在其中一个恒水位SBR池中实现(处于RBS过程的SBR池称为RBS池)，而滗水则在另一个恒水位SBR池中实现(处于滗水状态的SBR池称为滗水池)。两个SBR池周期交替进行RBS和滗水过程。根据污废水处理要求，可在两个SBR池前采用多个串连布置的中间生物反应池，设计成缺氧池格、厌氧池格或好氧池格以满足不同的处理(如生物除磷、脱氮)要求。处理出水由两个SBR池中通过恒水位滗水器交替滗出，剩余污泥则由处于滗水状态的SBR池中排放。

如图2恒水位SBR池体示意图，恒水位SBR工艺的运行如下：污水先进入缺氧格，为脱氮反应提供碳源，混合液自SBR边格回流至缺氧格内完成脱氮处理；而后混合液则进入厌氧格，进行厌氧释磷，然后污水进入好氧格，完成硝化，最后进入两个SBR边格。

恒水位SBR工艺的运行原理可知，恒水位SBR工艺结合了A²/O工艺与SBR工艺的优点，在脱氮除磷效果和节省占地面积两方面都有良好表现。

但是在运行的过程中发现，如果进水中TN、TP过高，而出水对脱氮除磷要求较高时，恒水位SBR工艺对于脱氮除磷的处理效果还不是非常理想，仍需加强脱氮除磷能力。由于该工艺只有从SBR格回流至缺氧格的浓度不高的污泥回流，而没有至厌氧池的高浓度污泥回流，因此除磷效果有待提高。且SBR边格排泥的污泥浓度不高。因此本实用新型就是针对于进一步提高恒水位SBR工艺的脱氮除磷功能而进行的改进。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是对恒水位序批式活性污泥处理污水的工艺作出改进，以达到增强脱氮除磷及有机物的去除效果，同时提高了设备利用率。

(二)技术方案

本实用新型提出的多模式恒水位序批式活性污泥改进型处理污水的系统，其流程如图3所示，包括位于中间的连续池格和两个对称布置的恒水位的第一14和第二序批池15，其特征在于，位于中间的连续池格包括：污泥浓缩预缺氧池10、缺氧池3、厌氧池2和第一好氧池4，第一好氧池后段设置兼氧池11/12，兼氧池11/12中设有曝气头阀门和潜水搅拌机。好氧池4还包括第二和第三好氧池，第二好氧池和第一序批池14、第三好氧池和第二序批池15对称布置在连续池格两侧，序批池14，15中设有多孔吸泥管；所述的缺氧池3与厌氧池2相连通，缺氧池3中设有进水口和潜水搅拌机20；所述的厌氧池2与好氧池4相连通，厌氧池2中设有进水口和潜水搅拌机20；所述的第二和第三好氧池4分别与第一序批池14和第二序批池15相连通；所述的第一序批池14和第二序批池15分别与缺氧池3由泵16相连通，第一序批池14和第二序批池15中分别设有泵16，潜水搅拌机20和排水口13。

(三)有益效果

本实用新型提出的多模式强化脱氮除磷恒水位SBR污水处理改进型系统，其优点包括：

1、除磷效果更好

增加了污泥浓缩预缺氧格，当中间反应池设置为厌氧-缺氧-好氧模式时，相当于设置了至厌氧池的污泥回流，且污泥经浓缩后，浓度提高，流量减少，回流比降低，因此污水与回流污泥混合后在厌氧格的停留时间会相应加长，提高了厌氧释磷的效果。

另外，回流污泥在污泥浓缩预缺氧池内经高污泥浓度条件下的反硝化反应，再进入厌氧池与进水混合进行厌氧反应，减少了回流对系统厌氧区及前部反应区碳源有机物的稀释并控制硝酸盐进入厌氧区的总量，使厌氧释磷效果更好。

污泥浓缩区浓缩了回流至厌氧池的污泥，上清液直接回到后段好氧池起端。生物除磷的关键在于VFA(挥发性脂肪酸)的获得、普通异养菌和聚磷菌的数量及剩余的氧源。VFA的量取决于源水中的VFA和异养菌转化BCOD(可生物降解的COD)产生的VFA，源水中VFA由水质而定，而由BCOD转化VFA则决定于异养微生物的数量和水力停留时间。污泥回流量越小，厌氧池实际水力停留时间越长，给聚磷菌提供了更多的利用VFA转化为PHB(聚-β-羟基酸)的机会，从而改善了系统的除磷效率。

2、脱氮效果更好

污泥浓缩区减少了进入反应池的回流污泥流量，回流污泥总量并未减少。在回流混合液经过泥水分离(浓缩)区之后，预缺氧池对剩下的NO3-N(硝态氮)继续进行反硝化，缺氧池依靠内碳源反硝化，由于经过污泥浓缩后的MLSS(混合液悬浮固体)能达到20000mg/L，高浓度MLSS的内源呼吸作用对氧产生巨大需求，从而强化了预缺氧池的反硝化和NO3--N浓度的降低。在较高微生物浓度下，内源反硝化的程度是非常可观的。

回流污泥浓缩后减少了整个系统的流量，增加了污泥浓度及前端区域的实际停留时间，除了强化了生物除磷及反硝化反应，也增加了硝化菌的总量、实际硝化反应时间及前端区域的反应物浓度。强化了硝化反应，保证了系统有机氮及氨氮的去除率。

3、排泥方式更好

增加了污泥浓缩段，污泥在经过浓缩后再排剩余污泥，污泥浓度会更高，排的污泥流量会少，但污泥总量不会变。这样后续的污泥处理效率会更高，处理效果会更好。同时两个SBR边格的剩余污泥泵可减少一套，只需在污泥浓缩预缺氧池内布置一套剩余污泥泵即可，提高了剩余污泥泵的利用率。

4、多模式调整，运行灵活

可根据进水水质情况，进行多模式调整：如厌氧-缺氧-好氧模式(利于除磷)；缺氧-厌氧-好氧模式(利于脱氮)；如厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧多段模式(利于除磷脱氮)。以上运行方式的调整，不需多购置由SBR边格至缺氧池的混合液回流泵，只需将混合液回流泵的位置进行调整或通过回流渠道阀门进行调整，因此并不需要增加设备购置费用。

附图说明

图1是现有技术中A²/O流程简图。

图2是现有技术中恒水位序批式活性污泥工艺(即恒水位SBR工艺)运行模式图。

图3是本实用新型的厌氧-缺氧-好氧污水处理模式。

图4是本实用新型的缺氧-厌氧-好氧污水处理模式。

图5是本实用新型的厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧污水处理模式。

图1～图5中，1是进水口，2是厌氧池，3是缺氧池，4是好氧(硝化)池，5是二沉池，6是出水，7是混合液回流，8是回流污泥，9是剩余污泥，10是污泥浓缩预缺氧池，11是兼氧池(好氧状态)，12是兼氧池(缺氧状态)，13是排水口，14是第一序批池(滗水阶段)，15是第二序批池(回流污泥/间歇反应/静止沉淀阶段)，16是混合液回流泵，17是上清液回流泵，18是污泥回流泵，19是剩余污泥泵，20是潜水搅拌机，21是序批反应池内静沉后污泥自多孔管收集流至污泥浓缩预缺氧池。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1：

本发明提出的一种多模式恒水位序批式活性污泥改进型处理污水的系统，包括依次连通的污泥浓缩预缺氧池、第一功能池、第二功能池、第一好氧池、兼氧池、第二好氧池、第一序批池。第一功能池和第二功能池为厌氧池或缺氧池，且两者为不同功能池。污泥浓缩预缺氧池中设有将污泥回流至第一功能池的污泥回流泵、排出剩余污泥的排泥泵、将上清液泵至第一好氧池的上清液回流泵。第一功能池中设有进水口和潜水搅拌机；第二功能池中设有进水口和潜水搅拌机；兼氧池中设置有潜水搅拌机、曝气头；第一序批池设有潜水搅拌机、曝气头、排水口、与缺氧池相连通的回流泵和将污泥排至污泥浓缩预缺氧池的多孔吸泥管。

实施例2：

一种多模式恒水位序批式活性污泥改进型处理污水的系统，包括位于中间的连续池格和两个对称布置的恒水位的第一和第二序批池，位于中间的连续池格包括：污泥浓缩预缺氧池、缺氧池、厌氧池、第一好氧池和兼氧池。第一好氧池后段设置兼氧池，兼氧池中设有曝气头阀门和搅拌器。好氧池还包括第二和第三好氧池，第二和第三好氧池与第一和第二序批池对称布置在连续池格两侧，序批池中设有多孔吸泥管；缺氧池与厌氧池相连通，缺氧池中设有进水口和潜水搅拌机；厌氧池与好氧池相连通，厌氧池中设有进水口和潜水搅拌机；第二和第三好氧池分别与第一序批池和第二序批池相连通；第一序批池和第二序批池分别与缺氧池由泵相连通，第一序批池和第二序批池中分别设有泵，潜水搅拌机和排水口。

实施例3：

按照厌氧-缺氧-好氧模式运行时，污水的流程为：首先使经过格栅和沉砂池预处理的部分或全部污水进入厌氧池，与来自污泥浓缩预缺氧池的回流污泥两者混合，使其中的聚磷菌吸收由污水水解酸化产生的挥发酸而释放磷，停留时间为1.0小时，回流污泥量与系统总进水的体积比即回流比为0.3∶1；厌氧池后为缺氧池，使缺氧池中的污水与经过格栅和沉砂池预处理的部分污水混合，同时好氧池中的混合液经泵流入缺氧池，去除回流液中带来的硝酸盐，停留时间为1.0小时；污水继续流入好氧池和第一序批池(此时第一序批池处于混合液回流、间歇反应、静止沉淀的上半周期)中，使污水中的有机物降解，通过硝化反应去除污水中的氨氮，通过聚磷菌生物过量吸收污水中的磷，接着开始静止沉淀。而与此同时，第二序批池此半周期内正处于滗水阶段。

之后，第一序批池进入下半个周期-滗水阶段，经过静止沉淀后而达标的出水排出；而此时第二序批池，开始上半个周期-进行混合液回流、间歇反应、静止沉淀阶段。混合液回流量与系统总进水的体积比为0.5∶1。

第一和第二序批池里的污泥由多孔吸泥管自流排至污泥浓缩预缺氧池，经过40分钟的浓缩，污泥浓度达到20000mg/L，然后回流或者排出。

实施例4：

以缺氧-厌氧-好氧模式处理污水时，污水的流程为：经过格栅和沉砂池预处理的部分污水进入缺氧池，与污泥浓缩预缺氧池中浓缩后的污泥混合，同时与好氧池中回流的混合液回流，去除回流液中带来的硝酸盐，回流污泥量与系统总进水的体积比即回流比为0.6∶1，回流混合液与系统总进水的体积比即回流比为1∶1，停留时间为2.0小时；使缺氧池中的污水与经过格栅和沉砂池预处理的部分污水一起进入厌氧池，两者混合，使其中的聚磷菌吸收由污水水解酸化产生的挥发酸而释放磷，停留时间为2.0小时；使污水流入好氧池中，使污水中的有机物降解，通过硝化反应去除污水中的氨氮，通过聚磷菌生物过量吸收污水中的磷，反应时间根据进出水水质计算而定；其它同实施例4。

实施例5：

以厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧模式处理污水时，污水流程同实施例4，在第一段好氧格后设置的兼氧池的曝气头控制阀门关闭，搅拌器打开，按缺氧方式运行。若脱氮要求高时，可将备用碳源投入此格，以增强脱氮反应。

上述系统中，位于中间的池分别为污泥浓缩预缺氧池、厌氧池、缺氧池和第一好氧池。具体排序形式按照上述三种不同运行模式来布置。本工艺同原恒水位SBR工艺相同，第二和第三好氧池、两个序批池(SBR边格)对称布置在连续池的两侧，序批池的功能周期性互换：当其中一池在滗水阶段时，另一池则依次进行混合液回流、间歇反应及静止沉淀(完成处理出水与活性污泥的固液分离)；反之亦然。当序批池进行滗水时，处理出水由该池连续置换排出。置换滗水时间一般为2hr；此时另外一座序批池则进行混合液回流、间歇反应和静止沉淀。

国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，具体指标如下：

5日生化需氧量BOD₅≤10mg/L；

采用重铬酸钾作为氧化剂测定的化学耗氧量CODcr≤50mg/L；

悬浮物含量SS≤10mg/L；

总氮TN≤15mg/L；

氨氮含量NH₃-N≤5(8)mg/L；

总磷TP≤0.5mg/L。

实施例5的水质参数见表1。

表1：实施例5的进水和出水水质参数

进水水质	出水水质
		BOD₅＝180mg/L	BOD₅≤10mg/L；
CODcr＝350mg/L	CODcr≤45mg/L
		SS＝180mg/L	SS≤10mg/L
TN＝45mg/L	TN≤12mg/L

NH₃-N＝180mg/L	NH₃-N≤4mg/L
		TP＝4mg/L	TP≤0.5mg/L

总产率系数：Yt＝0.8～1.1kgTSS/kgBOD5，污泥负荷：Ls＝0.07～0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流比：20～60％，上清液回流比：20～60％，污泥浓度(MLSS)：X＝2.5～4.5g/L，序批池长宽比≥3∶1，水深在5～6米之间。

出水达到了国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。

Claims

1.一种多模式序批式活性污泥处理污水的系统，包括第一序批池，其特征在于，还包括依次连通的污泥浓缩预缺氧池、第一功能池、第二功能池、第一好氧池、兼氧池、第二好氧池，所述第一序批池与第二好氧池相连通，所述第一功能池和第二功能池为厌氧池或缺氧池，且两者为不同功能池；

所述污泥浓缩预缺氧池中设有将污泥回流至第一功能池的污泥回流泵、排出剩余污泥的排泥泵、将上清液泵至第一好氧池的上清液回流泵；

所述第一功能池中设有进水口和潜水搅拌机；所述第二功能池中设有进水口和潜水搅拌机；所述兼氧池中设置有潜水搅拌机、曝气头；所述第一序批池设有潜水搅拌机、曝气头、排水口、与缺氧池相连通的回流泵和将污泥排至污泥浓缩预缺氧池的多孔吸泥管。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第三好氧池和第二序批池，所述第三好氧池分别与兼氧池以及第二序批池相连通，第三好氧池中设有曝气头，第二序批池中设有潜水搅拌机、曝气头、排水口、与缺氧池相连通的回流泵和将污泥排至污泥浓缩预缺氧池的多孔吸泥管。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述污泥浓缩预缺氧池、第一功能池、第二功能池、第一好氧池和兼氧池位于系统的中间，第二好氧池和第一序批池以及第三好氧池和第二序批池分别位于系统的两侧。