CN203319825U - 多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统，包括预处理用格栅调节池、曝气池、缺氧池、好氧池和沉淀池，格栅调节池连接有一根进水管和两根预处理出水管，分别连接曝气池和缺氧池。曝气池出水管连接缺氧池，缺氧池出水管连接好氧池，好氧池通过硝化水回流管连接缺氧池，好氧池出水管连接沉淀池，沉淀池底部通过出泥管连接有污泥处理系统和污泥提升装置；污泥提升装置通过污泥回流管与曝气池相连接，污泥处理系统连接有排泥管；沉淀池连接有沉淀池排水管。本实用新型适用于高氨氮的村镇污水处理工程的新建及改造升级项目。本实用新型具有投资成本省、运行费用低、处理效果好、管理维护简便、受气候条件影响小、脱氮效果强等优点。

Description

多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统

技术领域

本实用新型属于环境工程、给水排水工程及市政工程技术领域，主要用于对农村和城镇生活污水及工业废水进行高效脱氮除磷处理，尤其适用于高COD、高氨氮城镇污水或工业废水新建工程、现有工程的脱氮升级改造。

背景技术

近年来，随着城镇建设的迅速发展，城镇化水平的不断提高，城镇居民急剧增加，城镇生活污水的排放量日益增长，具有地方特色的工业也在蓬勃发展，导致工业废水也不断增加。在我国的绝大多数城镇，其财政并不富裕，人们的收入普遍不高，污水处理将会给地方政府和人民增加一定的负担，但是城镇、小区的污水能否处理好，能否找到高效、低投入的城镇污水处理新技术，将直接关系到我国人民生活水平的提高，关系到我国环境状况和可持续发展战略。建设部、国家环保总局和科技部于2000年5月印发了《城市污水处理及污染防治技术政策》。同时，针对我国城镇污水处理的实际情况，国家环保总局、国家质量监督检验检疫总局发布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)。标准于2003年7月1日起实施．该标准根据城镇经济技术水平的实际情况，明确了城镇污水处理厂的排放标准，从而增强了城镇污水处理设施建设的可行性与科学性。

现今我国城镇生活污水处理基本都采用了具备脱氮除磷功能的A/O、A²/O、氧化沟、SBR等工艺，其处理出水可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B的标准（NH3-N<8mg/L、T-N<20mg/L）。但是，对中小城镇污水处理的研究主要是对单项工艺、设备、产品进行开发，主要着眼于某一工艺、产品、设备的专项指标上的突破。目前对污水处理工艺的研究，主要集中于现有污水处理工艺的改进上，如对活性污泥法进行改进，推出了序批式活性污泥法(SBR法)；对SBR法的进、出水控制及污泥回流与曝气方式进行改进与控制，推出了CASS工艺；对活性污泥法的曝气方式与池型结构进行改进，推出了氧化沟工艺；对生物滤池的进出水、滤料、曝气方式与池型结构进行改进，推出了曝气生物滤池等。所以，现有城镇污水处理技术尚存在一些缺憾。  

近年来，农村及城镇经济的快速发展，居民生活水平的大幅度提高，导致村镇排放的污水氨氮浓度升高，因此，大量的高氨氮村镇污水的处理问题成为焦点。本实用新型以此为切入点，创造性的提出了多点进水OAO（曝气、缺氧、好氧）高效脱氮工艺来解决当前的问题。

总体而言，针对我国各地因地区与产业结构差异而导致的城镇污水水质变化较大及城镇污水处理工程产业集约化程度低的特点，研究开发具有自主知识产权的适用于不同城镇污水水质的复合组合生物处理新工艺成为当前城镇污水处理研究的紧迫任务。

目前，水处理技术领域中已出现缺氧池（缺氧环境为A）后设置好氧池（好氧环境为O）来进行水处理的技术方案，即本领域中出现了AO水处理技术方案，但这种水处理方案硝化效率和反硝化效率不高。本领域尚未出现OAO水处理的技术方案。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适于处理城镇污水、工业废水的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统，主要解决高COD、高氨氮的城镇污水、工业废水的高效脱氮问题。

为实现上述目的，本实用新型的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统的结构如下：沿水的总流向，依次包括预处理用格栅调节池、曝气池、缺氧池、好氧池和沉淀池，格栅调节池连接有一根进水管和两根预处理出水管，两根预处理出水管分别为第一预处理出水管和第二预处理出水管，第一预处理出水管连接所述曝气池，第二预处理出水管连接所述缺氧池；曝气池出水管连接所述缺氧池，缺氧池出水管连接所述好氧池，好氧池通过硝化水回流管连接所述缺氧池，硝化水回流管上设有回流泵；好氧池出水管连接所述沉淀池，沉淀池底部通过出泥管连接有污泥处理系统和用于保证污泥顺利回流的污泥提升装置；污泥提升装置通过污泥回流管与所述曝气池相连接，污泥处理系统连接有用于外运污泥的排泥管；沉淀池连接有用于排放澄清水的沉淀池排水管。

所述曝气池底部通过曝气风管连接有曝气风机，所述好氧池底部通过好氧风管连接有好氧风机。

所述格栅调节池、曝气池、缺氧池、好氧池和沉淀池依次由高到低布置。

本实用新型具有如下的优点：

1. 本实用新型适用于高氨氮的村镇污水处理工程的新建及改造升级项目。本实用新型具有投资成本省、运行费用低、处理效果好、管理维护简便、受气候条件影响小、脱氮效果强等多重优点。本实用新型中的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统可一体化、紧凑型建设，具有占地面积小、投资运行费用低、运行管理简便的特点，适宜处理规模为200m3/d~10000m3/d。

2.本实用新型通过科学分配进水点位及进水水量，为反硝化菌及聚磷菌提供充足的碳源，从而提高反硝化和除氮除磷效率。

3. 本实用新型中沉淀池适于与OAO（曝气池、缺氧池和好氧池）主体合建，占地面积小，投资低。

4. 本实用新型是一种革新的生物处理系统，具有较高的有机物去除效率和脱氮除磷效率，适用于城市污水处理、集约化的城镇污水处理及新型农村社区生活污水的处理，具有投资低、占地面积小、运行管理简单、处理效率高的特点，特别适合投资及运行费用受到限制的城镇、农村地区的高/BOD、高氨氮生活污水的处理，具有广阔的市场前景。其中，“COD”是指即化学需氧量，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量；COD在水处理技术领域是表示水中还原性物质多少的一个指标。“BOD”是指生化需氧量或生化耗氧量（五日化学需氧量），是表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

图1中箭头所示方向为水的流向。

如图1所示，本实用新型的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统的设置如下：

沿水的总流向，依次包括预处理用格栅调节池1、曝气池2、缺氧池3、好氧池4和沉淀池5，格栅调节池1连接有一根进水管6和两根预处理出水管，两根预处理出水管分别为第一预处理出水管7和第二预处理出水管8，第一预处理出水管7连接所述曝气池2，第二预处理出水管8连接所述缺氧池3。

曝气池出水管9连接所述缺氧池3，缺氧池出水管10连接所述好氧池4，好氧池4通过硝化水回流管11连接所述缺氧池3，硝化水回流管11上设有回流泵12；好氧池出水管13连接所述沉淀池5，沉淀池5底部通过出泥管14连接有污泥处理系统15和用于保证污泥顺利回流的污泥提升装置16（如采用污泥泵）；污泥提升装置16通过污泥回流管17与所述曝气池2相连接，污泥处理系统15连接有用于外运污泥的排泥管18；沉淀池5连接有用于排放澄清水的沉淀池排水管19。

所述曝气池2底部通过曝气风管20连接有曝气风机21，所述好氧池4底部通过好氧风管22连接有好氧风机23。这里曝气风管20和曝气风机21为同种设备，曝气风机21和好氧风机23为同种设备，名称仅作区分之用。

所述格栅调节池1、曝气池2、缺氧池3、好氧池4和沉淀池5依次由高到低布置。使得污水进入曝气池2、缺氧池3、好氧池4进行生物处理反应，然后进入二沉池进行泥水分离等过程，均可实现自流，节约能源和动力。

其中，污泥处理系统15主要用于暂存和处理（浓缩脱水）剩余污泥，与格栅调节池1、曝气池2、缺氧池3以及好氧池4等一样为现有技术，其具体设置不再赘述。

使用本实用新型进行脱氮除磷的方法依次按以下步骤进行：

第一步骤是将待处理的污水通过进水管6引入格栅调节池1。

第二步骤是将经过格栅调节池1预处理的的水分为两路；

第一路出水占格栅调节池1总出水量的50%－70%，通过第一预处理出水管7进入曝气池2曝气；曝气池2出水通过曝气池出水管9进入所述缺氧池3；

第二路出水占格栅调节池1总出水量的30%－50%，通过第二预处理出水管8进入缺氧池3。

第三步骤是将缺氧池3中经过反硝化处理后的水通过缺氧池出水管10送入好氧池4；

第四步骤是将好氧池4中经过硝化处理的硝化水分为两路；

第一路硝化水通过回流泵12和硝化水回流管11回流入缺氧池3，从而重复反硝化－硝化的过程；回流率控制为100－200%，从而保证污水能够总共进行2－3次反硝化－硝化的循环过程（回流率为100%时，污水由好氧池4向缺氧池3回流一次，共进行两次反硝化－硝化的循环过程）；

第二路硝化水通过好氧池出水管13流入沉淀池5进行泥水分离，澄清达标后通过沉淀池排水管19排放出去。

第五步骤是通过污泥提升装置16提升污泥，并将剩余污泥经污泥处理系统15浓缩脱水后由排泥管18运出；提升后的污泥经污泥回流管17回流入曝气池2，从而为系统提供承担降解作用的微生物（异养菌、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等）。

所述曝气池2水力停留时间为2－4小时，所述缺氧池3水力停留时间为2小时，所述好氧池4水力停留时间为8－16小时，所述沉淀池5底部流出的污泥浓度为2500－4000毫克/升，所述污泥的回流率为50－100%，所述沉淀池5表面负荷为0.7~0.8立方米/（平方米*小时）。

本实用新型的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统和方法不仅适于新建污水处理工程，也适合于现有污水处理厂（站）脱氮系统升级改造。根据现有废水处理厂（站）的实际情况，尤其是适用于原来采用氧化沟、延时曝气活性污泥法、A/O工艺的污水处理厂、处理站，可在原有工艺的基础上，分出曝气池2、缺氧池3、好氧池4，实现功能分区，也可在原构筑物之外，增加曝气池2或缺氧池3或好氧池4，从而完成对现有设备的改造，使之适合于本实用新型的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷方法。

本实用新型的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统及其相应的工作方法可以保证处理水水质达到较高的排放标准（COD<50mg/L、NH₃-N<5 mg/L、T-N<15 mg/L）。

实测效果：

（1）当进水为高氨氮城镇污水时(COD为300~600mg/L， BOD为180~350mg/L, NH₃-N为30~100mg/L），经该工艺组合处理之后，COD去除率85%~95%，NH3-N（即氨氮）去除率95%~98%，T-N（即总氮）去除率70%~85%，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(18918-2002）表4一级A标准，其中COD<50mg/L、NH3-N<5 mg/L、T-N<15 mg/L。

（2）运行费用0.5~0.6元/吨水。

（3）投资费用800~1500元/（吨水. 天）。

研发说明：

利用缺氧池3和好氧池4来进行水处理是本领域中已有的技术方案，但这种水处理方案硝化效率和反硝化效率不高，用于处理高COD、高氨氮城镇污水或工业废水时，出水水质达不到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(18918-2002）中规定的标准。本项目发明人经过创造劳动，找到一种提高硝化效率和反硝化效率的方法，即在常规A/O前增设曝气池2（瀑气池为好氧环境，也为“O”），对水中的COD进行初次降解，为后续O段硝化菌的低负荷培养创造适宜的条件和环境，提高硝化效率进而提高反硝化效率。

但这样做了之后，脱氮的效率反而下降了。经过创造性劳动，发明人发现这正好是增设了曝气池2、水通过曝气池2后碳源减少的缘故。由此，发明人创造性地提出了将格栅调节池即预处理池的出水分成两路，分别通往曝气池和缺氧池的方法，并通过分析、计算和试验，确定了两路水的比例，以确保既能够利用曝气池对水中的COD进行初次降解，又使水中碳源下降的程度不会影响脱氮效率。

总之，本项目的发明人在研发过程中做了大量创造性思考，确定了OAO式脱氮除磷的设计思路，并克服了所遇到的技术难题，得出了各步骤的工艺参数，最终成功地研发出本实施例的技术方案。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统，其特征在于：沿水的总流向，依次包括预处理用格栅调节池、曝气池、缺氧池、好氧池和沉淀池，格栅调节池连接有一根进水管和两根预处理出水管，两根预处理出水管分别为第一预处理出水管和第二预处理出水管，第一预处理出水管连接所述曝气池，第二预处理出水管连接所述缺氧池；

曝气池出水管连接所述缺氧池，缺氧池出水管连接所述好氧池，好氧池通过硝化水回流管连接所述缺氧池，硝化水回流管上设有回流泵；好氧池出水管连接所述沉淀池，沉淀池底部通过出泥管连接有污泥处理系统和用于保证污泥顺利回流的污泥提升装置；污泥提升装置通过污泥回流管与所述曝气池相连接，污泥处理系统连接有用于外运污泥的排泥管；沉淀池连接有用于排放澄清水的沉淀池排水管。

2.根据权利要求1所述的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统，其特征在于：所述曝气池底部通过曝气风管连接有曝气风机，所述好氧池底部通过好氧风管连接有好氧风机。

3.根据权利要求1或2所述的多点进水曝气缺氧好氧高效脱氮除磷系统，其特征在于：所述格栅调节池、曝气池、缺氧池、好氧池和沉淀池依次由高到低布置。