CN204689726U - 一体化高效脱碳脱氮除磷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种一体化高效脱碳脱氮除磷系统，包括污泥处理系统、以及顺次连接的格栅调节池、曝气池、第一沉淀池、缺氧池、好氧池和第二沉淀池；主要用于高浓度村镇生活污水及工业废水的处理，尤其适于高COD、高氨氮生活污水或工业废水的处理。本实用新型中的多点进水曝气+一次沉淀+缺氧+好氧+二次沉淀，可采用一体化建设，进一步减少占地面积，节省投资成本。本实用新型采用科学的分配进水点位和进水量，合理并充分利用碳源，为反硝化菌、硝化菌、聚磷菌等提供良好的生存环境，提高了脱碳和脱氮除磷的效率。

Description

一体化高效脱碳脱氮除磷系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种处理污水的一体化高效脱碳脱氮除磷工艺及系统，主要用于处理高浓度的村镇生活污水及工业废水，尤其是高COD、高氨氮的生活污水或工业废水。

背景技术

近几十年来，随着我国经济的迅速发展，城市化进程的加快，城市缺水问题日益突出，缺水范围也在逐年扩大，水资源短缺问题已迫在眉睫。然而，城市所排放的生活污水和工业废水若未经处理或处理不达标就进入自然水体，会导致地表水和地下水受到不同程度的污染，而解决缺水问题的关键就在于解决水体污染问题。

通常生活污水主要含有大量悬浮固体、可化学或生物降解的溶解性或胶体分散有机物（以COD和BOD表征）、含氮化合物（包括氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮）、磷酸盐、钾钠盐、细菌类生物群等。若不加处理或处理程度不足而排入天然水体，便会导致水体富营养化和毒性的积累，尤其是当氮磷含量较高的水排入自然界时，容易引起水体的富营养化，释放出氨气、硫化氢等恶臭气体，造成水质的恶化，并污染环境。

因此，城市污水处理厂的工艺设计必须从以单一去除有机物为目的的功能向深度脱氮除磷的功能转变，而其改革历程为从传统的活性污泥法工艺到好氧、厌氧及缺氧的组合式工艺。然而，传统的脱氮除磷工艺普遍存在工艺流程较长，占地面积大、基建投资高、运行不稳定等缺点。我国制定的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）对氮、磷提出了较为严格的要求，新建的城镇污水厂也必须考虑氮磷排放达标的问题，已运行的一些污水厂也在进行改造，强化其脱氮除磷功能。因此，在水体的脱氮除磷成为热点的今天，高效脱氮除磷系统的研究开发也就成为了解决问题的重中之重。

随着我国城镇化进程的加快，居民生活污水排放量剧增，城镇污水已成为区域水环境的重要污染源。而我国大多数中小型城镇污水处理的配套设施并不完善，如水量小、分散度高的农村生活污水、养殖废水等直接排入水体，会使水体富营养化加剧。鉴于中小城镇点源污染及其水处理技术落后、缺少专业人员、管理水平低等特点，亟待一种操作管理简便、适用不同规模、不同水质的高效脱氮除磷工艺。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种处理污水的一体化高效脱碳脱氮除磷工艺及系统，其主要用于处理高浓度的村镇生活污水及工业废水，尤其是高COD、高氨氮的生活污水或工业废水。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种一体化高效脱碳脱氮除磷工艺，其包括以下步骤：

1）将待处理的污水引入格栅调节池；

2）格栅调节池中的污水分为两路，占污水总量50－80%的污水作为第一路进入曝气池，在曝气池曝气后进入第一沉淀池进行泥水分离，第一沉淀池的上清液进入缺氧池，第一沉淀池的污泥部分回流至曝气池用以为曝气池提供菌种，剩余的污泥进入后续的污泥处理系统；占污水总量20－50%的污水则作为第二路进入缺氧池，为反硝化脱氮提供碳源；

3）经缺氧池反硝化处理后的污水进入好氧池进行曝气处理，进一步去除COD和氨氮；

4）好氧池内的混合液分为两路，第一路回流至缺氧池进行反硝化处理，回流比控制为进水量的100－200%（这样既保证了总氮的去除率，又不致回流过多造成能量浪费和破坏缺氧环境）；第二路进入第二沉淀池进行泥水分离，第二沉淀池的上清液达标排放，第二沉淀池的污泥一部分回流至缺氧池，另一部分污泥进入后续的污泥处理系统；

5）污泥处理系统内的污泥经浓缩脱水后运走。

其中，曝气池水力停留时间为2－4小时，缺氧池水力停留时间为2－4小时，好氧池水力停留时间为8－12小时。曝气池中污泥浓度为3800－4200毫克/升，缺氧池和好氧池污泥浓度均为3000－3500毫克/升。第一沉淀池、第二沉淀池的污泥回流率均为50－100%，第一沉淀池、第二沉淀池的表面负荷均为0.7－1.0立方米/平方米·小时。

一种采用上述工艺进行一体化高效脱碳脱氮除磷的系统，其包括污泥处理系统、以及顺次连接的格栅调节池、曝气池、第一沉淀池、缺氧池、好氧池和第二沉淀池；所述缺氧池的上端还与格栅调节池的出口相连接，所述好氧池的上端还与缺氧池的上端相连接；所述第一沉淀池底部出口的管道分为两个支路，其中一个与曝气池的底部相连接，另一个与污泥处理系统相连接；所述第二沉淀池底部出口的管道分为两个支路，其中一个与缺氧池的底部相连接，另一个与污泥处理系统相连接。

具体的，所述曝气池底部设有与第一鼓风机相连通的第一风管，所述好氧池底部设有与第二鼓风机相连通的第二风管，所述缺氧池内设有第一搅拌器和第二搅拌器。

在本实用新型所述污水处理系统中，采用双泥法，曝气池+沉淀池主要用于去除该路进水中大部分有机污染物，为后续处理减轻负荷；可根据进水水质情况，合理分配进水量，为总氮的去除提供充足碳源，同时又不会因进水COD过高而影响硝化菌的硝化作用；耐负荷冲击，出水水质稳定；操作管理方便；一体化建设，节约占地面积。

和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型适用于不同规模、高COD、高氨氮的城镇生活污水和工业废水的处理，解决了高COD、高氨氮的城镇生活污水、工业废水的高效脱碳脱氮问题。本实用新型系统具有投资成本低、占地面积小、处理效果好、耐负荷冲击、管理维护简便、受气候影响小、脱碳脱氮效果好等诸多优点。本实用新型中的多点进水曝气+一次沉淀+缺氧+好氧+二次沉淀，可采用一体化建设，进一步减少占地面积，节省投资成本。

2、本实用新型中采用科学的分配进水点位和进水量，合理并充分利用碳源，为反硝化菌、硝化菌、聚磷菌等提供良好的生存环境，提高了脱碳和脱氮除磷的效率。

3、本实用新型中，曝气池+沉淀池、缺氧池+好氧池+沉淀池，采用双泥法，二者拥有独立的污泥回流管道，菌群分工明确，相互隔离，保证了各自不同微生物的生化反应系统和较好的污染物去除效果。其中，曝气池中主要为异养菌，微生物活性好，具有很强的吸附能力，经沉淀后，可去除大量的有机污染物，脱碳效率高；缺氧池+好氧池构成A/O工艺，加上进水量的合理分配，为反硝化脱氮和除磷提供碳源，不仅去除总氮效果好，而且能进一步降解有机污染物。

4、本实用新型中，各反应池与沉淀池一体化建设，占地面积小，投资少，适合集约化城镇污水、新农村社区生活污水及皮革等行业的工业废水处理，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型所述一体化高效脱碳脱氮除磷系统示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步地详细介绍，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种一体化高效脱碳脱氮除磷工艺，其包括以下步骤：

1）将待处理的污水引入格栅调节池；

2）格栅调节池中的污水分为两路，占污水总量70%的污水作为第一路进入曝气池，在曝气池曝气后进入第一沉淀池进行泥水分离，第一沉淀池的上清液进入缺氧池，第一沉淀池的污泥部分回流至曝气池用以为曝气池提供菌种，剩余的污泥进入后续的污泥处理系统；占污水总量30%的污水则作为第二路进入缺氧池，为反硝化脱氮提供碳源；

3）经缺氧池反硝化处理后的污水进入好氧池进行曝气处理，进一步去除COD和氨氮；

4）好氧池内的混合液分为两路，第一路回流至缺氧池进行反硝化处理，回流比控制为进水量的150%；第二路进入第二沉淀池进行泥水分离，第二沉淀池的上清液达标排放，第二沉淀池的污泥一部分回流至缺氧池，另一部分污泥进入后续的污泥处理系统；

5）污泥处理系统内的污泥经浓缩脱水后运走；

其中，曝气池水力停留时间为3小时，缺氧池水力停留时间为3小时，好氧池水力停留时间为10小时。曝气池中污泥浓度为4000毫克/升，缺氧池和好氧池污泥浓度均为3200毫克/升。第一沉淀池、第二沉淀池的污泥回流率均为80%，第一沉淀池、第二沉淀池的表面负荷均为0.8立方米/平方米·小时。

如图1所示，一种采用上述工艺进行一体化高效脱碳脱氮除磷的系统，其包括污泥处理系统7、以及顺次连接的格栅调节池1、曝气池2、第一沉淀池3、缺氧池4、好氧池5和第二沉淀池6；所述缺氧池4的上端还与格栅调节池1的出口相连接，所述好氧池5的上端还与缺氧池4的上端相连接；所述第一沉淀池3底部出口的管道分为两个支路，其中一个与曝气池2的底部相连接，另一个与污泥处理系统7相连接；所述第二沉淀池6底部出口的管道分为两个支路，其中一个与缺氧池4的底部相连接，另一个与污泥处理系统7相连接。所述曝气池2底部设有与第一鼓风机10相连通的第一风管9，所述好氧池5底部设有与第二鼓风机15相连通的第二风管14，所述缺氧池4内的两端设有第一搅拌器12和第二搅拌器13。

图1中，带箭头实线为水流方向线，带箭头虚线为污泥流向线。待处理污水进入格栅调节池1内，经第一泵8提升后，分为两路。第一路经管道进入曝气池2中，第一鼓风机10将空气通过第一风管9鼓入曝气池2中进行曝气（该池中异养菌占优势，具有很强的吸附能力，在异养微生物作用下，有机物得到有效去除），曝气后再经过管道进入第一沉淀池3进行泥水分离，第一沉淀池3内的上清液经管道进入缺氧池4，第一沉淀池3内的沉淀污泥经第二泵11提升后一部分回流至曝气池2中，另一部分经管道进入污泥处理系统7。第二路经管道直接进入缺氧池4中（为反硝化脱氮及除磷提供碳源，又能进一步降解有机污染物），在第一搅拌器12、第二搅拌器13的作用下泥水充分混合反硝化效果好，再经管道进入好氧池5中。第二鼓风机15将空气通过第二风管14鼓入好氧池5中进行曝气（充分的硝化反应），好氧池5中的混合液一部分经第三泵16提升，沿管道回流至缺氧池4中进行反硝化处理，另一部分经管道入沉淀池6中进行泥水分离。沉淀池6中的上清液达标排放，沉淀池6中的沉淀污泥在第四泵17的作用下，一部分经管道回流至缺氧池4中，另一部分经管道进入污泥处理系统7。进入污泥处理系统7内的沉淀污泥经过浓缩脱水后，进行污泥外运。

曝气池2中通过第一风管9连接第一风机10进行鼓风曝气，好氧池5中通过第二风管14连接第二风机15进行鼓风曝气。这里第一风管9和第二风管14，第一风机10和第二风机15均属同种设备，但针对不同情况，型号会有所不同。曝气池2、第一沉淀池3、缺氧池4、好氧池5、第二沉淀池6的液面依次由高到低布置，池中污水均可实现自流，节约能源和动力。其中，污泥处理系统7主要用于剩余污泥的浓缩和脱水，经排泥管运出，均为现有技术，故此不再赘述。

对于高浓度的生活污水（原水COD 516－612mg/L，氨氮54.1－68.8mg/L，SS 80－160mg/L），使用上述工艺进行处理，生化池（即曝气池、缺氧池和好氧池）总水力停留时间保持在12－15h，出水COD稳定在50mg/L以下，氨氮在2mg/L以下，SS在9mg/L以下，满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准，且运行稳定。

对于制革废水，厌氧处理后，COD在420－725mg/L，氨氮在49.3－68.2mg/L，SS在215－346mg/L，使用上述工艺进一步处理，生化池（即曝气池、缺氧池和好氧池）总水力停留时间约为18h，出水COD稳定在67－94mg/L，氨氮在9.2－14.5mg/L，SS在9－23mg/L，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，且运行稳定。

Claims (2)

1.一种一体化高效脱碳脱氮除磷系统，其特征在于，包括污泥处理系统、以及顺次连接的格栅调节池、曝气池、第一沉淀池、缺氧池、好氧池和第二沉淀池；所述缺氧池的上端还与格栅调节池的出口相连接，所述好氧池的上端还与缺氧池的上端相连接；所述第一沉淀池底部出口的管道分为两个支路，其中一个与曝气池的底部相连接，另一个与污泥处理系统相连接；所述第二沉淀池底部出口的管道分为两个支路，其中一个与缺氧池的底部相连接，另一个与污泥处理系统相连接。

2.如权利要求1所述的一体化高效脱碳脱氮除磷系统，其特征在于，所述曝气池底部设有与第一鼓风机相连通的第一风管，所述好氧池底部设有与第二鼓风机相连通的第二风管，所述缺氧池内设有第一搅拌器和第二搅拌器。