CN207738511U - 一种实现aao-bco工艺深度脱氮除磷和资源回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实现AAO‑BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，包括由原水水箱、进水泵、AAO反应器、中间沉淀池、中间水箱、中间进水泵、生物接触氧化池以及沉淀区顺序连接而成AAO–BCO系统，其中，中间沉淀池底部的排泥管和沉淀区的底部分别通过排泥阀Ⅰ和排泥阀Ⅱ与储泥罐相连，储泥罐依次与发酵罐、氮磷回收罐和储液箱相连，发酵罐顶部通过提升泵Ⅱ与碱液加药箱相连，发酵罐底部设置有排泥阀Ⅳ，氮磷回收罐顶部通过提升泵Ⅰ与镁盐溶液加药箱相连，氮磷回收罐底部设置有排泥阀Ⅲ，储液箱通过提升泵Ⅲ与原水水箱相连，本实用新型实现低C/N污水情况下，AAO‑BCO工艺的深度脱氮除磷和污泥的资源化利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及属于及污水处理技术领域，尤其涉及一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统。
背景技术
目前，国内外的城市污水厂多采用生物法进行脱氮除磷处理。原水中可利用的溶解性有机物，尤其是短链脂肪酸的含量对于微生物脱氮除磷效果有着显著影响。当进水的有机物浓度较低时，短链脂肪酸的量难以满足反硝化菌和除磷菌的需要。我国的城市污水进水C/N普遍较低，不利于脱氮除磷工艺的运行，通常需要外加碳源如乙酸等。如果能利用污水厂原位产生的有机酸，即利用剩余污泥进行发酵而产生短链脂肪酸作为脱氮除磷工艺的外加碳源，则不但可以减少剩余污泥量，而且通过对其进行资源化利用，节省了投加外碳源费用，同时提高污水厂的脱氮除磷效果，减少对水环境的污染。
研究表明，碱性条件下污泥更容易水解，污泥液相的溶解性有机物（SCOD）快速增加，蛋白质、碳水化合物、脂肪等高分子化合物转化为乙酸、丙酸、丁酸等小分子有机酸。这些SCOD是生物脱氮除磷系统中微生物极易吸收的底物，能更好的被反硝化菌和除磷菌利用。但是污泥发酵过程碳源在溶出的同时，也释放了大量的氮磷，如何使得这部分高浓度的氮磷不影响碳源的后续使用至关重要。
AAO - BCO工艺采用活性污泥和生物膜相结合，解决了传统工艺中各菌群间的竞争性矛盾，实现了以反硝化除磷为主的双污泥系统，尤其是在低C/N条件下利于反硝化聚磷菌（DPAOs）成为优势菌，但该工艺中碳源还是限制了脱氮除磷的效果。
实用新型内容
本实用新型提供了一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，对AAO-BCO系统所排出的污泥进行碱性发酵，并通过鸟粪石回收发酵液中的氮磷，再将处理后的上清液作为原水的补充碳源，实现低C/N污水情况下，AAO-BCO工艺的深度脱氮除磷和污泥的资源化利用。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，包括AAO–BCO系统，所述的AAO–BCO系统由原水水箱、进水泵、AAO反应器、中间沉淀池、中间水箱、中间进水泵、生物接触氧化池以及沉淀区顺序连接而成，所述的中间沉淀池底部连接有排泥管和污泥回流管，中间沉淀池的排泥管和沉淀区的底部分别通过排泥阀Ⅰ和排泥阀Ⅱ与储泥罐相连，储泥罐依次与发酵罐、氮磷回收罐和储液箱相连，发酵罐顶部通过提升泵Ⅱ与碱液加药箱相连，发酵罐底部设置有排泥阀Ⅳ ，氮磷回收罐顶部通过提升泵Ⅰ与镁盐溶液加药箱相连，氮磷回收罐底部设置有排泥阀Ⅲ， 储液箱通过提升泵Ⅲ与原水水箱相连。
其中，所述的AAO反应器包括依进水顺序排列连通的厌氧区、缺氧区和好氧区。
所述的沉淀区上部设有溢流口，下部为斜板沉淀区。
所述的沉淀区的溢流口与出水水箱相连，出水水箱通过硝化液回流泵与AAO反应器的缺氧区相连。
AAO反应器的厌氧区和缺氧区内设有搅拌器。
所述的中间沉淀池的污泥回流管通过回流泵与AAO反应器的厌氧区底部相连。
所述的AAO反应器的好氧区和生物接触氧化池底部均设置有曝气头，每个曝气头均通过相应地曝气管与鼓风机相连，每根曝气管上均设置有流量计。
所述的生物接触氧化池内设有悬浮填料。
所述的氮磷回收罐内设置有搅拌装置Ⅰ。
所述的发酵罐内设置有搅拌装置Ⅱ
AAO反应器内，生活污水先进行厌氧反应，然后与生物接触氧化池硝化的硝化液混合进行缺氧条件下的反硝化除磷反应，再经好氧处理后，由中间沉淀池分离，分别取得上清液和污泥；将上述上清液置于具有悬浮填料的生物接触氧化池内，在好氧条件下完成硝化反应后进入沉淀区，分别取得硝化液和污泥；中间沉淀池分离取得的污泥和沉淀区取得的污泥经碱性发酵取得发酵液，再以鸟粪石形式回收氮磷后获得发酵液上清液，再将发酵液上清液与生活污水混合后进入AAO反应器的厌氧区。
有益效果：
1）本实用新型针对当前污水处理中进水C/N低，脱氮除磷效率不稳定，污泥产量大，运行能耗高等问题，将污泥发酵和反硝化除磷耦合，不仅实现污泥的减量化及资源化，同时摆脱因碳源短缺造成低C/N比污水处理效果低下的困境。
2）本系统解决了传统工艺中长短泥龄间矛盾，反硝化除磷过程节省碳源，减少曝气量，降低污泥产率，可实现脱氮除磷效率的同步提高。
3）本系统中储液箱与原水水箱相连，使得污泥发酵液作为原水的补充碳源，将污泥减量和内碳源开发相结合，提高系统处理效率，降低运行成本。
4）本系统操作简单，管理方便，除了可以实现本系统剩余污泥和脱落生物膜的减量，还可以处理其他工艺的剩余污泥。
5）本系统实现了氮磷回收不仅缓解了污泥处置问题，而且减少污泥处理费用，把污水处理和污泥资源化利用相统一。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图1中：1-原水水箱；2-进水泵；3-AAO反应器；4-搅拌器；5-厌氧区；6-缺氧区；7-好氧区；8-曝气头；9-流量计；10-中间沉淀池；11-中间水箱；12-中间进水泵；13-生物接触氧化池；14-沉淀区；15-悬浮填料；16-溢流口；17-出水水箱；18-斜板沉淀区；19-硝化液回流泵；20-污泥回流泵；21-鼓风机；22-排泥阀Ⅰ；23-排泥阀Ⅱ；24-储泥罐；25-发酵罐；26-氮磷回收罐；27-储液箱；28-搅拌装置Ⅰ；29-提升泵Ⅰ；30-镁盐溶液加药箱；31-搅拌装置Ⅱ；32-提升泵Ⅱ；33-碱液加药箱；34-提升泵Ⅲ；35-排泥阀Ⅲ；36-排泥阀Ⅳ。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
参见图1，一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，包括AAO– BCO系统，所述的AAO–BCO系统由原水水箱1、进水泵2、AAO反应器3、中间沉淀池10、中间水箱11、中间进水泵12、生物接触氧化池13以及沉淀区14顺序连接而成。
其中，所述的AAO反应器3包括依进水顺序排列连通的厌氧区5、缺氧区6和好氧区7，厌氧区5和缺氧区6内设有搅拌器4；在本实施例中，AAO反应器有效容积28 L，厌氧反应时间1.2 h，厌氧/缺氧/好氧容积比为1:5:1。
AAO反应器3的好氧区7与中间沉淀池10相连，出水进入中间水箱11，中间进水泵12连接生物接触氧化池13。
AAO反应器3的好氧区7和生物接触氧化池13底部均设有曝气头8，每个曝气头均通过相应地曝气管与鼓风机21相连，每根曝气管上均设置有流量计9。
生物接触氧化池内填充有悬浮填料，在本实施例中悬浮填料的材质为聚丙烯，悬浮填料密度小于水，比表面积为1000 ~ 1500 m2/m3，孔隙率大于95%，填充率为40 ~ 45%，主要作用是完成氨氮的氧化。
沉淀区上部设有溢流口16，沉淀区的溢流口16与出水水箱17相连，所述的出水水箱17通过硝化液回流泵19与AAO反应器3的缺氧区6相连，为反硝化除磷过程提供电子受体；沉淀区的下部为斜板沉淀区18 ，沉淀区的底部通过排泥阀Ⅰ与储泥罐24相连，脱落的生物膜通过排泥阀Ⅰ22排入储泥罐24。
中间沉淀池10底部连接有排泥管和污泥回流管，中间沉淀池10的污泥回流管通过回流泵与AAO反应器3的厌氧区5底部相连，目的是维持反应器内的污泥浓度，中间沉淀池10底部的排泥管通过排泥阀Ⅱ23与储泥罐24相连，剩余污泥则通过排泥阀Ⅱ排入储泥罐24。
储泥罐24依次与发酵罐25、氮磷回收罐26和储液箱27相连。通过排泥阀Ⅱ23与排泥阀Ⅰ22一起进入储泥罐24的剩余污泥和脱落生物膜，随后进入发酵罐25。
发酵罐25顶部通过提升泵Ⅱ32与碱液加药箱33相连，发酵罐内设置有搅拌装置Ⅱ31，发酵罐底部设置有排泥阀Ⅳ36 ，碱液加药箱33内装有的NaOH溶液通过提升泵Ⅱ32加入至发酵罐25内，为发酵罐25提供碱度，在搅拌装置Ⅱ31的作用下，污泥与碱液混合，进行碱性发酵，剩余污泥通过排泥阀Ⅳ36排放。
氮磷回收罐26顶部通过提升泵Ⅰ29与镁盐溶液加药箱30相连，磷回收罐内设置有搅拌装置Ⅰ28，氮磷回收罐26底部设置有排泥阀35，镁盐溶液加药箱30内的镁盐溶液通过提升泵Ⅰ29加入至氮磷回收罐26内，为氮磷回收罐26投加氯化镁，在搅拌装置Ⅰ28的作用下，将发酵液中的NH4+、PO43-以鸟粪石的形式通过排泥阀Ⅲ35回收。
所述的储液箱27通过提升泵Ⅲ34与原水水箱1相连。脱除氮磷的上清液进入储液箱27，沉淀后经提升泵Ⅲ34打入原水水箱1。
利用上述系统处理污水的工艺包括以下步骤：
1）原水水箱1中，原水与来自储液箱27的发酵上清液混合后，经进水泵2与污泥回流泵20送来的回流污泥一起进入AAO反应器3（有效容积28 L,厌氧/缺氧/好氧容积比为1:5:1）的厌氧区5，污泥回流比100%，污泥龄SRT控制在10 d左右，通过搅拌装置8充分混合反应，厌氧反应时间1.2 h，污泥浓度4500mg/L；DPAOs利用原水和发酵液中的易降解有机物合成内碳源（PHAs）储存于细胞体内，大部分有机物得到去除，同时释放磷；
2）紧接着进入缺氧区6，同时进入的还有经生物接触氧化池13完成固液分离的硝化液，硝化液回流比300%，缺氧反应时间6.0 h；推流过程中，DPAOs以NO3--N为最终电子受体，以PHAs为电子供体，以“一碳两用”的方式同步脱氮除磷；
3）随后进入好氧区7，溶解氧控制在3.0 ~ 4.0mg/L，主要作用是进一步吸磷，同时吹脱反硝化过程产生的N2，便于泥水分离；
4）混合液在中间沉淀池10进行泥水分离，沉淀时间2.5 h，上清液进入生物接触氧化池13(有效容积12 L)完成NH4+的氧化，溶解氧控制在2.0 mg/L，有效水力停留时间2.0h；
5）随后进入沉淀区14，上清液经溢流口16进入出水水箱17，一部分出水经硝化液回流泵19进入AAO反应器3的缺氧区6，为反硝化除磷提供电子受体，另一部分直接排放；脱落的生物膜在斜板沉淀区18的底部排出。
6）与此同时，中间沉淀池10的沉淀污泥一部分经污泥回流泵20回流到AAO反应器3的厌氧区5，另一部分剩余污泥通过排泥阀Ⅱ23与排泥阀Ⅰ22送来的脱落生物膜一起进入储泥罐24，随后进入发酵罐25；
7）随后进入发酵罐25（有效容积10 L），碱液加药箱Ⅱ33装有1mol/L的NaOH溶液，通过提升泵Ⅱ32将其加入至发酵罐25中，为发酵过程提供碱度，在搅拌装置Ⅱ31的作用下，污泥与碱液混合，pH控制在10+0.2，平均污泥浓度10000 mg/L，排泥比0.2，污泥停留时间5d，发酵液进入氮磷回收罐26，剩余污泥通过排泥阀Ⅳ36排放，同时再向发酵系统投加等量的新鲜污泥。
8）加药箱Ⅰ30装有2mol/L的MgCl2溶液，通过提升泵Ⅰ29投加至氮磷回收罐26中，pH控制在10+0.5，搅拌装置Ⅰ28的搅拌转速为120 r/min，反应时间30 min；沉淀时间20min，将发酵液中的NH4+、PO43-以鸟粪石沉淀的形式通过排泥阀Ⅲ35回收。
9）脱除氮磷的发酵上清液进入储液箱27，溶解性有机物SCOD浓度高达6000mg/L，沉淀后的上清液按照一定配比经提升泵Ⅲ34打入原水水箱1，达到提高进水C/N的目的。
在上述操作步骤和运行条件下，试验期间系统平均出水COD、NH4 +-N、NO3 --N、TN、TP等分别为38.5、0.31、10.72、11.15、0.28 mg/L，以上各出水指标均优于一级A排放标准。氮磷回收系统NH4 +-N、PO4 3--P的去除率分别为75.8%和84.7%，且沉淀物的主要成分为鸟粪石。
Claims (10)
1.一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，包括AAO–BCO系统，所述的AAO–BCO系统由原水水箱、进水泵、AAO反应器、中间沉淀池、中间水箱、中间进水泵、生物接触氧化池以及沉淀区顺序连接而成，所述的中间沉淀池底部连接有排泥管和污泥回流管，中间沉淀池的排泥管和沉淀区的底部分别通过排泥阀Ⅰ和排泥阀Ⅱ与储泥罐相连，储泥罐依次与发酵罐、氮磷回收罐和储液箱相连，发酵罐顶部通过提升泵Ⅱ与碱液加药箱相连，发酵罐底部设置有排泥阀Ⅳ ，氮磷回收罐顶部通过提升泵Ⅰ与镁盐溶液加药箱相连，氮磷回收罐底部设置有排泥阀Ⅲ，储液箱通过提升泵Ⅲ与原水水箱相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的AAO反应器包括依进水顺序排列连通的厌氧区、缺氧区和好氧区。
3.根据权利要求2所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的沉淀区上部设有溢流口，沉淀区的下部为斜板沉淀区。
4.根据权利要求3所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的沉淀区的溢流口与出水水箱相连，所述的出水水箱通过硝化液回流泵与AAO反应器的缺氧区相连。
5.根据权利要求2所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的中间沉淀池的污泥回流管通过回流泵与AAO反应器的厌氧区底部相连。
6.根据权利要求2所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的AAO反应器的厌氧区和缺氧区内设有搅拌器。
7.根据权利要求2所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的AAO反应器的好氧区和生物接触氧化池底部均设置有曝气头，每个曝气头均通过相应地曝气管与鼓风机相连，每根曝气管上均设置有流量计。
8.根据权利要求1所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的生物接触氧化池内设有悬浮填料。
9.根据权利要求1所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的氮磷回收罐内设置有搅拌装置Ⅰ。
10.根据权利要求1所述的一种实现AAO-BCO工艺深度脱氮除磷和资源回收系统，其特征在于，所述的发酵罐内设置有搅拌装置Ⅱ。
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| CN201721659182.9U CN207738511U (zh) | 2017-12-01 | 2017-12-01 | 一种实现aao-bco工艺深度脱氮除磷和资源回收系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107758866A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-06 | 扬州市洁源排水有限公司 | 一种实现aao‑bco工艺深度脱氮除磷和资源回收系统及方法 |
| CN109912132A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-21 | 扬州大学 | 一种调控溶解氧实现n2o减量的实时控制装置及其使用方法 |
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2017
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