CN209226777U - 一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置；该装置在两级AO的基础上，前段增设厌氧池，形成各具独立功能的五段AO工艺，缺氧I池为环形廊道式设计，折流进、出水方式有利于水体流动无死角；回流污泥导流槽、调节阀可调节回流污泥量，按比例分别回流到厌氧池和缺氧I池内，使微生物利用进水中有机物和内源反硝化去除回流硝态氮，调节厌氧池回流量，有利于聚磷菌的释磷，为好氧区吸磷提供更大的潜力，有利于进水中总氮的去除率；氧化池使水中有机物质断键开环，提高二级出水的可生化性，利用除氮滤料和除磷滤料的特殊性能，提高污水深度处理效率；该装置结构设计合理，有效去除水中氮磷，保证了出水品质，布局紧凑，占地面积小，节约能耗。

Description

一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，属于污水处理环保设备技术领域。

背景技术

污水脱氮除磷一直是水处理领域研究的热点，随着水中氮磷含量过高导致水质急剧恶化、水环境污染与水体富营养化日益严重，随着国家环境综合整治、恢复生态力度的加大，对农村村镇污水处理程度及排放标准，尤其对总氮、总磷的去除，提出了更高的要求。

现阶段，厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺已经被广泛地应用在污水处理中。但是AAO的污水处理机制存在以下问题：①由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区会产生不利影响；②于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；③聚磷菌在厌氧区积蓄的吸磷动力于缺氧段低效消耗；④绝大部分微生物只经历缺氧/好氧的交替环境，为了达到较高的脱氮除磷效率，一般需要较大的回流比，造成投资和能耗较高等问题

目前，现有技术AO、A2O、以及改良工艺等，均存在着工艺脱氮除磷效果较差、能耗较高、流程较长、布局不合理、出水水质差等问题；工艺存在着聚磷菌和反硝化菌对碳源的竞争问题；反硝化菌、聚磷菌和硝化菌的泥龄矛盾；回流污泥中硝酸盐对释磷的影响等问题，因此，使用单纯的脱氮技术或单纯的除磷技术在应用中受到一定的限制，很难达到处理效果。这就需要寻找新的工艺方案，改良工艺技术，可以在一个处理系统中同时去除氮和磷，同时，满足高标准的出水水质要求。

为此，探求一种高效、低能耗的深度脱氮除磷除磷污水处理工艺技术，尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供了一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置；该装置在两级AO的基础上，前段增设厌氧池，形成各具独立功能的五段AO工艺，结合氧化沟工艺设计特点，缺氧I池为环形廊道式设计，使厌氧区、缺氧区为圆形布置，折流进、出水方式有利于水体流动无死角；而且，该装置设置的回流污泥导流槽、调节阀可以调解回流污泥流量，按比例分别回流到厌氧池和缺氧I池，缺氧池混合液回流到厌氧池，这样的内循环设计，使微生物利用进水中的有机物和内源反硝化去除回流硝态氮，调节厌氧池回流量，为污泥释磷创造条件，有利于聚磷菌的释磷，从而为好氧区的吸磷提供更大的潜力，增加了污泥的反硝化，有利于进水中总氮的去除；该装置设置的氧化池，可使水中有机物质断键开环，可以有效的将大分子有机物转化为小分子有机物，提高二级出水的可生化性，通过臭氧预氧化和生物滤池的组合工艺，充分利用除氮滤料和除磷滤料的特殊性能，提高污水深度处理的效率；另外，该装置结构设计合理，更加有效地去除水中氮磷，保证了出水品质，设置灵活，布局紧凑，占地面积小，节约能耗，适合推广使用。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术手段实现的。

一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征是：包括厌氧池、缺氧 I池、缺氧II池、好氧II池、氧化池、除氮生物滤池、除磷生物滤池、清水池、设备间、沉淀池、好氧I池；

所述的厌氧池1内设置有中心导流筒，中心导流筒与污水进水管相连接，第三提升器提升污泥由所属沉淀池经回流导流槽、调解阀分配流量分别回流至厌氧池1中心导流筒和缺氧I池，厌氧池1通过出水堰与缺氧I池相连接，厌氧池内设置潜水推流器，厌氧池产生的含磷污泥经第二排泥管排出；

所述的缺氧I池为环形廊道式设计，环绕在厌氧池外侧，并与好氧I池相连接，缺氧I池与好氧I池设置有第三导流孔，缺氧I池一侧设置有浮渣导管，缺氧I池另一侧设置第四提升器与污水进水管相连通，提升的回流液和原污水混合共同进入厌氧池中心导流筒，缺氧I池内设置有潜水推进器：

所述的好氧I池半环抱于缺氧I池外侧，好氧I池内设置有曝气系统、潜水推进器、第一提升器，好氧I池与缺氧II池相连接，好氧I池与缺氧II池之间设置有第一导流孔，好氧I池一侧设置有沉淀池；

所述的缺氧II池、好氧II池半环抱于缺氧I池另一外侧，缺氧II池内设置有回流槽、潜水推进器，缺氧II池与好氧II池相连接，缺氧II池与好氧II池之间设置有第二导流孔；

所述的好氧II池内设置有第一集水堰、曝气系统、第二提升器、回流槽、潜水推进器；第二提升器提升液体经回流槽进入缺氧II池内，好氧II池通过第一集水堰、进水导流管、中心筒与沉淀池相连接。

所述的中心导流筒上设置有回流污泥分配槽，回流污泥分配槽一端穿过中心导流筒与回流污泥导流槽相连接，回流污泥导流槽一端穿入沉淀池内与第三提升器相连接。

所述的沉淀池内周边设置有第二集水堰，沉淀池内设置有中心筒、进水导流管、第三提升器，中心筒与进水导流管相连接，第一排泥管与沉淀池底部泥斗相连通，沉淀池通过第一出水管与氧化池相连接，沉淀池一侧设置有氧化池、除氮生物滤池，沉淀池内填充斜板填料。

所述的氧化池内设置有臭氧曝气系统，氧化池与除氮生物滤池相连接，氧化池与除氮生物滤池之间设置有第二出水管。

所述的除氮生物滤池内设置有第二出水管、第一反洗排水管，除氮生物滤池通过第三出水管与除磷生物滤池相连接。

所述的除磷生物滤池内设置有第三出水管、第二反洗排水管，除磷生物滤池通过第四出水管与清水池相连接。

所述的清水池内设置有反冲洗水泵，清水池通过反冲洗水泵与除氮生物滤池、除磷生物滤池相连接，清水池一侧设置有清水出水管，清水池另一侧设置有设备间。

所述的设备间内设置有鼓风机、水泵、臭氧发生器、PLC控制系统。

所述的氧化池内的臭氧氧化采用微气泡，气泡直径40-45μm。

所述的氧化池内的臭氧投加量6-20mg/L，对出水中uv254和色度的去除率分别为30-50％和60-80％。

本实用新型主要具有以下有益效果：

1、该装置在两级AO的基础上，前段增设厌氧池，形成各具功能的五段AO 工艺，结合氧化沟工艺设计特点，缺氧I池为环形廊道式设计，使厌氧区、缺氧区为圆形布置，折流进、出水方式有利于水体流动无死角。

2、该装置设置的回流污泥导流槽、调节阀可以调解回流污泥流量，按比例分别回流到厌氧池和缺氧I池内，缺氧池混合液回流到厌氧池内，这样的内循环设计，使微生物利用进水中的有机物和内源反硝化去除回流硝态氮，调节厌氧池回流量，为污泥释磷创造条件，有利于聚磷菌的释磷，从而为好氧区的吸磷提供更大的潜力，增加了污泥的反硝化，有利于进水中总氮的去除率。

3、该装置设置的氧化池，可使水中有机物质断键开环，可以有效的将大分子有机物转化为小分子有机物，提高二级出水的可生化性，通过臭氧预氧化和生物滤池的组合工艺，充分利用除氮滤料和除磷滤料的特殊性能，提高污水深度处理的效率。

4、该装置结构设计合理，更加有效地去除水中氮磷，保证了出水品质好，设置灵活，布局紧凑，占地面积小，节约能耗，适合推广使用。

附图说明

附图1是本实用新型一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置的结构示意图。

附图2是本实用新型一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置的中心导流筒的结构示意图。

如图1-图2所示，图中各个部分由下列阿拉伯数字表示：

厌氧池-1、曝气系统-2、潜水推进器-3、第一提升器-4、第-导流孔 -5、回流槽-6、缺氧I池-7、出水堰-8、缺氧II池-9、回流污泥分配槽- 10、第二导流孔-11、污水进水管-12、第三导流孔-13、第二提升器-14、好氧II池-15、第一集水堰-16、第一出水管-17、氧化池-18、第二出水管 -19、除氮生物滤池-20、第一反洗排水管-21、第三出水管-22、第二反洗排水管-23、除磷生物滤池-24、第四出水管-25、清水池-26、清水出水管 -27、设备间-28、第二集水堰-29、中心筒-30、第一排泥管-31、进水导流管-32、第三提升器-33、沉淀池-34、回流污泥导流槽-35、调节阀-36、好氧I池-37、浮渣导管-38、中心导流筒-39、第二排泥管-40、第四提升器-41。

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明：

具体实施方式

实施例

如图1-图2所示，一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，包括厌氧池 1、缺氧I池7、缺氧II池9、好氧II池15、氧化池18、除氮生物滤池20、除磷生物滤池24、清水池26、设备间28、沉淀池34、好氧I池37；

所述的厌氧池1内设置有中心导流筒39，中心导流筒39与污水进水管12 相连接，第三提升器33提升污泥由所属沉淀池34经回流导流槽35、调解阀36 分配流量分别回流至厌氧池1中心导流筒39和缺氧I池7，厌氧池1通过出水堰8与缺氧I池7相连接，厌氧池1内设置潜水推流器，厌氧池1产生的含磷污泥经第二排泥管40排出；

所述的缺氧I池7为环形廊道式设计，环绕在厌氧池1外侧，并与好氧I 池37相连接，缺氧I池7与好氧I池37设置有第三导流孔13，缺氧I池7一侧设置有浮渣导管38，缺氧I池7另一侧设置第四提升器41与污水进水管12 相连通，提升的回流液和原污水混合共同进入厌氧池1中心导流筒39，缺氧I 池7内设置有潜水推进器3；

所述的好氧I池37半环抱于缺氧I池7外侧，好氧I池37内设置有曝气系统2、潜水推进器3、第一提升器4，好氧I池37与缺氧II池9相连接，好氧I池37与缺氧II池9之间设置有第一导流孔5，好氧I池37一侧设置有沉淀池34；

所述的缺氧II池9、好氧II池15半环抱于缺氧I池7另一外侧，缺氧II池 9内设置有回流槽6、潜水推进器3，缺氧II池9与好氧II池15相连接，缺氧 II池9与好氧II池15之间设置有第二导流孔11；

所述的好氧II池15内设置有第一集水堰16、曝气系统2、第二提升器14、回流槽6、潜水推进器3；第二提升器14提升液体经回流槽6进入缺氧II池9 内，好氧II池15通过第一集水堰16、进水导流管32、中心筒30与沉淀池34 相连接。

所述的中心导流筒39上设置有回流污泥分配槽10，回流污泥分配槽10一端穿过中心导流筒39与回流污泥导流槽35相连接，回流污泥导流槽35一端穿入沉淀池34内与第三提升器33相连接。

所述的沉淀池34内周边设置有第二集水堰29，沉淀池34内设置有中心筒 30、进水导流管32、第三提升器33，中心筒30与进水导流管32相连接，第一排泥管31与沉淀池34底部泥斗相连通，沉淀池34通过第一出水管17与氧化池18相连接，沉淀池34一侧设置有氧化池18、除氮生物滤池20，沉淀池34 内填充斜板填料。

所述的氧化池18内设置有臭氧曝气系统，氧化池18与除氮生物滤池20 相连接，氧化池18与除氮生物滤池20之间设置有第二出水管19。

所述的除氮生物滤池20内设置有第二出水管19、第一反洗排水管21，除氮生物滤池20通过第三出水管22与除磷生物滤池24相连接。

所述的除磷生物滤池24内设置有第三出水管22、第二反洗排水管23，除磷生物滤池24通过第四出水管25与清水池26相连接。

所述的清水池26内设置有反冲洗水泵，清水池26通过反冲洗水泵与除氮生物滤池20、除磷生物滤池24相连接，清水池26一侧设置有清水出水管27，清水池26另一侧设置有设备间28。

所述的设备间28内设置有鼓风机、水泵、臭氧发生器、PLC控制系统。

所述的氧化池18内的臭氧氧化采用微气泡，气泡直径40-45μm。

所述的氧化池18内的臭氧投加量6-20mg/L，对出水中uv254和色度的去除率分别为30-50％和60-80％。

所述的氧化池18内填加的臭氧催化剂是以复配多孔物质为载体，以多种稀土金属氧化物和过渡金属氧化物为催化组分，经过载体掺杂、挤压成型、混合浸渍、低温干燥、高温焙烧等工序精制而成，提高了羟基自由基的产生量，大幅增强了臭氧氧化能力，提高臭氧氧化效果，分解效率比单纯臭氧氧化提高2～ 4倍，进水条件PH为4.0-10.0，进水总硬+碱度＜1500mg/L。

所述的脱氮生物滤池20内的脱氮生物滤料一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，具有很大的比表面积(可达500～1100m2/g)，独特的离子交换能力、静电吸引力及吸附能力，在PH7-9的条件下，氨氮的去除率高，粒径 2-4mm，流速3-4米/小时，床层高度1-1.5米以上，氨氮的去除率90％以上。

所述的除磷生物滤池24内的除磷生物滤料以天然矿石和多孔滤料复合而成，可防止单一滤料的板结，减少水头损失，在PH5-7的条件下，除磷生物滤料对磷的吸附容量≥9.0mg/g，粒径1-2mm，流速6米/小时，床层高度1.2-1.5 米以上，磷的去除率达89％以上。

该装置处理污水的方法是：经预处理后的污水和内循环第四提升器41提升的污水，混合后共同经进水管12、中心导流筒39进入厌氧池1底部，经潜水推流器的作用，污水翻腾、旋流、混合上浮经出水堰8进入缺氧I池7；在潜水推进器3的作用下，污水在缺氧I池7廊道内混合形成旋流，经第三导流孔 13进入好氧I池37内；同时，沉淀池34部分回流污泥经第三提升器33提升后，经回流污泥导流槽35、调节阀36调节流量分别进入厌氧池1和缺氧I池7，部分回流污泥和污水进水在厌氧池1内完全混合进行生化反应进入缺氧I池7；

在缺氧II池9内，沉淀池部分回流污泥和厌氧池1进水、硝化液回流污水，三股水完全混合进行生化反应去除氨氮，后进入好氧I池37，池中浮渣经浮渣导管38排出；在好氧I池37中，混合液在曝气系统2、潜水推进器3中完全混合，进行生化反应，降解有机物，硝化液回流经第一提升器4进入缺氧I池 7，混合污水经第一导流孔5进入缺氧II池9；在缺氧II池9内，污水与好氧II 池15硝化液回流污水，经潜水推进器3完全混合进一步发生生化反应去除氨氮，出水经第二导流孔11进入好氧II池15，经曝气系统2、潜水推进器3完全混合，进一步生化反应去除有机物，出水经第一集水堰16、进水导流管32经中心筒 30进入沉淀池34；

在沉淀池34中，混合污水泥水分离，部分污泥经第三提升器33提升经回流污泥导流槽35、调节阀36，部分回流至厌氧池1，部分回流到缺氧I池7，剩余污泥经第一排泥管31排出；

上清液经第二集水堰29、第一出水管17进入预氧化池18，污水经臭氧预氧化，去除大分子有机物，改变生化性能后经污水提升系统提升至除氮生物滤池20；

在除氮生物滤池20中，填充除氮生物滤料，进一步去除水中氨氮，出水经第二出水管19进入除磷生物滤池24；

在除磷生物滤池24中，填充除磷生物滤料，进一步去除水中磷，出水经第四出水管25进入清水池26；

清水池26储存清水，满足两级生物滤池反冲洗用水，反洗后污水经排污管排出，清水经清水出水管27外排或作为中水回用；

设备间28内设置，好氧池、氧化池所需的曝气鼓风机、生物滤池反洗水泵、 PLC智能控制系统等设备：

在以上的处理方法中，经预处理后的污水与缺氧I池经第四提升器41提升的污水，通过中心筒30进入厌氧池1底部，沉淀池34回流的污水经回流污泥导流槽35、调节阀36调节回流污泥量，部分回流污泥的20-30％回流到厌氧池 1，与原污水混合后进入缺氧I池7，另一部分回流污泥的70-80％回流到缺氧 I池7，与好氧I池37硝化液回流污水，三股水完全混合，这样的回流分配将避免使大量的NO3-(NO2-)带回至厌氧池1，为污泥释磷提供条件即硝酸盐＜0.1mg/L，保证了聚磷菌对磷的有效释放，提高了聚磷菌在好氧段的吸磷效果；在有效降解有机物的同时，保证了聚磷菌和反硝化菌有足够的有机营养物，使系统内达到同步除磷脱氮的目的；

臭氧氧化采用微气泡气泡直径40-45μm，臭氧投加量6-20mg/L时，对出水中uv254和色度的去除率分别为30-50％和60-80％；

生物滤池单元中，采用活性分子筛滤料，利用分子筛表面色散力、静电力和离子交换作用吸引氨氮向分子筛表面靠近，毛细力和离子交换作用推动氨氮从分子筛表面向内部渗透，离子交换作用力继续使氨氮在分子筛内部打散，并与Na等离子交换，滤床高度1.2-1.5米以上，运行流速3-4米/小时，氨氮去除能力80-95％以上。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：包括厌氧池(1)、缺氧I池(7)、缺氧II池(9)、好氧II池(15)、氧化池(18)、除氮生物滤池(20)、除磷生物滤池(24)、清水池(26)、设备间(28)、沉淀池(34)、好氧I池(37)；

所述的厌氧池(1)内设置有中心导流筒(39)，中心导流筒(39)与污水进水管(12)相连接，第三提升器(33)提升污泥由所属沉淀池(34)经回流污泥导流槽(35)、调解阀(36)分配流量分别回流至厌氧池(1)中心导流筒(39)和缺氧I池(7)，厌氧池(1)通过出水堰(8)与缺氧I池(7)相连接，厌氧池(1)内设置潜水推流器，厌氧池(1)产生的含磷污泥经第二排泥管(40)排出；

所述的缺氧I池(7)为环形廊道式设计，环绕在厌氧池(1)外侧，并与好氧I池(37)相连接，缺氧I池(7)与好氧I池(37)设置有第三导流孔(13)，缺氧I池(7)一侧设置有浮渣导管(38)，缺氧I池(7)另一侧设置第四提升器(41)与污水进水管(12)相连通，提升的回流液和原污水混合共同进入厌氧池(1)中心导流筒(39)，缺氧I池(7)内设置有潜水推进器(3)；

所述的好氧I池(37)半环抱于缺氧I池(7)外侧，好氧I池(37)内设置有曝气系统(2)、潜水推进器(3)、第一提升器(4)，好氧I池(37)与缺氧II池(9)相连接，好氧I池(37)与缺氧II池(9)之间设置有第一导流孔(5)，好氧I池(37)一侧设置有沉淀池(34)；

所述的缺氧II池(9)、好氧II池(15)半环抱于缺氧I池(7)另一外侧，缺氧II池(9)内设置有回流槽(6)、潜水推进器(3)，缺氧II池(9)与好氧II池(15)相连接，缺氧II池(9)与好氧II池(15)之间设置有第二导流孔(11)；

所述的好氧II池(15)内设置有第一集水堰(16)、曝气系统(2)、第二提升器(14)、回流槽(6)、潜水推进器(3)；第二提升器(14)提升液体经回流槽(6)进入缺氧II池(9)内，好氧II池(15)通过第一集水堰(16)、进水导流管(32)、中心筒(30)与沉淀池(34)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：中心导流筒(39)上设置有回流污泥分配槽(10)，回流污泥分配槽(10)一端穿过中心导流筒(39)与回流污泥导流槽(35)相连接，回流污泥导流槽(35)一端穿入沉淀池(34)内与第三提升器(33)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：沉淀池(34)内周边设置有第二集水堰(29)，沉淀池(34)内设置有中心筒(30)、进水导流管(32)、第三提升器(33)，中心筒(30)与进水导流管(32)相连接，第一排泥管(31)与沉淀池(34)底部泥斗相连通，沉淀池(34)通过第一出水管(17)与氧化池(18)相连接，沉淀池(34)一侧设置有氧化池(18)、除氮生物滤池(20)，沉淀池（34）内填充斜板填料。

4.根据权利要求3所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：氧化池(18)内设置有臭氧曝气系统，氧化池(18)与除氮生物滤池(20)相连接，氧化池(18)与除氮生物滤池(20)之间设置有第二出水管(19)。

5.根据权利要求4所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：除氮生物滤池(20)内设置有第二出水管(19)、第一反洗排水管(21)，除氮生物滤池(20)通过第三出水管(22)与除磷生物滤池(24)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：除磷生物滤池(24)内设置有第三出水管(22)、第二反洗排水管(23)，除磷生物滤池(24)通过第四出水管(25)与清水池(26)相连接。

7.根据权利要求6所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：清水池(26)内设置有反冲洗水泵，清水池(26)通过反冲洗水泵与除氮生物滤池(20)、除磷生物滤池(24)相连接，清水池(26)一侧设置有清水出水管(27)，清水池(26)另一侧设置有设备间(28)。

8.根据权利要求7所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：设备间(28)内设置有鼓风机、水泵、臭氧发生器、PLC控制系统。

9.根据权利要求3或4所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：氧化池(18)内的臭氧氧化采用微气泡，气泡直径40-45μm。

10.根据权利要求9所述的一种强化深度脱氮除磷工艺污水处理装置，其特征在于：氧化池(18)内的臭氧投加量6-20mg/L，对出水中uv254和色度的去除率分别为30-50％和60-80％。