CN210176687U - 一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池；初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟。本申请的污水处理系统将初沉池产生的污泥进行发酵，产生的发酵液作为碳源供后续的生化处理环节使用；对待处理污水进行选区分配，保证了污水处理系统处于最佳运行状态，在达到去除有机物的同时，氮磷也有很高的去除效果。
Description
技术领域
本申请涉及污水处理技术领域，特别涉及一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统。
背景技术
城市污水处理系统通过活性污泥法去除城市污水中的有机物(COD)，而氧化沟是活性污泥法的一种典型应用，具有有机物(COD)去除程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单等特点。但是现有的城市污水处理系统存在以下不足：
(1)氧化沟内溶解氧浓度很难精准控制，因此除氮效果有限，而对除磷几乎不起作用；
(2)当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；
(3)由于需要较低的有机物负荷和较长水力停留时间，氧化沟占地面积大；
(4)采用的曝气设备充氧效率低，耗电高；
(5)在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动，流速不均易引起污泥沉积。
实用新型内容
为解决上述现有技术中的不足，本申请提出一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统。
本申请的技术方案是这样实现的：
根据本申请的第一方面，提出了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统。
在一些实施例中，一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，包括：
初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池；
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟；
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池，预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通；
预缺氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述二沉池的回流污泥和所述初沉池的第一部分污水，预缺氧池对所述回流污泥和所述第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池；
厌氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第二部分污水和所述污泥发酵装置的第一部分发酵液，厌氧池对所述一级处理液、所述第一部分发酵液和所述第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池；
池沟包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第三部分污水和所述污泥发酵装置的第二部分发酵液；池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口；输入到沟池的所述第三部分污水、所述第二部分发酵液和所述二级处理液混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
可选地，所述预缺氧池包括两个或两个以上入口，污泥和污水通过不同的入口输入到预缺氧池。
可选地，所述厌氧池中设置有用于延长流体路径的导流墙。
可选地，所述预缺氧池、或者厌氧池、或者二号沟、或者三号沟、或者四号沟中设置有推流搅拌器。
可选地，所述三号沟或四号沟中设置曝气管。
可选地，所述三号沟或四号沟中设置曝气盘。
可选地，所述一号沟后半段设置曝气管。
可选地，所述一号沟后半段设置曝气盘。
可选地，所述一号沟中设置回流泵，回流泵将所述混合液泵入二号沟。
可选地，所述一号沟的混合液通过沟池入口回输到二号沟。
本实用新型的有益效果是：
(1)通过对预缺氧池、厌氧池和沟池的布局，对氧化沟的缺氧区域、厌氧区域和好氧区域进行重新划分，对待处理污水进行选区分配，分别输入到预缺氧池、厌氧池和沟池中，保证了污水处理系统处于最佳运行状态，在达到去除有机物的同时，氮磷也有很高的去除效果。
(2)将初沉池产生的污泥进行发酵，产生的发酵液作为碳源供后续的生化处理环节使用。
(3)污泥发酵装置产生的发酵液能够作为碳源供后续的生化处理环节使用，无需投加外部碳源，节约了成本，同时减少污水处理厂污泥量，节省污泥处置费用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的污水处理系统的一个可选实施例的原理框图；
图2为本申请的氧化沟的一个可选实施例的结构示意图；
图3为本申请的污泥发酵装置的一个可选实施例的侧视结构示意图；
图4为本申请的污泥发酵装置的一个可选实施例的俯视结构示意图；
图5为本申请的进泥管的一个可选实施例的侧视结构示意图；
图6为本申请的进水管的一个可选实施例的侧视结构示意图；
附图标记：
1、初沉池；2、二沉池；3、污泥发酵装置；4、消毒池；100、氧化沟；10、预缺氧池；11、预缺氧池入口；12、第一通孔；20、厌氧池；21、厌氧池入口；22、第二通孔；23、导流墙；24、第三通孔；30、沟池；31、一号沟；32、二号沟；33、三号沟；34、四号沟；35、沟池入口；36、沟池出口；37、回流泵；41、推流搅拌器；51、曝气装置；61、鼓风机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1示出了基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统的一个可选实施例的系统框图。
如图1所示，该可选实施例公开了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，包括：初沉池1、氧化沟100、二沉池2、污泥发酵装置3和消毒池4。
初沉池1对待处理污水进行沉淀等处理操作，初沉池1处理后的污水输送到氧化沟100，初沉池1处理后的污泥输送到污泥发酵装置3进行发酵，污泥发酵装置3生成的发酵液输送到氧化沟100，氧化沟100对来自初沉池1的污水和污泥发酵装置3的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池2，二沉池2产生的上清液再经过消毒池4消毒后输出，输出的液体可达到排放标准。二沉池2生成的污泥其中一部分回流到氧化沟，其余部分污泥废弃排出或者收集后另作处理。
图2示出了氧化沟的一个可选实施例的结构示意图。
该可选实施例中，氧化沟100包括：预缺氧池10、厌氧池20和沟池30，预缺氧池10和厌氧池20通过第一通孔12连通，厌氧池20和沟池30通过第二通孔22连通。
预缺氧池10包括一个或一个以上入口11，用于接收二沉池2的回流污泥和初沉池1的第一部分污水，预缺氧池对回流污泥和第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔12输入到厌氧池20。可选地，二沉池2的回流污泥和初沉池1的第一部分污水通过相同的入口11输入到预缺氧池10。可选地，预缺氧池10包括两个或两个以上入口11，二沉池2的回流污泥和初沉池1的第一部分污水通过不同的入口输入到预缺氧池10。
厌氧池20包括一个或一个以上入口21，用于接收初沉池1的第二部分污水和污泥发酵装置3的第一部分发酵液。厌氧池20对来自预缺氧池10的一级处理液、来自污泥发酵装置3的第一部分发酵液和来自初沉池1的第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔22输入到沟池30。
池沟30包括一个或一个以上入口35，用于接收初沉池1的第三部分污水和污泥发酵装置3的第二部分发酵液。池沟中设置有顺序连通的二号沟32、三号沟33、四号沟34和一号沟31，二号沟32的首端设置有与厌氧池20相连通的第二通孔22和沟池入口35，一号沟31的尾端设置沟池出口36；输入到沟池30的第三部分污水、第二部分发酵液和二级处理液混合后，依次经过二号沟32、三号沟33、四号沟34和一号沟31处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口36输出到二沉池2，第二部分混合液由一号沟31回流到二号沟32。
采用上述实施例，氧化沟通过对预缺氧池、厌氧池和沟池的布局，对缺氧区域、厌氧区域和好氧区域进行重新划分，对待处理污水进行选区分配，分别输入到预缺氧池10、厌氧池20和沟池30中。预缺氧池用于产生一种缺氧环境，对污水中二沉池回流污泥中的硝酸盐氮(NO3-N)加以反硝化去除，为后续进行除磷提供必要的绝对厌氧条件。厌氧池用于产生一种厌氧环境，在充足挥发性有机酸存在条件下，对污水中磷进行比较彻底的生物去除。沟池30用于产生一种好氧和缺氧交替环境，对污水中氨氮在好氧中转化成硝酸盐氮(NO3-N)，在缺氧环境中将硝酸盐氮(NO3-N)转换成氮气去除。经过上述预缺氧、厌氧、好氧环境的空间变化，为生物去除有机物和氮磷提供合适条件，保证了氧化沟处于最佳运行状态，在达到去除有机物的同时，氮磷也有很高的去除效果。通常条件下，初沉池出水中碳/氮比和碳/磷比相对比较低，污水中的碳源难以满足生物脱氮除磷需要，一般要通过外加碳源进行补充。初沉池污泥通过污泥发酵装置产生的发酵液富含优质碳源(以挥发性有机酸为主)，投加到厌氧池和缺氧池，可以补充生物脱氮除磷所需碳源，替代外加碳源，实现节省资源，变废为宝。
可选地，二号沟32、三号沟33、四号沟34和一号沟31盘旋设置。
在另一些实施例中，厌氧池20中设置有用于延长流体流通路径的导流墙23。导流墙23将厌氧池20分隔为两个或多个区域，导流墙上设置有用于连通相邻区域第三通孔24。图2所示实施例中，导流墙23的数量为1个，导流墙自上而下设置，将厌氧池20分隔为两个区域，由于第一通孔12和入口21设置在厌氧池顶部，因此，第三通孔24设置在导流墙23的底部。通过导流墙23的导流作用，污水和一级处理液在厌氧池20中的流通路径延长，进而延长了污水和一级处理液在厌氧池中的处理时间。本领域技术人员根据上述实施例的教导，可以对导流墙的数量和结构进行改进，以实现流体流通路径延长的效果。
可选地，所述预缺氧池10、或者厌氧池20、或者二号沟32、或者三号沟33、或者四号沟34中设置有推流搅拌器41。通过推流搅拌器41可以加速污水或处理液在沟池中的流通，防止出现污泥积淀情况。
可选地，三号沟33或四号沟34中设置曝气装置51。鼓风机61通过导气管将空气或者氧气鼓入曝气装置51，以使三号沟33或四号沟34为好氧环境。
可选地，一号沟31中设置曝气装置51。可选地，一号沟31的后半段设置曝气装置51，一号沟31的前半段不设置曝气装置51。
可选地，曝气装置51是曝气管。可选地，曝气装置51是曝气盘。可选地，曝气管或曝气盘的表面设置微孔。采用该实施例，可以提高曝气装置的充氧效率，耗电低。
可选地，一号沟31中设置回流泵，回流泵将第二部分混合液泵入二号沟32。可选地，一号沟31的混合液通过沟池入口35回输到二号沟32。采用该实施例，当混合液中总氮指标不符合排放标准时，将混合液按一定比例回流，在沟池中再进行一轮处理。
污泥发酵装置3生成的发酵液，富含短链脂肪酸(VFAs)，是生物反硝化脱氮很好的碳源。可选地，初沉池1产生的污泥通过泥泵和导泥管输送到污泥发酵装置3。
图3和图4示出了污泥发酵装置的一个可选实施例。
该可选实施例中，污泥发酵装置3包括：罐体111，罐体底部112为倒锥形结构，罐体底部112沉积污泥。罐体底部112设置有储泥斗113，储泥斗113的侧壁或者底部设置出泥口117，用于将罐体底部污泥排出。图3所示实施例中，出泥口117设置在储泥斗113的侧壁。
罐体111上部设置有进泥口114、进水口115、出液口116。
罐体111中设置有进泥管阵列131，所述进泥管阵列131包括多个直立的进泥管118，进泥管118的底部出泥，进泥管118的顶部与第一干管119相连接，第一干管119与进泥口114相连接。进泥口114输入来自于初沉池的污泥，污泥通过第一干管119被输送至各个进泥管118，并从进泥管118底部被分配到罐体中的各个位置。
可选地，进泥管阵列131为一字形阵列，即各个进泥管118并行排列成一排。
可选地，进泥管阵列131的数量为多个，多个进泥管阵列交错排列。图4所示实施例中，进泥管阵列131的数量为两个，两个进泥管阵列131垂直交错排列。
罐体111中还设置有进水管阵列132，进水管阵列132包括多个直立的进水管120，进水管120的底部出水，进水管120的顶部与第二干管121相连接，第二干管121与进水口115相连接，进水口115输入用于与污泥混合发酵的淘洗水。可选地，所述淘洗水为污水厂处理后的排放水或市政管道的自来水。
可选地，所述进水管阵列132为一字形阵列，即各个进水管120并行排列成一排。
可选地，进水管阵列132的数量为多个，多个进水管阵列交错排列。图4所示实施例中，进水管阵列131的数量为两个，两个进水管阵列131垂直交错排列。
可选地，进水管阵列132和进泥管阵列131交错排列。图4所示实施例中，两个进水管阵列132和两个进泥管阵列131交错排列。
罐体111侧壁的顶部设置有一圈出液槽122，出液槽122为U形结构，出液槽122的底部设置有一个或者多个用于汇集发酵液的下水口123，下水口123通过管道连接到出液口116。图4所示实施例中，下水口123的数量为一个，当然，下水口123的数量也可以是多个，多个下水口均匀分布在出液槽中，各个下水口通过管道连接到罐体上部的出液口116。
罐体111的顶部还设置有由一圈直立的档渣板124构成的档渣板圆环138，档渣板圆环138的直径小于出液槽122的直径且与出液槽122保持10—20cm间隙。
发酵液的顶部漂浮有一层浮渣，档渣板圆环138用于将发酵液顶部的浮渣阻挡在出液槽122之外，发酵液从档渣板圆环138与出液槽122之间的缝隙溢出到出液槽，以保证发酵液较为清澈。
可选地，档渣板124的上边沿高于出液槽122的上边沿10-30cm。可选地，档渣板124的上边沿高于出液槽122的上边沿20cm。
可选地，档渣板124的下边沿低于出液槽122的上边沿5-20cm。可选地，档渣板124的下边沿低于出液槽122的上边沿10cm。
可选地，档渣板124的高度为30-50cm。可选地，档渣板124的高度为40cm。
罐体111中还设置有搅拌爪125，搅拌爪125由罐体中心的转轴126驱动旋转，转轴126的驱动装置设置在罐体顶部。搅拌爪125的底部设置有与罐体底部112相适配的倒锥形结构的横齿127，横齿127上设置有多个向上直立的立齿128，立齿128与进水管120和进泥管118交错设置。搅拌爪125顺时针或者逆时针转动，用于将罐体111中的污泥和淘洗水充分混合均匀。
可选地，搅拌爪125设置在罐体中部位置。
可选地，搅拌爪125设置在罐体底部位置。
可选地，立齿128为L形结构，立齿128的尖部朝向旋转方向。
可选地，污泥发酵装置还包括刮泥板129，刮泥板129为对称的叶片结构，刮泥板129设置在搅拌爪125下方的储泥斗113中且与搅拌爪129同轴设置。搅拌爪125转动的同时，刮泥板129同轴转动，用于使储泥斗113中的污泥保持流体状态，防止出泥口117阻塞。
图5示出了进泥管的一个可选实施例。
该可选实施例中，进泥管118底部管口为第一进泥口133，进泥管118底部管口的侧壁上还设置有多个第二进泥口134。
可选地，第一进泥口133的孔径为8-12mm。可选地，第一进泥口133的孔径为10mm。
可选地，第二进泥口134的孔径为6-7mm。可选地，第二进泥口134的孔径为6mm。
图6示出了进水管的一个可选实施例。
该可选实施例中，进水管120底部管口为第一进水口135，进水管120底部管口的侧壁上还设置有多个第二进水口136。
可选地，第一进水口135的孔径为2-3mm。可选地，第二进水口的孔径为1-2mm。
可选地，进泥管118底部的第一进泥口133设置在罐体1/7-1/4高度位置。罐体高度为从底部倒锥形结构尖端到罐体顶部的高度。可选地，第一进泥口133设置在罐体1/5高度位置。
可选地，进水管120底部的第一进水口135设置在罐体1/6-1/3高度位置。罐体高度为从底部倒锥形结构尖端到罐体顶部的高度。可选地，第一进水口135设置在罐体1/4高度位置。
发酵过程中，罐体111上部为发酵液层，所述发酵液层为液态；罐体111中部为发酵层，发酵层为泥液混合态；罐体111底部为污泥层，污泥层为压实的污泥。
污泥发酵装置产生的发酵液能够作为碳源供后续的生化处理环节使用，污水处理系统无需投加外部碳源，节约了成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池；
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟；
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池，预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通；
预缺氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述二沉池的回流污泥和所述初沉池的第一部分污水，预缺氧池对所述回流污泥和所述第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池；
厌氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第二部分污水和所述污泥发酵装置的第一部分发酵液，厌氧池对所述一级处理液、所述第一部分发酵液和所述第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池；
池沟包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第三部分污水和所述污泥发酵装置的第二部分发酵液；池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口；输入到沟池的所述第三部分污水、所述第二部分发酵液和所述二级处理液混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
2.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，所述预缺氧池包括两个或两个以上入口，污泥和污水通过不同的入口输入到预缺氧池。
3.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述厌氧池中设置有用于延长流体路径的导流墙。
4.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，所述预缺氧池、或者厌氧池、或者二号沟、或者三号沟、或者四号沟中设置有推流搅拌器。
5.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述三号沟或四号沟中设置曝气管。
6.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述三号沟或四号沟中设置曝气盘。
7.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述一号沟后半段设置曝气管。
8.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述一号沟后半段设置曝气盘。
9.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述一号沟中设置回流泵，回流泵将所述混合液泵入二号沟。
10.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述一号沟的混合液通过沟池入口回输到二号沟。
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| CN201920959107.7U CN210176687U (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110183061A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 青岛沐邦环境科技有限公司 | 一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统及方法 |
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2019
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