CN210193607U

CN210193607U - 一种高排放标准下污水处理优化运行系统

Info

Publication number: CN210193607U
Application number: CN201920696937.5U
Authority: CN
Inventors: Min Yang; 杨敏; Yongli Sun; 孙永利; Xingfang Guo; 郭兴芳; Pengfeng Li; 李鹏峰; Xingcan Zheng; 郑兴灿; Mai Li; 李劢; Huibin Xiong; 熊会斌; Shifeng Shen; 申世峰
Original assignee: China Public Works North China Design Studies Zong Yuan Co Ltd
Current assignee: China Public Works North China Design Studies Zong Yuan Co Ltd; North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2029-05-16

Abstract

本实用新型涉及一种高排放标准下污水处理优化运行系统及方法，属于污水处理技术领域。本实用新型包括预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、选择池、强化消氧池、内源反硝化池、后缺氧池、后好氧池、二沉池和深度处理单元，二沉池至预缺氧池设置有污泥回流系统，好氧池的末端设置有在线氨氮仪，后缺氧池设置有后缺氧池碳源投加系统，深度处理单元设置有化学除磷药剂投加系统。本实用新型采取设置强化消氧池控制缺氧池与后缺氧池碳源损耗，优化碳源投加点设置提高缺氧池池容利用率而充分利用内碳源，以及设置内源反硝化池强化内源反硝化的强化脱氮措施，并通过优化化学除磷药剂投加点设置恢复生物除磷效能。

Description

一种高排放标准下污水处理优化运行系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种高排放标准下污水处理优化运行系统。

背景技术

近年来，北京、天津等地相继颁布并实施了比现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）更为严格的地方排放标准，如天津市2015年颁布的地方标准（DB12/599-2015），将标准分为A、B、C三个等级，其中A标准对出水TN的排放限值由15mg/L提高到10mg/L，并且要求2018年1月1日起行政区域内设计规模超过1万吨/日的污水处理厂执行地标A标准。

Bardenpho工艺具有脱氮效率高、内回流比相对较低、节省电耗等优点，是当前高排放标准下城镇污水处理厂提标改造工程或新建工程采用的主流工艺，但调研发现，目前Bardenpho工艺系统运行实践中仍存在回流硝化液和后缺氧池入流DO浓度高、碳源无效损耗严重、碳源投加点设置不合理、内碳源未充分利用、碳源投加成本高、化学协同除磷药剂过量投加抑制生物除磷、池容利用率较低、风机配置不合理等突出问题，亟需针对目前Bardenpho工艺系统提出优化运行方法，以指导高排放标准下城镇污水处理厂的工程设计与运行管理。

以北方某采用Bardenpho工艺的污水处理厂提标改造工程为例，现状主要运行问题表现为：①进水碳源严重不足，据统计，2016年进水BOD5/TN低于4的累积频率达64%；②风机配置不合理导致好氧池曝气量过大，进而导致好氧池末端DO通常高达6mg/L；③回流硝化液和后缺氧池入流DO（6mg/L）导致碳源无效损耗严重，其中回流硝化液DO导致220%内回流比下碳源损耗高达13.2mg/LCOD，后缺氧池入流DO导致100%外回流比下外碳源损耗高达12mg/LCOD；④缺氧池碳源投加点设置不合理（设置在第一缺氧池）导致缺氧池池容利用率不超过50%（硝酸盐氮在第一缺氧池已基本反硝化去除），进而导致污泥内碳源甚至进水碳源未被充分利用；⑤好氧池设计池容偏大导致好氧池池容利用率通常不超过70%；⑥化学协同除磷药剂过量投加（PAC投加量为133mg/L）导致系统无生物除磷效能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种高排放标准下污水处理优化运行系统。本实用新型主要采取设置强化消氧池，控制缺氧池与后缺氧池碳源无效损耗，优化碳源投加点设置提高缺氧池池容利用率而充分利用内碳源，以及设置内源反硝化池强化内源反硝化的强化脱氮措施，并通过优化化学除磷药剂投加点设置恢复生物除磷效能。与现有系统相比，本实用新型具有运行操作简单、碳源利用效率高、强化脱氮与生物除磷效果好、碳源与除磷药剂投加量显著降低、池容利用率高等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高排放标准下污水处理优化运行系统，其特征在于，该污水处理优化运行系统具有以下特征：

一种高排放标准下污水处理优化运行系统，包括预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、选择池、强化消氧池、内源反硝化池、后缺氧池、后好氧池、二沉池和深度处理单元，其中，预缺氧池的出口与厌氧池的进口连接，厌氧池的出口与缺氧池的进口连接，缺氧池的出口与好氧池的进口连接，好氧池的出口与选择池的进口连接，选择池的出口与强化消氧池的进口连接，强化消氧池的出口与内源反硝化池的进口连接，内源反硝化池的出口与后缺氧池的进口连接，后缺氧池的出口与后好氧池的进口连接，后好氧池的出口与二沉池的进口连接，二沉池的出口与深度处理单元的进口连接，所述二沉池与预缺氧池间设置有污泥回流系统，好氧池的末端设置有在线氨氮仪，后缺氧池设置有后缺氧池碳源投加系统，深度处理单元设置有化学除磷药剂投加系统。

所述缺氧池包括第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池，其中第一缺氧池的进口与厌氧池的出口连接，第一缺氧池的出口与第二缺氧池的进口连接，第二缺氧池的出口与第三缺氧池的进口连接，第三缺氧池的出口与好氧池的进口连接，所述强化消氧池与第一缺氧池间设置有混合液内回流系统，第二缺氧池末端设置有在线硝氮仪。

所述选择池与强化消氧池设置在原好氧池未利用的池容处，其中强化消氧池的水力停留时间为2.5~3h，选择池的水力停留时间为0.5~1h。

所述内源反硝化池与后缺氧池是通过分割原后缺氧池形成的，后缺氧池的进口处设置有后缺氧池碳源投加系统，其中内源反硝化池的水力停留时间为1~1.5h，后缺氧池的水力停留时间为0.5~1h。

所述在线氨氮仪指导选择池的运行，当氨氮浓度≤1.5mg/L时，选择池运行消氧模式，当氨氮浓度＞1.5mg/L时，选择池运行好氧模式。

所述化学除磷药剂投加系统主要通过去除二沉池出水悬浮固体从而保障深度处理单元出水总磷≤0.3mg/L，能够解决化学协同除磷药剂过量投加抑制生物除磷的问题，从而显著降低除磷药剂投加量。

所述选择池、强化消氧池和后缺氧池均增设潜水搅拌器，用于污泥混合液的混合搅拌。

所述第二缺氧池的水力停留时间为2~3h，主要利用内碳源的反硝化强化脱氮；第三缺氧池的水力停留时间为1~2h，缺氧池碳源投加系统设置在其进口处。

所述在线硝氮仪指导缺氧池碳源投加系统的运行，当硝氮浓度≤0.2mg/L时，关闭缺氧池碳源投加系统，避免碳源无效投加。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：

本实用新型针对当前高排放标准下现有Bardenpho工艺系统运行中存在的进水碳源严重不足、风机配置不合理导致回流硝化液与后缺氧池入流DO浓度过高、碳源无效损耗严重、碳源投加点设置不合理导致内碳源（污泥内碳源PHB和进水碳源）未被充分利用、碳源投加成本高、化学协同除磷药剂过量投加抑制生物除磷、池容利用率较低等问题，主要采取设置强化消氧池控制缺氧池与后缺氧池碳源损耗，优化碳源投加点设置提高缺氧池池容利用率而充分利用内碳源，以及设置内源反硝化池强化内源反硝化的强化脱氮措施，并通过优化化学除磷药剂投加点设置恢复生物除磷效能。

在脱氮方面，利用原好氧池未利用池容设置强化消氧池，在较长水力停留时间2.5~3h下利用污泥内碳源的生物氧化作用强化去除好氧池出水混合液中较高浓度的DO（6mg/L），控制其在缺氧池及后缺氧池导致的碳源无效损耗；通过优化碳源投加点设置（碳源投加点后移），提高缺氧池池容利用率，进而充分利用内碳源和进水碳源而强化脱氮，内源反硝化强化脱氮量至少可达4mg/L，碳源投加量至少可降低11mg/LCOD；通过在强化消氧池之后设置内源反硝化池，进一步强化内源反硝化脱氮，缺氧池及后缺氧池碳源无效损耗控制量可达25.2mg/LCOD，强化脱氮量可达6mg/L，碳源投加量可降低25.2mg/LCOD；通过设置在线硝氮仪指导碳源投加，解决缺氧池碳源无效投加问题；通过设置在线氨氮仪指导选择池运行模式的确定，充分发挥选择池强化脱氮作用。

在除磷方面，通过优化化学除磷药剂投加点设置（由后好氧池出水处改至深度处理单元），恢复生物除磷效能，解决化学协同除磷药剂过量投加抑制生物除磷问题，并显著降低化学除磷药剂投加量，系统生物除磷效能恢复，并且生物除磷效果良好，二级出水磷酸盐通常低于0.1mg/L，同时化学除磷药剂投加量至少降低70%。

综上所述，本实用新型针对性和可操作性强，可为我国高排放标准下城镇污水处理厂的精细化设计和运行提供参考与指导，对低碳氮比、高排放标准污水处理厂的稳定达标和节能降耗具有重要意义。与现有系统相比，本实用新型具有运行操作简单、碳源利用效率高、强化脱氮与生物除磷效果好、碳源与除磷药剂投加量显著降低、池容利用率高等优点。

附图说明

图1 是本实用新型高排放标准下污水处理优化运行系统的工艺流程示意图。

图2是采用Bardenpho工艺的原污水处理系统的工艺流程示意图。

附图标记说明：1-预缺氧池；2-厌氧池；3-缺氧池；3-1-第一缺氧池；3-2-第二缺氧池；3-3-第三缺氧池；4-好氧池；4-1第一好氧池；4-2-第二好氧池；5-选择池；6-强化消氧池；7-内源反硝化池；8-后缺氧池；9-后好氧池；10-二沉池；11-深度处理单元；12-1-进入预缺氧池的生物池进水；12-2-进入厌氧池的生物池进水；13-深度处理单元出水；14-硝化液回流系统；15-二沉池至预缺氧池的污泥回流系统；16-在线硝氮仪；17-缺氧池碳源投加系统；18-在线氨氮仪；19-后缺氧池碳源投加系统；20-化学除磷药剂投加系统。

具体实施方式

如图1所示，一种高排放标准下污水处理优化运行系统，包括预缺氧池1、厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、选择池5、强化消氧池6、内源反硝化池7、后缺氧池8、后好氧池9、二沉池10和深度处理单元11，其中，预缺氧池1的出口与厌氧池2的进口连接，厌氧池2的出口与缺氧池3的进口连接，缺氧池3的出口与好氧池4的进口连接，好氧池4的出口与选择池5的进口连接，选择池5的出口与强化消氧池6的进口连接，强化消氧池6的出口与内源反硝化池7的进口连接，内源反硝化池7的出口与后缺氧池8的进口连接，后缺氧池8的出口与后好氧池9的进口连接，后好氧池9的出口与二沉池10的进口连接，二沉池10的出口与深度处理单元11的进口连接，所述二沉池10至预缺氧池1设置有污泥回流系统15，好氧池4的末端设置有在线氨氮仪18，后缺氧池8设置有后缺氧池碳源投加系统19，深度处理单元11设置有化学除磷药剂投加系统20。

所述缺氧池3包括第一缺氧池3-1、第二缺氧池3-2和第三缺氧池3-3，其中第一缺氧池3-1的进口与厌氧池2的出口连接，第一缺氧池3-1的出口与第二缺氧池3-2的进口连接，第二缺氧池3-2的出口与第三缺氧池3-3的进口连接，第三缺氧池3-3的出口与好氧池4的进口连接，所述强化消氧池6至第一缺氧池3-1设置有混合液内回流系统14，第二缺氧池3-2末端设置有在线硝氮仪16。

所述选择池5与强化消氧池6设置在原好氧池未利用的池容处，其中强化消氧池6的水力停留时间为2.5~3h，选择池5的水力停留时间为0.5~1h。

所述内源反硝化池7与后缺氧池8是通过分割原后缺氧池形成的，后缺氧池8的进口处设置有后缺氧池碳源投加系统19，其中内源反硝化池7的水力停留时间为1~1.5h，后缺氧池8的水力停留时间为0.5~1h。

所述在线氨氮仪18指导选择池5的运行，当氨氮浓度≤1.5mg/L时，选择池5运行消氧模式，当氨氮＞1.5mg/L时，选择池5运行好氧模式。

所述化学除磷药剂投加系统20主要通过去除二沉池10出水悬浮固体从而保障深度处理单元11出水总磷≤0.3mg/L，能够解决化学协同除磷药剂过量投加抑制生物除磷的问题，从而显著降低除磷药剂投加量。

所述选择池5增设潜水搅拌器，用于消氧模式运行下污泥混合液的混合搅拌，并且其曝气系统应可利用闸阀实现独立控制；强化消氧池6和后缺氧池8增设潜水搅拌器，用于污泥混合液的混合搅拌。

所述第二缺氧池3-2的水力停留时间为2~3h，主要利用内碳源的反硝化强化脱氮；第三缺氧池3-3的水力停留时间为1~2h，缺氧池碳源投加系统17设置在其进口处。

所述在线硝氮仪16指导缺氧池碳源投加系统17的运行，当硝氮浓度≤0.2mg/L时，关闭缺氧池碳源投加系统17，避免碳源无效投加。

图2是采用Bardenpho工艺的原污水处理系统工艺流程示意图，Bardenpho工艺的原污水处理系统包括第一好氧池4-1和第二好氧池4-2两个好氧池，其中硝化液回流系统14设置在第二好氧池4-2末端至第一缺氧池3-1，缺氧池碳源投加系统17设置在第一缺氧池3-1进口处，化学除磷药剂投加系统20设置在在后好氧池9末端。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据本实用新型实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种高排放标准下污水处理优化运行系统，包括预缺氧池（1）、厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）、选择池（5）、强化消氧池（6）、内源反硝化池（7）、后缺氧池（8）、后好氧池（9）、二沉池（10）和深度处理单元（11），其中，预缺氧池（1）的出口与厌氧池（2）的进口连接，厌氧池（2）的出口与缺氧池（3）的进口连接，缺氧池（3）的出口与好氧池（4）的进口连接，好氧池（4）的出口与选择池（5）的进口连接，选择池（5）的出口与强化消氧池（6）的进口连接，强化消氧池（6）的出口与内源反硝化池（7）的进口连接，内源反硝化池（7）的出口与后缺氧池（8）的进口连接，后缺氧池（8）的出口与后好氧池（9）的进口连接，后好氧池（9）的出口与二沉池（10）的进口连接，二沉池（10）的出口与深度处理单元（11）的进口连接，其特征在于，所述二沉池（10）与预缺氧池（1）间设置有污泥回流系统（15），好氧池（4）的末端设置有在线氨氮仪（18），后缺氧池（8）设置有后缺氧池碳源投加系统（19），深度处理单元（11）设置有化学除磷药剂投加系统（20）。

2.根据权利要求1所述的高排放标准下污水处理优化运行系统，其特征在于，所述缺氧池（3）包括第一缺氧池（3-1）、第二缺氧池（3-2）和第三缺氧池（3-3），其中第一缺氧池（3-1）的进口与厌氧池（2）的出口连接，第一缺氧池（3-1）的出口与第二缺氧池（3-2）的进口连接，第二缺氧池（3-2）的出口与第三缺氧池（3-3）的进口连接，第三缺氧池（3-3）的出口与好氧池（4）的进口连接，所述强化消氧池（6）与第一缺氧池（3-1）间设置有混合液内回流系统（14），第二缺氧池（3-2）末端设置有在线硝氮仪（16）。

3.根据权利要求1所述的高排放标准下污水处理优化运行系统，其特征在于，所述选择池（5）与强化消氧池（6）设置在原好氧池未利用的池容处。

4.根据权利要求1所述的高排放标准下污水处理优化运行系统，其特征在于，所述内源反硝化池（7）与后缺氧池（8）是通过分割原后缺氧池形成的，后缺氧池（8）的进口处设置有后缺氧池碳源投加系统（19）。

5.根据权利要求1所述的高排放标准下污水处理优化运行系统，其特征在于，所述选择池（5）、强化消氧池（6）和后缺氧池（8）均增设潜水搅拌器，用于污泥混合液的混合搅拌。