公布日：2023.10.10
申請日：2023.05.23
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種脫氮除磷系統及方法，脫氮除磷系統包括依次連接的進水口、多級AO系統、第一沉淀池和出水口；多級AO系統包括與進水口連接的厭氧池、兩個或多個缺氧池以及兩個或多個好氧池；該系統還包括發酵池，發酵池的入口與第一沉淀池的出口連接，發酵池的出口與厭氧池連接。發酵池將多級AO系統中沉淀的污泥進行厭氧發酵，利用污泥中的大量有機質轉化為小分子碳源或生物氣，使污泥最大資源化。發酵池提供系統了內碳源，這大大減少了施加外源碳的成本。將發酵池中提供的內碳源回流至厭氧池中能夠最大程度上地增加內源碳的利用率，從而進一步地提高污泥的利用率，大大提高系統的脫氮效率。
權利要求書
1.一種脫氮除磷系統，包括依次連接的進水口、多級AO系統、第一沉淀池和出水口；所述多級AO系統包括與所述進水口連接的厭氧池、兩個或多個缺氧池以及兩個或多個好氧池；其特征在于，所述系統還包括發酵池，所述發酵池的入口與所述第一沉淀池的出口連接，所述發酵池的出口與所述厭氧池連接。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括混凝池，所述混凝池安裝在所述發酵池和所述厭氧池之間。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述系統還包括第二沉淀池，所述第二沉淀池安裝在所述混凝池和所述厭氧池之間。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池的下部有多個間隔的斜板。
5.根據權利要求2或3所述的系統，其特征在于，所述第二沉淀池的出口通過回流泵與所述發酵池的入口相連接。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述第二沉淀池的出口通過回流泵與所述混凝池的入口相連接。
7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一沉淀池的出口通過回流泵與所述厭氧池的入口連接。
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多級AO系統包括依次連接的所述厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池以及第二好氧池。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述第一好氧池的出口通過回流泵與所述第一缺氧池的入口連接，所述第二好氧池的出口通過回流泵與所述第一缺氧池和/或所述第二缺氧池的入口連接。
10.一種脫氮除磷方法，將污水依次通過進水口、多級AO系統和第一沉淀池，并經過出水口輸出，其特征在于，將所述第一沉淀池中產生的沉淀污泥送至發酵池中；以及，將在所述發酵池中從所述沉淀污泥轉化的小分子碳源以及生物氣傳送至所述多級AO系統中的厭氧池。
發明內容
本發明的目的在于提供一種脫氮除磷系統，解決了上述背景技術中提出的外加碳源導致污水處理成本過高的問題，同時還能夠促進多級AO工藝的處理效率，有效地提高生活污水的水質，具有工藝簡單、處理成本低和操作方便等優勢。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
本發明的一方面提出了一種脫氮除磷系統，包括依次連接的進水口、多級AO系統、第一沉淀池和出水口；多級AO系統包括與進水口連接的厭氧池、兩個或多個缺氧池以及兩個或多個好氧池；該系統還包括發酵池，發酵池的入口與第一沉淀池的出口連接，發酵池的出口與厭氧池連接。
多級AO系統是本方案中污水處理的主體反應區，污水在其中能夠充分的完成厭氧-缺氧-好氧反應。污水的處理流程為：首先，大量污水進入厭氧池中，在厭氧池中大量的具有聚磷能力的聚磷菌(PAOs)等微生物釋磷，隨后污水發生氨化、反硝化反應；接著，經厭氧池處理的污水流入缺氧池中，在缺氧池中利用污水中的碳源進行反硝化作用，將污水中的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣進行脫氮；隨后，經缺氧池處理的污水流入好氧池中，在好氧池中進行硝化反應，同時，污泥中的微生物從污水中吸收磷，將磷富集在微生物體內，大量的磷保存在污泥中。污水經過多級AO反應池后，在保證聚磷菌充分釋磷的基礎上能夠優先利用進水中的碳源進行脫氮，不斷地進行硝化與反硝化反應，從而有效的降低水中的氮磷污染物。
發酵池將多級AO系統中沉淀的污泥進行厭氧發酵，利用污泥中的大量有機質轉化為小分子碳源或生物氣，使污泥最大資源化。發酵池提供系統了內碳源，這大大減少了施加外源碳的成本。發酵池與厭氧池連接可以將發酵池中提供的內碳源回流多級AO系統，這能夠最大程度上地增加內源碳的利用率并促進多級AO系統的處理效率。并且，此方案還具有工藝簡單、處理成本低和操作方便等優勢。
進一步地，該系統還包括混凝池，混凝池安裝在發酵池和厭氧池之間。混凝池將發酵池中的泥水混合物進行混凝沉淀，使泥水中的顆粒相聚并形成更大的膠體；混凝池加快了泥水混合物混凝沉淀的速度，提高了污水處理中泥水分離的效率。
進一步地，在混凝池中外加活性炭。混凝池通過外加活性炭使污水中難以沉淀的顆粒能互相聚合而形成膠體，然后與水體中的雜質結合形成更大的絮凝體，依靠絮凝體的強大吸附力，不僅能吸附懸浮物，還能吸附部分細菌和溶解性物質；活性炭的加入增加了混凝池的沉降能力。
進一步地，該系統還包括第二沉淀池，第二沉淀池安裝在混凝池和厭氧池之間。第二沉淀池可以有效的達到泥水分離，處理完的水達標后直接排放；未達標的污水排放回厭氧池中繼續反應，而分離出的富磷剩余污泥則可進行回收再利用，從而提高剩余污泥的利用率，實現剩余污泥減量化。
進一步地，第一沉淀池和/或第二沉淀池的下部有多個間隔的斜板。第一沉淀池與第二沉淀池能夠有效進行泥水分離，從而提高多級AO工藝的處理效率，有利于提高生活污水的水質。
進一步地，第二沉淀池的出口通過回流泵與發酵池的入口相連接。污泥回流至發酵池反應后能夠有效減少外加碳源的生產費用，彌補脫氮除磷碳源競爭的不足。
進一步地，第二沉淀池的出口通過回流泵與混凝池的入口相連接。第二沉淀池中沉降的剩余污泥回流至混凝池中進行進一步地沉淀，減少了剩余污泥的含量，提高了污泥沉降的效率。
進一步地，第一沉淀池的出口通過回流泵與厭氧池的入口相連接。污泥回流至厭氧池能夠提高工藝前端污泥濃度，提高剩余污泥的利用率，減少剩余污泥的產量。
進一步地，多級AO系統包括依次連接的厭氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池以及第二好氧池。從第一好氧池中傳出的污水進入第二缺氧池和第二好氧池完成第二次硝化反硝化脫氮除磷反應，對水體進行第二次處理，能夠有效地降低水中的氮磷污染物，并且此構造的成本低廉，高效且經濟實惠。
進一步地，第一好氧池的出口通過回流泵與第一缺氧池的入口連接，第二好氧池的出口通過回流泵與第一缺氧池和/或第二缺氧池的入口連接。第一段混合液由第一好氧池的末端回流至第一缺氧池的首端，第二段混合液由第二好氧池的末端回流至第一缺氧池和/或第二缺氧池的首端；第二好氧池的污水隨著測樣濃度的變化選擇回流至第一缺氧池還是第二缺氧池，或者同時流進第一缺氧池2和第二缺氧池4中；當污水的回流量大時，污水同時流進第一缺氧池2和第二缺氧池4中有助于提高污水處理的效率，并減少了第一缺氧池2和第二缺氧池4中的工作負擔；這樣的多段回流裝置能夠節省脫氮回流的時間，并有助于提高脫氮除磷的效果，從而實現徹底脫氮。
本發明的第二方面提出了一種脫氮除磷方法，將污水依次通過進水口、多級AO系統和第一沉淀池，并經過出水口輸出，將第一沉淀池中產生的沉淀污泥送至發酵池中；以及，將在發酵池中從沉淀污泥轉化的小分子碳源以及生物氣傳送至多級AO系統中的厭氧池。在本方法中發酵池即可產生小分子碳源，從而減少了添加外源碳源所產生的的費用，經濟環保；并且，本方案有效減少了剩余污泥的體積，實現了將污水最大程度的無害化處理。
本發明具有以下有益效果：
發酵池將多級AO系統中沉淀的污泥進行厭氧發酵，利用污泥中的大量有機質轉化為小分子碳源或生物氣，使污泥最大資源化。發酵池提供系統了內碳源，這大大減少了施加外源碳的成本。并且，設置了多重回流系統，既能提高對污水的再處理，又能提高污泥的再利用率。將發酵池中提供的內碳源回流至厭氧池中能夠最大程度上地增加內源碳的利用率，從而進一步地提高污泥的利用率，大大提高系統的脫氮效率。而設置的多重回流系統，既能提高對污水的再處理，又能提高污泥的再利用率。通過對生活污水進行治理，能夠有效降低生活污水對周邊生態環境的破壞，具有良好的社會效益、經濟效益和環境效益。
（發明人：閆鈺;黃瀟;王福鵬;董艷紅;王宏杰;蘇韋;董文藝）
