公布日：2024.04.16

申請(qǐng)日：2024.02.18

分類號(hào)：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法及系統(tǒng)，包括厭氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、預(yù)沉淀濃縮池、轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池及二沉池。本發(fā)明的有益效果是：通過預(yù)沉淀濃縮及第一污泥回流的設(shè)置，其硝酸鹽含量很低，可避免對(duì)厭氧的影響；去除缺氧區(qū)污泥濃度提高對(duì)后續(xù)二沉池的固體負(fù)荷不利影響，可進(jìn)一步提高第二污泥回流比例，提升缺氧區(qū)脫氮效果，缺氧后置，全部硝化后的硝酸鹽進(jìn)入缺氧進(jìn)行反硝化，避免了回流帶來的能耗和溶氧不利影響，設(shè)置單獨(dú)的污泥預(yù)沉淀濃縮區(qū)，進(jìn)行快速的固液分離，并將沉降性好的污泥回流至厭氧區(qū)進(jìn)行污泥濃度的補(bǔ)充，沉降性較差的污泥通過二沉池沉淀后排出系統(tǒng)，又利用同步提升生物反應(yīng)脫氮除磷能力和固液分離能力。

權(quán)利要求書

1.一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，包括污水處理系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理系統(tǒng)包括厭氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、預(yù)沉淀濃縮池(8)、轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池(9)及二沉池(10)，所述厭氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、預(yù)沉淀濃縮池(8)、轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池(9)和二沉池(10)依次連通，所述二沉池與缺氧區(qū)之間設(shè)置有泥調(diào)控系統(tǒng)(15)，所述預(yù)沉淀濃縮池(8)與厭氧區(qū)之間設(shè)置有碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)(16)；以水流方向而定，所述污泥回流系統(tǒng)包括第一污泥回流管(13)和第二污泥回流管(14)；所述第二污泥回流管(14)的污泥回流路徑為預(yù)沉淀濃縮池(8)末端底部，通過污泥回流泵、第二污泥回流管(14)回流到厭氧區(qū)前端；所述第一污泥回流管(13)的污泥回流路徑為二沉池(10)末端底部，通過重力排放至污泥泵房，后由污泥回流泵、第一污泥回流管(13)回流到缺氧區(qū)前端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧區(qū)包括并排設(shè)置的厭氧池一(2)和厭氧池二(3)，所述厭氧池一(2)通過進(jìn)水至厭氧池進(jìn)水管(11)與提升泵(1)相連通，所述厭氧池一(2)和厭氧池二(3)內(nèi)分別安裝有變頻攪拌機(jī)一(17)和變頻攪拌機(jī)二(18)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述好氧區(qū)包括并排設(shè)置的好氧池一(4)和好氧池二(5)，所述好氧池一(4)內(nèi)安裝有鼓風(fēng)機(jī)一(25)，所述好氧池二(5)內(nèi)安裝有與控制終端(27)呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表一(22)，所述鼓風(fēng)機(jī)一(25)的出風(fēng)端通過曝氣管路連通有曝氣頭。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧區(qū)包括并排設(shè)置的缺氧池一(6)和缺氧池二(7)，所述缺氧池一(6)和缺氧池二(7)內(nèi)分別安裝有變頻攪拌機(jī)三(19)和變頻攪拌機(jī)四(20)，且所述缺氧池二(7)內(nèi)還安裝有與控制終端(27)呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表二(23)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)沉淀濃縮池(8)內(nèi)安裝有第一污泥回流泵(21)，且所述第一污泥回流泵(21)在預(yù)沉淀濃縮池(8)單獨(dú)設(shè)置或與吸泥機(jī)合并設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池(9)內(nèi)安裝有鼓風(fēng)機(jī)二(26)和與控制終端(27)呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表三(24)，所述鼓風(fēng)機(jī)二(26)的出風(fēng)端通過曝氣管路連通有曝氣頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述二沉池(10)頂部設(shè)有刮吸泥機(jī)，底部設(shè)有排泥口，污泥通過重力排放至污泥泵房，后由剩余污泥排放泵、污泥排放管到缺氧區(qū)前端。

8.一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法，包括權(quán)利要求1中的所述污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述深度脫氮污水處理方法包括以下步驟：步驟1：待處理污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)與回流到厭氧區(qū)的污泥混合，進(jìn)行吸附COD、內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化和釋磷反應(yīng)，協(xié)同進(jìn)行反硝化除磷；步驟2：厭氧區(qū)出水進(jìn)入好氧區(qū)進(jìn)行硝化、吸磷反應(yīng)，去除污水中氨氮和磷；步驟3：好氧區(qū)出水進(jìn)入缺氧區(qū)進(jìn)一步反硝化，利用內(nèi)源反硝化脫氮，去除氮素；步驟4：缺氧區(qū)出水進(jìn)入預(yù)沉淀濃縮區(qū)進(jìn)行固液分離，經(jīng)過沉淀、濃縮后，污泥沿第二污泥回流管(14)至厭氧區(qū)，補(bǔ)充污泥濃度；步驟5：缺氧區(qū)出水流入轉(zhuǎn)換區(qū)，視反硝化狀況進(jìn)行進(jìn)一步的曝氣或攪拌。步驟6：轉(zhuǎn)換區(qū)出水流入二沉池(10)，進(jìn)行泥水分離后，污水排出，底部污泥經(jīng)第一污泥回流管(13)流入污泥泵房，進(jìn)而回流至所述缺氧區(qū)前端，一小部分剩余污泥由剩余污泥泵由排泥管排出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法，其特征在于：所述第一污泥回流管(13)和第二污泥回流管(14)的管身上分別設(shè)置有污泥調(diào)控系統(tǒng)(15)與碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)(16)，所述污泥調(diào)控系統(tǒng)(15)負(fù)責(zé)根據(jù)前端水質(zhì)情況和厭氧區(qū)污泥情況，智能調(diào)節(jié)回流量及污泥濃度，回流量調(diào)控范圍50％-120％；所述碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)(16)負(fù)責(zé)根據(jù)前端碳氮比數(shù)據(jù)、第一污泥回流泵(21)的數(shù)據(jù)及污泥濃度，靈活調(diào)配回流量并可少量補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)碳源回流量調(diào)控范圍50％-150％。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法，其特征在于：所述鼓風(fēng)機(jī)一(25)為好氧曝氣風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)一(25)的出風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)量計(jì)，所述鼓風(fēng)機(jī)二(26)為轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)區(qū)風(fēng)機(jī)，且所述鼓風(fēng)機(jī)二(26)的出風(fēng)口設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)閥。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決現(xiàn)有后置反硝化內(nèi)源脫氮工藝中，高污泥濃度、高外回流比帶來的固體負(fù)荷增大的問題而提供一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理系統(tǒng)，包括污水處理系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)包括厭氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、預(yù)沉淀濃縮池、轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池及二沉池，厭氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、預(yù)沉淀濃縮池、轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池和二沉池依次連通，二沉池與缺氧區(qū)之間設(shè)置有泥調(diào)控系統(tǒng)，預(yù)沉淀濃縮池與厭氧區(qū)之間設(shè)置有碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)；

以水流方向而定，污泥回流系統(tǒng)包括第一污泥回流管和第二污泥回流管；第二污泥回流管的污泥回流路徑為預(yù)沉淀濃縮池末端底部，通過污泥回流泵、第二污泥回流管回流到厭氧區(qū)前端；第一污泥回流管的污泥回流路徑為二沉池末端底部，通過重力排放至污泥泵房，后由污泥回流泵、第一污泥回流管回流到缺氧區(qū)前端。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：厭氧區(qū)包括并排設(shè)置的厭氧池一和厭氧池二，厭氧池一通過進(jìn)水至厭氧池進(jìn)水管與提升泵相連通，厭氧池一和厭氧池二內(nèi)分別安裝有變頻攪拌機(jī)一和變頻攪拌機(jī)二。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：好氧區(qū)包括并排設(shè)置的好氧池一和好氧池二，好氧池一內(nèi)安裝有鼓風(fēng)機(jī)一，好氧池二內(nèi)安裝有與控制終端呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表一，鼓風(fēng)機(jī)一的出風(fēng)端通過曝氣管路連通有曝氣頭。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：缺氧區(qū)包括并排設(shè)置的缺氧池一和缺氧池二，缺氧池一和缺氧池二內(nèi)分別安裝有變頻攪拌機(jī)三和變頻攪拌機(jī)四，且缺氧池二內(nèi)還安裝有與控制終端呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表二。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：預(yù)沉淀濃縮池內(nèi)安裝有第一污泥回流泵，且第一污泥回流泵在預(yù)沉淀濃縮池單獨(dú)設(shè)置或與吸泥機(jī)合并設(shè)置。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝有鼓風(fēng)機(jī)二和與控制終端呈信號(hào)傳輸連接的監(jiān)測(cè)儀表三，鼓風(fēng)機(jī)二的出風(fēng)端通過曝氣管路連通有曝氣頭。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：二沉池頂部設(shè)有刮吸泥機(jī)，底部設(shè)有排泥口，污泥通過重力排放至污泥泵房，后由剩余污泥排放泵、污泥排放管到缺氧區(qū)前端。

一種強(qiáng)化污泥預(yù)沉淀濃縮的深度脫氮污水處理方法，包括污水處理系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

步驟1：待處理污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)與回流到厭氧區(qū)的污泥混合，進(jìn)行吸附COD、內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化和釋磷反應(yīng)，協(xié)同進(jìn)行反硝化除磷；

步驟2：厭氧區(qū)出水進(jìn)入好氧區(qū)進(jìn)行硝化、吸磷反應(yīng)，去除污水中氨氮和磷；

步驟3：好氧區(qū)出水進(jìn)入缺氧區(qū)進(jìn)一步反硝化，利用內(nèi)源反硝化脫氮，去除氮素；

步驟4：缺氧區(qū)出水進(jìn)入預(yù)沉淀濃縮區(qū)進(jìn)行固液分離，經(jīng)過沉淀、濃縮后，污泥沿第二污泥回流管至厭氧區(qū)，補(bǔ)充污泥濃度；

步驟5：缺氧區(qū)出水流入轉(zhuǎn)換區(qū)，視反硝化狀況進(jìn)行進(jìn)一步的曝氣或攪拌。

步驟6：轉(zhuǎn)換區(qū)出水流入二沉池，進(jìn)行泥水分離后，污水排出，底部污泥經(jīng)第一污泥回流管流入污泥泵房，進(jìn)而回流至缺氧區(qū)前端，一小部分剩余污泥由剩余污泥泵由排泥管排出。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：第一污泥回流管和第二污泥回流管的管身上分別設(shè)置有污泥調(diào)控系統(tǒng)與碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)，污泥調(diào)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)根據(jù)前端水質(zhì)情況和厭氧區(qū)污泥情況，智能調(diào)節(jié)回流量及污泥濃度，回流量調(diào)控范圍50％-120％；碳穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)根據(jù)前端碳氮比數(shù)據(jù)、第一污泥回流泵的數(shù)據(jù)及污泥濃度，靈活調(diào)配回流量并可少量補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)碳源回流量調(diào)控范圍50％-150％。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：鼓風(fēng)機(jī)一為好氧曝氣風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)一的出風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)量計(jì)，鼓風(fēng)機(jī)二為轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)區(qū)風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)二的出風(fēng)口設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明的有益效果是：

1)除磷效果好；常規(guī)活性污泥法，其外回流會(huì)攜帶一定量的硝酸鹽，影響厭氧釋磷的過程。通過預(yù)沉淀濃縮及第一污泥回流的設(shè)置，其硝酸鹽含量很低，可避免對(duì)厭氧的影響，無需設(shè)置預(yù)缺氧區(qū)，節(jié)約池容，考慮一定的內(nèi)碳源存儲(chǔ)，厭氧HRT可略微減少，除磷藥劑投加量減少80％-100％；

2)脫氮效果優(yōu)；去除缺氧區(qū)污泥濃度提高對(duì)后續(xù)二沉池的固體負(fù)荷不利影響，可進(jìn)一步提高第二污泥回流比例，提升缺氧區(qū)脫氮效果，節(jié)約池容。缺氧后置，全部硝化后的硝酸鹽進(jìn)入缺氧進(jìn)行反硝化，避免了回流帶來的能耗和溶氧不利影響，免除了理論脫氮率的限制。實(shí)際案例證明，可在進(jìn)水COD/TN＝2、BOD/TN＝4的低碳氮比水質(zhì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低溫下出水TN穩(wěn)定低于10mg/L，正常出水TN穩(wěn)定低于5mg/L；

3)污泥沉降性好；在后置反硝化內(nèi)源脫氮工藝缺氧區(qū)后端，設(shè)置單獨(dú)的污泥預(yù)沉淀濃縮區(qū)，進(jìn)行快速的固液分離，并將沉降性好的污泥回流至厭氧區(qū)進(jìn)行污泥濃度的補(bǔ)充，沉降性較差的污泥通過二沉池沉淀后排出系統(tǒng)，又利用同步提升生物反應(yīng)脫氮除磷能力和固液分離能力，發(fā)揮后置反硝化內(nèi)源脫氮工藝的優(yōu)勢(shì)。

（發(fā)明人：包宇）