公布日：2023.09.29
申請日：2023.08.02
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發明提供一種分段進水多級A/O耦合改良UCT除磷脫氮系統、應用，涉及污水處理領域。包括依次設置的厭氧區、多級A/O單元和二沉池。每段A/O單元包括依次串聯的缺氧區和好氧區，最后一段A/O單元的好氧區與二沉池連通。厭氧區的進水管與進水總管連通，厭氧區的出水管道分別與每段A/O單元的缺氧區的進水管連通，待處理污水先進入厭氧區釋磷，再分段進入各個缺氧區脫氮，提高了系統的脫氮除磷效率。二沉池的剩余污泥通過污泥回流管道回流至第一段A/O單元的缺氧區內先脫除硝態氮，再通過第一段A/O單元的缺氧區與厭氧區連通的第一內回流管道進入厭氧區厭氧釋磷，由于回流液中沒有硝態氮的干擾，進一步提升了系統的除磷效果。
權利要求書
1.一種分段進水多級A/O耦合改良UCT除磷脫氮系統，其特征在于，包括依次設置的厭氧區、多級A/O單元和二沉池；每段所述A/O單元包括依次串聯的缺氧區和好氧區，最后一段所述A/O單元的好氧區與所述二沉池連通；所述厭氧區的進水管與進水總管連通，用于輸送待處理污水，所述厭氧區的出水管道分別與每段所述A/O單元的缺氧區的進水管連通；所述二沉池的出泥口通過污泥回流管道與第一段所述A/O單元的缺氧區連通，所述多級A/O單元第一段的缺氧區還通過第一內回流管道與所述厭氧區連通。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，多個所述缺氧區的進水流量按照所述缺氧區的排列順序呈等比數列；優選地，根據以下公式計算最后一段所述A/O單元的缺氧區的進水流量分配系數：
其中，rn-表示最后一段所述A/O單元的缺氧區的進水流量分配系數，q-表示所述等比數列的公比，n-表示A/O單元的總分段數，且n為大于0的正整數；所述等比數列的公比q為相鄰兩個所述缺氧區的進水流量分配系數的比值，通過以下公式計算：
其中，ri-表示第i段進水流量分配系數；ri-1-表示第i-1段進水流量分配系數；i為≥2的整數；K-表示進水中BOD5與總凱氏氮的質量的比值；α-表示缺氧區中去除單位質量硝態氮所消耗的BOD5的質量。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述進水總管與所述厭氧區的出水管道通過設置有第一閥門的超越管連通；優選地，所述厭氧區的進水管道和每段所述A/O單元的缺氧區的進水管道上均設置有調節閥門。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，最后一段所述A/O單元的好氧區還通過第二內回流管道與最后一段所述A/O單元的缺氧區連通；優選地，最后一段所述A/O單元的好氧區與缺氧區之間的內回流的第二內回流比由下式計算：
其中，R內,n-表示最后一段所述A/O單元的好氧區與缺氧區之間的第二內回流比，rn-表示最后一段所述A/O單元的缺氧區的進水流量分配系數，η-表示總氮去除率，R-表示污泥回流，即污泥流量與總進水流量的比值；優選地，總氮去除率η的計算公式如下：
其中，η-表示總氮去除率，R-表示外回流污泥流量與總進水流量的比值，q-表示等比數列的公比，n-表示A/O單元的總段數。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述二沉池的出泥口通過污泥回流管道與第一段所述A/O單元的缺氧區的前端連通，第一段所述A/O單元的缺氧區的后端還通過第一內回流管道與所述厭氧區的前端連通。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，每段所述A/O單元的好氧區內還設置有曝氣充氧裝置，每個所述曝氣充氧裝置均通過一一對應的伸出所述好氧區的曝氣支管與曝氣主管連通，每個所述曝氣支管上均設置有空氣調節閥和空氣流量計。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，每段所述A/O單元的缺氧區內均設置有攪拌推流裝置。
8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，每段所述A/O單元的缺氧區均設置有碳源投加點。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，每段所述A/O單元的缺氧區內均設置有溶解氧濃度計、污泥濃度計和氧化還原電位儀。
10.一種如權利要求1～9任一項所述的系統在污水處理領域的應用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種分段進水多級A/O耦合改良UCT除磷脫氮系統、應用，其能夠提高傳統多級A/O工藝的除磷效果和總氮去除率。
本發明的實施例通過以下方式實現：
第一方面，本發明提供一種分段進水多級A/O耦合改良UCT除磷脫氮系統，包括依次設置的厭氧區、多級A/O單元和二沉池。
每段A/O單元包括依次串聯的缺氧區和好氧區，因此，當多級A/O單元依次組合時，就形成了缺氧區和好氧區依次交替設置的結構。最后一段A/O單元的好氧區與二沉池連通。
厭氧區的進水管與進水總管連通，用于通入待處理污水，厭氧區的出水管道分別與每段A/O單元的缺氧區的進水管連通。因此形成了待處理污水先進入厭氧區處理，充分釋磷，然后再從厭氧區流出分別進入每段A/O單元的缺氧區內，進行脫氮。由于前端釋磷充分，因此之后在多級A/O單元的好氧區可以充分吸磷，提升了系統除磷效果。
二沉池的出泥口通過污泥回流管道與第一段A/O單元的缺氧區連通，由于外回流的污泥是來源于最后一段A/O單元的好氧區，其中含有較多的硝態氮，若直接回流至厭氧區會破壞厭氧區厭氧環境，降低除磷效果，因此，本發明先將外回流的污泥通入第一段A/O單元的缺氧區，在缺氧區內先脫除硝態氮，然后通過第一段A/O單元的缺氧區與厭氧區連通的第一內回流管道，將處理后的外回流污泥回流至厭氧區內，保證了厭氧區厭氧環境，進一步提升了除磷效果。
第二方面，本發明提供一種如前述實施方式任一項的系統在污水處理領域的應用。
本發明實施例的有益效果是：
本發明提供了一種分段進水多級A/O耦合改良UCT除磷脫氮系統，通過在多級A/O單元之前設置厭氧區，進水先經過厭氧過程，然后進入下游的多級A/O單元，克服了傳統多級A/O工藝僅有部分污水經過厭氧區釋磷的問題，通過以上改進，本系統保留了多級A/O工藝優良的脫氮性能的同時進一步提高了其除磷效果。此外，本發明在宏觀上將上游的厭氧單元與下游的多級A/O單元結合形成了改良UCT除磷脫氮工藝。通過將二沉池中的污泥回流到第一段A/O單元的缺氧區，再從第一段A/O單元缺氧區回流到厭氧區，有效消除了回流污泥中的硝態氮。通過以上設計，本發明結合了多級A/O工藝和改良UCT工藝的優點，進一步提升了脫氮除磷效果。
（發明人：權國卿;董洋;王舜和;宋杰）
