CN108911139A - 一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***及方法。通过在厌氧池上游设置了前置缺氧池，将污泥浓缩池中的污泥与部分待处理的污水引入前置缺氧池，减少了进入厌氧池的硝酸盐含量，提升***的除磷效率；采用单独曝气的方式将短程硝化反硝化池配置到***内，实现一体化运行，与现有技术相比，本申请整个污水处理过程的耗氧量下降了25％，***反硝化对碳源的需求下降了40％；本申请提出了一种新的实现短程硝化反硝化一体化装置的***，具有极强的技术优势，对于污水处理装置提升脱氮效率，减少能耗具有重要的应用意义。
Description
技术领域
本申请涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***及方法。
背景技术
氮污染对水体危害的严重性被越来越多的人们所认识，废水的生物脱氮就是模拟自然生态环境中氮的循环，利用专性好氧硝化菌和兼性反硝化菌的联合作用，将水中以各种形态存在的氮转化为氮气逃逸到大气中去。传统的全程硝化反硝化生物脱氮工艺在废水脱氮方面起到了一定的作用，但仍存在一些问题，如高浓度的氨氮进水会抑制硝化菌的生长，硝化菌增殖速度慢引起总水力停留时间较长等问题。短程硝化反硝化生物脱氮技术，由于具有降低能耗、节省碳源、减少污泥生成量、反应器容积小及占地面积省等优点，受到人们的普遍关注。短程硝化反硝化脱氮技术的核心是将硝化过程控制在亚硝酸阶段，然后进行反硝化。通常利用亚硝酸菌和硝酸菌的动力学特性的固有差异，采用控制高温、低溶解氧、较高的pH、高氨氮负荷等对两类菌种的生长产生不同影响的方式来实现。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***及方法。
本申请提供了一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***，包括按污水流动方向顺次设置的：前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池、集水槽、沉淀池、清水池，所述沉淀池通过气提管连接有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池与所述前置缺氧池之间连接有污泥回流管，所述好氧池与缺氧池之间连接有内回流管；所述前置缺氧池开设有第一进水口，所述厌氧池开设有第二进水口；沿污水流动方向，所述短程硝化反硝化池单独曝气。
可选的，所述短程硝化反硝化池的前端设有pH调节剂投加口，所述短程硝化反硝化池的后端设有pH检测仪。
可选的，所述短程硝化反硝化池的前端设有铵盐投加口。
可选的，所述前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池、集水槽、沉淀池、清水池、污泥浓缩池均设置在同一槽体内，所述缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池均通过隔板分隔而成，所述隔板上开设有供污水流动的开孔；至少所述短程硝化反硝化池与好氧池之间的隔板位置可调节。
可选的，在污水流动方向上，所述厌氧池、缺氧池、好氧池均设置多个，且相同反应池连续设置。
可选的，调节所述隔板位置的结构具体包括：设置在所述槽体上的多对卡槽，多对所述卡槽沿污水流向间隔设置，所述隔板安装在其中一对所述卡槽内。
可选的，所述第一进水口与第二进水口的进水量之比为1：9。
可选的，还包括用于存放待处理污水的中间水箱，所述中间水箱的出口分别与所述第一进水口、第二进水口连通。
本申请还提供了一种基于上述污水处理***的污水处理方法，所述短程硝化反硝化池通过进行交替好氧/缺氧的操作实现短程硝化反硝化过程，且反应温度为30-35℃、pH值为7.0-8.5。
可选的，所述交替好氧/缺氧的操作具体为：好氧反应185min—缺氧反应30min—好氧反应95min—缺氧反应60min。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：通过在厌氧池上游设置了前置缺氧池，将污泥浓缩池中的污泥与部分待处理的污水引入前置缺氧池，减少了进入厌氧池的硝酸盐含量，提升***的除磷效率；采用单独曝气的方式将短程硝化反硝化池配置到***内，实现一体化运行，与现有技术相比，本申请整个污水处理过程的耗氧量下降了25％，***反硝化对碳源的需求下降了40％；本申请提出了一种新的实现短程硝化反硝化一体化装置的***，具有极强的技术优势，对于污水处理装置提升脱氮效率，减少能耗具有重要的应用意义。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所述诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***的平面示意图。
其中，1、第一进水口；2、第二进水口；3、前置缺氧池；4、厌氧池；5、缺氧池；6、短程硝化反硝化池；7、好氧池；8、内回流管；9、污泥回流管；10、沉淀池；11、污泥浓缩池；12、清水池；13、集水槽；14、pH调节剂投加口；15、pH检测仪；16、铵盐投加口；17、隔板；18、卡槽。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1所示，本申请提供了一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***，包括按污水流动方向顺次设置的：前置缺氧池3、厌氧池4、缺氧池5、短程硝化反硝化池6、好氧池7、集水槽13、沉淀池10、清水池12，所述沉淀池10通过气提管连接有污泥浓缩池11，所述污泥浓缩池11与所述前置缺氧池3之间连接有污泥回流管9，所述好氧池7与缺氧池5之间连接有内回流管8；所述前置缺氧池3开设有第一进水口1，所述厌氧池4开设有第二进水口2；沿污水流动方向，所述短程硝化反硝化池6单独曝气。图1中点划线框选区域为短程硝化反硝化池6。
本申请的总体运行方式为：部分污水从第一进水口1进入前置缺氧池3，然后流入厌氧池4；其余污水从第二进水口2进入厌氧池4，然后依次经过缺氧池5、短程硝化反硝化池6、好氧池7、集水槽13、沉淀池10，沉淀池10中的上清液流入清水池12外排，沉淀池10中的污泥经气提管进入污泥浓缩池11，污泥浓缩池11中的污泥经污泥回流管9回流至前置缺氧池3；好氧池7中的混合液经内回流管8回流至缺氧池5。即污水进入前置缺氧池3后，来自浓缩池的回流污泥在前置缺氧池3中完成部分反硝化，降低硝酸盐浓度，减少进入厌氧池4的硝酸盐量；前置缺氧池3中的污水随后进入厌氧池4完成充分释磷，污水经厌氧池4进入缺氧池5，好氧池7回流的混合液在此完成反硝化，污水进入短程硝化反硝化池6，通过控制曝气时机和持续时间，在此处实现好氧/缺氧交替反应，进一步高效脱氮；之后污水进入好氧池7，有机物被好氧降解、活性污泥充分吸磷，后经集水槽13进入沉淀池10，随后污泥通过气提管进入污泥浓缩池11，上清液进入清水池12，随后排放。
前置缺氧池3的设置，可以起到分配碳源的目的，减少进入厌氧池4的硝酸盐的量，提升***的除磷效率；采用单独曝气的方式将短程硝化反硝化池6配置到***内，实现一体化运行，与现有技术相比，本申请整个污水处理过程的耗氧量下降了25％，***反硝化对碳源的需求下降了40％。总体来说，本申请提出了一种新的实现短程硝化反硝化一体化装置的***，具有极强的技术优势，对于污水处理装置提升脱氮效率，减少能耗具有重要的应用意义。
可选的，所述短程硝化反硝化池6的前端设有pH调节剂投加口14，所述短程硝化反硝化池6的后端设有pH检测仪15。在前端设置pH调节剂投加口14，方便投加NaHCO3，并在后端设置pH检测仪15进行检测，以便将短程硝化反硝化池6内液体的pH值控制在7.0-8.5，优选控制在7.5-8.2之间；通过控制环境参数抑制了硝酸盐生长，从而为亚硝酸盐生长提供了适宜的环境。
可选的，所述短程硝化反硝化池6的前端设有铵盐投加口16。在前端设置氨盐投加口，可随时添加铵盐，可以在一定时间内将短程硝化反硝化池6的游离氨浓度控制在1-10mg/L内，实现短期内对硝化菌的抑制作用，优化氨氧化菌为活性污泥的优势菌种来实现短程硝化。
可选的，所述前置缺氧池3、厌氧池4、缺氧池5、短程硝化反硝化池6、好氧池7、集水槽13、沉淀池10、清水池12、污泥浓缩池11均设置在同一槽体内，所述缺氧池5、厌氧池4、缺氧池5、短程硝化反硝化池6、好氧池7均通过隔板分隔而成，所述隔板上开设有供污水流动的开孔；至少所述短程硝化反硝化池6与好氧池7之间的隔板17位置可调节。隔板17的位置可灵活调节，从而实现改变短程硝化反硝化池6和好氧池7的体积，调整污水在短程硝化反硝化池6与好氧池7内的停留时间，适应不同的进水水质情况。
从前置缺氧池3到短程硝化反硝化池6结束，污水是沿“S”型轨迹流动的，到达好氧池7后则换成直线流动，可以理解为短程硝化反硝化池6是在原有缺氧池5后1/4与原有好氧池7前1/4区域隔离出来的独立的区域，污水在短程硝化反硝化池6内实现了流向切换，有利于反应的充分进行。
可选的，在污水流动方向上，所述厌氧池4、缺氧池5、好氧池7均设置多个，且相同反应池连续设置。隔板上设有开孔，不影响污水流动；污水在不同反应池之间流动，可以进行充分混合，同时延长了污水的停留时间。
可选的，调节所述隔板17位置的结构具体包括：设置在所述槽体上的多对卡槽18，多对所述卡槽18沿污水流向间隔设置，所述隔板17安装在其中一对所述卡槽18内。如图1所示，在隔板17的上下游分别设置多对卡槽18，根据实际需要，将隔板17安装到合适的卡槽18位置处，就可以实现对短程硝化反硝化池6与好氧池7的体积调节，改变污水在对应反应池内的停留时间，以适应不同进水水质的情况。
可选的，所述第一进水口1与第二进水口2的进水量之比为1：9。只让10％的污水进入前置缺氧池3，实现减少进入厌氧池4氨浓度的目的即可，剩余90％的污水经第二进水口2直接进入厌氧池4参与反应；利用少量待处理的污水就可以实现减少进入厌氧池4氨浓度的目的，无需额外提供原料或设备，成本低。
可选的，还包括用于存放待处理污水的中间水箱，所述中间水箱的出口分别与所述第一进水口1、第二进水口2连通。中间水箱的容积一般是后续所有反应池中参与反应污水体积的2-3倍，通过调节中间水箱内污水的温度，可以实现对后续参与反应污水的水温调节，尤其是对短程硝化反硝化池6内水体温度的调节，为硝化反硝化反应提供最佳的环境。
另外，本申请还提供了一种基于上述污水处理***的污水处理方法，所述短程硝化反硝化池6通过进行交替好氧/缺氧的操作实现短程硝化反硝化过程，且反应温度为30-35℃、pH值为7.0-8.5。污水进入短程硝化反硝化池6后，通过调节短程硝化反硝化池6的曝气时机与持续时间，提供交替好氧/缺氧的反应环境，反应温度的控制可通过调节前述中间水箱温度的方式实现，pH值的调节则可通过在pH调节剂投加口14投加NaHCO3的方式实现，同时根据pH检测仪15的检测结果确定是否需要继续投加NaHCO3。
可选的，所述交替好氧/缺氧的操作具体为：好氧反应185min—缺氧反应30min—好氧反应95min—缺氧反应60min。即从污水进入短程硝化反硝化池6到污水离开的期间，首先持续曝气185min，然后停止曝气30min，再持续曝气95min，最后停止曝气，等待污水排出短程硝化反硝化池6。上述反应持续时间只是一个优选的时间组合，实际处理过程中，可根据具体工况灵活调节曝气持续和等待时间，以满足不同工况的需求。
即采取交替好氧/缺氧的方式实现短程硝化反硝化过程，具体的实施方式为，在短程硝化反硝化池6的反应周期内，顺序进行好氧反应185min，缺氧反应30min，好氧反应95min，缺氧反应60min，同时控制区域混合液水温保持在30-35℃，pH控制在7.5-8.2，为氨氧化菌的优势生长创造条件，实现亚硝酸盐的积累，进而实现短程硝化反硝化过程。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种诱导产生短程硝化反硝化的污水处理***，其特征在于，包括按污水流动方向顺次设置的：前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池、集水槽、沉淀池、清水池，所述沉淀池通过气提管连接有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池与所述前置缺氧池之间连接有污泥回流管，所述好氧池与缺氧池之间连接有内回流管；所述前置缺氧池开设有第一进水口，所述厌氧池开设有第二进水口；沿污水流动方向，所述短程硝化反硝化池单独曝气。
2.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于，所述短程硝化反硝化池的前端设有pH调节剂投加口，所述短程硝化反硝化池的后端设有pH检测仪。
3.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于，所述短程硝化反硝化池的前端设有铵盐投加口。
4.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于，所述前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池、集水槽、沉淀池、清水池、污泥浓缩池均设置在同一槽体内，所述缺氧池、厌氧池、缺氧池、短程硝化反硝化池、好氧池均通过隔板分隔而成，所述隔板上开设有供污水流动的开孔；至少所述短程硝化反硝化池与好氧池之间的隔板位置可调节。
5.根据权利要求4所述的污水处理***，其特征在于，在污水流动方向上，所述厌氧池、缺氧池、好氧池均设置多个，且相同反应池连续设置。
6.根据权利要求4所述的污水处理***，其特征在于，调节所述隔板位置的结构具体包括：设置在所述槽体上的多对卡槽，多对所述卡槽沿污水流向间隔设置，所述隔板安装在其中一对所述卡槽内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的污水处理***，其特征在于，所述第一进水口与第二进水口的进水量之比为1：9。
8.根据权利要求1-6任一项所述的污水处理***，其特征在于，还包括用于存放待处理污水的中间水箱，所述中间水箱的出口分别与所述第一进水口、第二进水口连通。
9.基于权利要求1-8任一项所述污水处理***的污水处理方法，其特征在于，所述短程硝化反硝化池通过进行交替好氧/缺氧的操作实现短程硝化反硝化过程，且反应温度为30-35℃、pH值为7.0-8.5。
10.根据权利要求9所述的污水处理方法，其特征在于，所述交替好氧/缺氧的操作具体为：好氧反应185min—缺氧反应30min—好氧反应95min—缺氧反应60min。
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