CN204958663U - 污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，包括一级水处理区、二级处理区和三级处理区，所述一级水处理区由依次连通的进水井、粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池和初沉池构成，所述二级处理区由生物池和二沉池构成，其特征是：所述一级水处理区和二级处理区之间设置吸附池和分离池，所述吸附池分别与一级水处理区、分离池、二级处理区的二沉池连通，所述分离池与生物池连通。有益效果:利用活性污泥对碳源的选择性吸附特性将污水中的碳源与氮磷实现了分离。大幅度提高总氮的去除率，总氮最高去除率可达98.1％，可将污水中的总氮去除到地表水四类水体水质要求。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理***，尤其涉及一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***。
背景技术
生物脱氮除磷是利用微生物的代谢特性，培养多种功能菌群来实现净化污水的目的。这些菌群包括具有除磷功能的聚磷菌群、具有将氨氮转化为硝态氮功能的硝化菌群、具有将硝态氮转化为氮气功能的反硝化菌群以及一般能够在好氧环境下快速消耗碳源的好氧异样菌。生物脱氮和除磷过程中均需要大量的碳源，而污水中的碳源往往非常有限，人工投加碳源成本又非常高，因此，通过设置合理的处理工艺来提高碳源的利用率以及降低工艺***对氮、磷的放弃率是提高生物脱氮除磷效果的关键。
现有生物脱氮除磷工艺都是对工艺来水直接进行分配或发掘污泥内碳源，实现自身碳源利用的优化。常用的脱氮除磷工艺有AAO工艺、串联AO工艺，其它工艺如氧化沟、SBR、MBR等的脱氮除磷原理都与上述两种工艺相同。
如图3所示，典型AAO工艺通过工艺前置的一个厌氧段实现生物释磷，再通过好氧段实现生物聚磷完成除磷，通过好氧段末端硝化液的回流至缺氧段实现生物脱氮。该工艺的总氮去除率受内外回流量的流量，一般内回流比r(回流量/进水量)为300％，外回流比R(外回流量/进水量)为100％，在此情况下总氮最大去除率E0＝(R+r)/(R+r+1)＝80％，进一步提高内回流比可以提高E0，但是若实现E0＞90％，内回流比需达到800％以上，这会造成巨大的能耗，因此难以实现。
如图4所示，典型串联AO工艺将进水点分为若干个，一般为4-5段进水，第一段进水中的碳源参与第四缺氧段和厌氧段的脱氮除磷反应，第一段进水中的氨氮则在第一个好氧区完成硝化反应，这部分硝态氮恰好与第二段进水中的碳源完成反硝化反应，第二段进水中的氨氮则在第二好氧区完成硝化反应，这部分硝态氮又与第三段进水中的碳源完成反硝化反应，第三段进水中的氨氮又在第三好氧区完成硝化反应，这部分硝态氮又与第四段进水中的碳源完成反硝化反应，而第四段进水中的氨氮在第四好氧区完成硝化反应后则无法完全进行反硝化，没有被反硝化的氮即为该工艺放弃的总氮，一般第四配水段的配水比例为15％-20％，在运行控制最佳的情况下，假设前三段的总氮都被100％去除，工艺到二沉池进口的总氮放弃率为15-20％，在回流比为100％的情况下，总体总氮放弃率为7.5％-10％，即该工艺的总氮最高去除率为92.5％。
如上所述，现有技术的最大缺陷在于：在工艺控制最优的情况下，对于总氮的最大去除能力不超过92.5％，即使外加碳源仍无法突破此限制。随着国家对污水处理厂出水总氮排放要求的提高，现有工艺技术存在不能满足总氮达标的需要；另外AAO工艺的内回流会造成氧气回流浪费碳源，同时内回流本身会造成巨大的能源浪费，串联AO多次的缺氧、好氧交替又造成总磷去除率的下降。污水处理行业亟待能够突破上述技术瓶颈，实现在不增大能耗和碳源消耗的基础上，可以提高工艺的最大总氮去除率，以满足总氮达标的需要。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，在不增大能耗和碳源消耗的基础上，可以提高工艺的最大总氮去除率。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，包括一级水处理区、二级处理区和三级处理区，所述一级水处理区由依次连通的进水井、粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池和初沉池构成，所述二级处理区由生物池和二沉池构成，其特征是：所述一级水处理区和二级处理区之间设置吸附池和分离池，所述吸附池分别与一级水处理区、分离池、二级处理区的二沉池连通，所述分离池与生物池连通。
所述吸附池进水口设有水量控制阀门和水量流量计，吸附池进泥口设有污泥量控制阀门和污泥量流量计。
所述分离池出水口与一级出水后的原水混合进入生物池。
所述分离池底部通过管道与生物池的最末缺氧工艺段连通。
所述分离池水力停留时间30-60分钟。
所述分离池上设有刮泥机。
所述吸附池水力停留时间5-10分钟。
有益效果:与现有技术相比，本实用新型利用活性污泥对碳源的选择性吸附特性将污水中的碳源与氮磷实现了分离。该***具有可移植性强，可以以嫁接的方式嵌入现有工艺，方便现有工艺的改造；可大幅度提高总氮的去除率，总氮最高去除率可达98.1％，可将污水中的总氮去除到地表水四类水体水质要求；采用回流污泥和进水混合，在获得高总氮去除率的同时几乎不增加运行成本；充分提高了原水中自有碳源的利用率，最大限度的降低了碳源的浪费，降低碳源投加量，辅以良好的曝气量控制技术，可大大提高碳源的利用率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的工艺原理图；
图3是典型AAO工艺流程图；
图4是典型串联AO工艺流程图；
图5是典型污水处理厂工艺流程图。
图中：1、水量控制阀门，2、污泥量控制阀门，3、水量流量计，4、污泥量流量计。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：实施例
详见附图，本实施例提供了一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，包括一级处理区、二级处理区和三级处理区，所述一级处理区由一次连通的进水井、粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池和初沉池构成，所述二级处理区由生物池和二沉池构成，所述一级处理区和二级处理区之间设置吸附池和分离池，所述吸附池分别与一级处理区、分离池、二沉池连通，所述分离池与生物池连通。所述吸附池进水口设有水量控制阀门1和水量流量计3，吸附池进泥口设有污泥量控制阀门2和污泥量流量计4。所述分离池出水口与一级处理区处理后的原水混合后进入生物池。所述分离池底部通过管道与生物池的最末缺氧工艺段连通。所述分离池的水力停留时间30-60分钟。水力停留时间可以确定分离池的容积，如，参与吸附反应的污水和污泥总流量为1000吨/小时，分离池有效容积应为500-1000m3。所述分离池上设有刮泥机，可以定时清理沉降污泥。分离池具体结构要求为具有刮泥机，池形要求与普通初沉池或二沉池无区别。不同脱氮除磷工艺，分离池可以独立设置或与一级水处理区的初沉池合并使用。
所述吸附池的水力停留时间5-10分钟，水力停留时间可以确定吸附池的容积，如，参与吸附反应的污水和污泥总流量为1000吨/小时，吸附池的有效容积应为83-167m3。吸附池具体结构要求为完全混合式接触反应池，要设置搅拌器，具体池形不限，设计目的为让污水和污泥充分接触，应尽可能减少短流。脱氮除磷***(Adsorptiveseparationofsewagesludge简称ATS脱氮除磷***)
工作原理
活性污泥对碳源和氮、磷的选择性吸附原理，即活性污泥与进水混合后，混合液浓度在3g/L-4g/L时通过5-10分钟短时间接触，污泥中可以吸附进水中75％左右的碳源，同时对进水中的总氮和总磷几乎不吸附甚至会略有释放。这部分污泥通过沉淀便成为了富碳污泥，再将此污泥进行沉淀便实现了碳源与氮磷的分离。
工作过程
详见附图1、2，该***通过将一定量的二沉池回流污泥和数倍于污泥量的进水在吸附池进行短时间的混合吸附后进行沉淀分离，上清液混入一级处理区的原水一并进入下一级处理工艺，可以接AAO或串联AO等所有现有技术的生物池，底部富碳污泥则进入下一级生物处理工艺的最末缺氧工艺段。该***可以整合到所有现有生物脱氮除磷工艺中去。一般二沉池回流污泥的浓度可以达到10-15g/L，在与进水混合后，浓度达到3g/L，即可获得较好的吸附效果，因此可以将3-5倍的进水与污泥混合。污泥对污水中的碳源吸附量平均为75％，对总氮几乎不吸附，若采用3倍进水混合，末端100％回流，最终总氮放弃率为1.9％，总氮去除率最高为98.1％；若采用5倍进水混合，末端100％回流，最终总氮放弃率为2.1％，总氮去除率最高为97.9％。因此，采用污泥吸附碳源分配可以将总氮的最大去除率提高到98％以上。
具体操作步骤
第一步：调节水量控制阀门1和污泥量控制阀门2，选择适宜的水量和泥量；
第二步：一级处理区的原水和污泥进入吸附池进行吸附反应；
第三步：将吸附后混合液进入分离池进行泥水分离；
第四步：将分离后的上清液混入一级处理区的原水，将分离后的污泥分配到脱氮除磷工艺的最末缺氧工艺段。
本***利用活性污泥对碳源的选择性吸附特性将污水中的碳源与氮磷实现了分离。将吸附后的富碳污泥分配于现有脱氮除磷工艺的最末缺氧工艺段，获得最高98.1％的总氮去除率，较AAO的最大90％和串联AO的最大92.5％有了非常大幅度的提升。如；若进水总氮为70mg/L，采用AAO时出水总氮最低可达到7mg/L，采用串联AO时最低可达到5.25mg/L，地表水四类水体标准要求总氮小于1.5mg/L，这两种工艺都无法达到，而采用本***技术，其出水总氮最低可达到1.33mg/L，可以实现满足四类水体指标的要求。
上述参照实施例对该一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，包括一级水处理区、二级处理区和三级处理区，所述一级水处理区由依次连通的进水井、粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池和初沉池构成，所述二级处理区由生物池和二沉池构成，其特征是：所述一级水处理区和二级处理区之间设置吸附池和分离池，所述吸附池分别与一级水处理区、分离池、二级处理区的二沉池连通，所述分离池与生物池连通。
2.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述吸附池进水口设有水量控制阀门和水量流量计，吸附池进泥口设有污泥量控制阀门和污泥量流量计。
3.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述分离池出水口与一级出水后的原水混合进入生物池。
4.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述分离池底部通过管道与生物池的最末缺氧工艺段连通。
5.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述分离池水力停留时间30-60分钟。
6.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述分离池上设有刮泥机。
7.根据权利要求1所述的污水处理工艺的污泥吸附分离深度脱氮除磷***，其特征是：所述吸附池水力停留时间5-10分钟。
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