公布日：2022.06.10
申请日：2022.03.11
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统及运行方法，涉及水处理技术领域。其包括并排设置的两组反应池体，分别为第一反应池体和第二反应池体；第一反应池体内依次划分为厌氧区、主好氧区和选择区，厌氧区和主好氧区宽度相同；第二反应池体内依次划分为主缺氧区、后缺氧区和后好氧区，选择区沿着主好氧区的推流方向均匀的划分为三个廊道，分别为第一选择区、第二选择区和第三选择区，在选择区的每个区内均设置有曝气管路和搅拌装置，用于提供好氧或缺氧运行模式。本发明可实现两种运行模式，根据进水水质及处理要求，实现不同的工艺布置形式，可缩小占地面积，提高土地利用率。
权利要求书
1.一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤一、组建污水生化系统：所述的污水生化系统包括反应池和曝气管路，所述的反应池包括并排设置的两组反应池体，分别为第一反应池体和第二反应池体；所述的第一反应池体内依次划分为厌氧区、主好氧区和选择区，所述的厌氧区和主好氧区宽度相同；所述的第二反应池体内依次划分为主缺氧区、后缺氧区和后好氧区，所述的后缺氧区与后好氧区的排布方向与主缺氧区和后缺氧区的排布方向相互垂直；所述的选择区沿着所述的主好氧区的推流方向均匀的划分为三个廊道，分别为第一选择区、第二选择区和第三选择区，在选择区的每个区内均设置有曝气管路和搅拌装置，用于提供好氧或缺氧运行模式；所述的主好氧区和选择区的HRT之和为设计硝化HRT的30-50%，所述的主好氧区的HRT为设计硝化HRT的20-40%，所述的主缺氧区、后缺氧区和50%选择区HRT之和为主好氧区和50%选择区HRT之和的2倍以上；所述的后缺氧区与后好氧区的HRT均不超过系统总HRT的15%；在所述的主好氧区内投加有悬浮载体，悬浮载体的填充率≥30%，悬浮载体所承担的硝化负荷≥50%；在所述的第三选择区出水端设有硝化液回流泵；所述的厌氧区连接有总进水管路，所述的后好氧区连接有总出水管路，位于第一反应池体和第二反应池体内的各个区之间通过过水口保持连通；当污水生化系统以AAO模式运行时，待处理污水由总进水管路进入系统，依次经厌氧区、主缺氧区、主好氧区、选择区、后缺氧区、后好氧区后，由总出水管路排出；当污水生化系统以AOA模式运行时，待处理污水由总进水管路进入系统，依次经厌氧区、主好氧区、选择区、后缺氧区、主缺氧区、后好氧区后，由总出水管路排出；当污水生化系统选择AAO模式运行时，污水生化系统的活性污泥的污泥龄控制在30-40d，当污水生化系统选择AOA模式运行时，污水生化系统的活性污泥的污泥龄控制在15-30d；步骤二、运行方法包括：a、污水生化系统以AOA模式运行，主好氧区DO控制在2-4mg/L，选择区以缺氧模式运行；b、若污水生化系统出水氨氮超过设计出水氨氮70%，则提高主好氧区DO至4-6mg/L；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，则按步骤a运行；若调整后3d系统出水氨氮仍超过设计出水氨氮70%，则按步骤c运行；c、污水生化系统以AOA模式运行，选择区调整为好氧-缺氧模式运行，且选择区的好氧区池容占比不超过选择区的50%；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，逐步降低选择区好氧池容比例，直到选择区全部按缺氧模式运行；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，则按步骤b运行；若污水生化系统出水氨氮超过设计出水氨氮70%，则按步骤d运行；d、污水生化系统以AAO模式运行，选择区以好氧模式运行；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，则按步骤e运行；e、污水生化系统以AAO模式运行，选择区调整为好氧-缺氧模式运行；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，则逐步降低选择区的好氧池容比例，直到选择区的好氧区池容占比小于过选择区的50%；若污水生化系统出水氨氮降至设计出水氨氮50%以下，则按步骤c运行。
2.根据权利要求1所述的一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，其特征在于：所述的悬浮载体的密度为0.94-0.97g/cm3，空隙率≥90%，填充率≤67%。
3.根据权利要求1所述的一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，其特征在于：在所述的主好氧区、后好氧区均设置有曝气管路，在所述的厌氧区、主缺氧区、后缺氧区均设置有搅拌装置，位于主缺氧区的搅拌装置用于使得从厌氧区进入的混合液全部流向所述的主好氧区，在所述的主好氧区和后缺氧区均设置有布水廊道。
4.根据权利要求3所述的一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，其特征在于：位于主好氧区的布水廊道沿着主好氧区的长边斜向安装，靠近主好氧区的主进水口的一侧距离进水端长边区壁距离为长边区壁长度的5-10%，靠近主好氧区的后进水口的一侧距离进水端长边区壁距离为长边区壁长度的1-3%。
5.根据权利要求4所述的一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，其特征在于：位于后缺氧区的布水廊道沿着后缺氧区的短边斜向安装，靠近后缺氧区的进水口的一侧距离进水端短边区壁距离为短边区壁长度的1-3%，远离后缺氧区的进水口的一侧距离进水端短边距离为短边区壁长度的5-10%。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统，其可提供双模式运行，保证了常规状态下的氨氮和总氮稳定高效去除，也为冲击或高负荷下氨氮的去除提供了保证；并且在不影响处理效率的前提下，其可缩小占地面积，提高了土地利用率。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统，其包括反应池，所述的反应池包括并排设置的两组反应池体，分别为第一反应池体和第二反应池体；
所述的第一反应池体内依次划分为厌氧区、主好氧区和选择区，所述的厌氧区和主好氧区宽度相同；
所述的第二反应池体内依次划分为主缺氧区、后缺氧区和后好氧区，所述的后缺氧区与后好氧区的排布方向与主缺氧区和后缺氧区的排布方向相互垂直；
所述的选择区沿着所述的主好氧区的推流方向均匀的划分为三个廊道，分别为第一选择区、第二选择区和第三选择区，在选择区的每个区内均设置有曝气管路和搅拌装置，用于提供好氧或缺氧运行模式；
所述的主好氧区和选择区的HRT之和为设计硝化HRT的30-50％，所述的主好氧区的HRT设计硝化HRT的20-40％，所述的主缺氧区、后缺氧区和50％选择区HRT之和为主好氧区和50％选择区HRT之和的2倍以上，所述的后缺氧区与后好氧区的HRT均不超过系统总HRT的15％；
在所述的主好氧区内投加有悬浮载体，悬浮载体的填充率≥30％，悬浮载体所承担的硝化负荷≥50％；
在所述的第三选择区出水端设有硝化液回流泵。
作为本发明的一个优选方案，所述的厌氧区连接有总进水管路，所述的后好氧区连接有总出水管路，位于第一反应池和第二反应池内的各个区之间通过过水口保持连通。
进一步优选，所述的悬浮载体的密度为0.94-0.97g/cm3，空隙率>90％，填充率<67％。
进一步优选，在所述的主好氧区、后好氧区均设置有曝气管路，在所述的厌氧区、主缺氧区、后缺氧区均设置有搅拌装置，位于主缺氧区的搅拌装置用于使得从厌氧区进入的混合液全部流向所述的主好氧区，在所述的主好氧区和后缺氧区均设置有布水廊道。
优选的，位于主好氧区的布水廊道沿着主好氧区的长边斜向安装，靠近主好氧区主进水口的一侧距离进水端长边区壁距离为长边区壁长度的5-10％，靠近主好氧区后进水口的一侧距离进水端长边区壁距离为长边区壁长度的1-3％。
优选的，位于后缺氧区的布水廊道沿着后缺氧区的短边斜向安装，靠近后缺氧区进水口的一侧距离进水端短边区壁距离为短边区壁的1-3％，远离后缺氧区进水口的一侧距离进水端短边距离为短边区壁的5-10％。
优选的，在主缺氧区内还设置有导流机构，通过导流机构和位于主缺氧区的搅拌装置来确保从厌氧区进入的混合液全部流向主好氧区，导流机构包括用于防止污水在池中发生短流的导流墙，所述的导流墙包括导流墙主体，所述的导流墙主体与待处理污水流向方向平行，搅拌装置设计在所述的导流墙主体的两侧。
本发明的另一目的在于提供一种好氧可调的节地型AOA与AAO双模式污水生化系统的运行方法，依次包括以下步骤：
a、组建污水生化处理系统，
所述的污水生化处理系统包括反应池和曝气管路，所述的反应池包括并排设置的两组反应池体，分别为第一反应池体和第二反应池体；
所述的第一反应池体内依次划分为厌氧区、主好氧区和选择区，所述的厌氧区和主好氧区宽度相同；所述的第二反应池体内依次划分为主缺氧区、后缺氧区和后好氧区，所述的后缺氧区与后好氧区的排布方向与主缺氧区和后缺氧区的排布方向相互垂直；所述的选择区沿着所述的主好氧区的推流方向划分为三个廊道，分别为第一选择区、第二选择区和第三选择区，在选择区的每个区内均设置有曝气管路和搅拌装置，用于提供好氧或缺氧运行模式；
所述的主好氧区和选择区的HRT之和为设计硝化HRT的30-50％，所述的主好氧区的HRT设计硝化HRT的20-40％，所述的主缺氧区、后缺氧区和50％选择区池容之和为主好氧区池容和50％选择区池容之和的2倍以上，所述的后缺氧区与后好氧区的HRT均不超过系统总HRT的15％；
在所述的主好氧区内投加有悬浮载体，悬浮载体的填充率≥30％，悬浮载体所承担的硝化负荷≥50％；
当系统选择AAO模式运行时，系统活性污泥污泥龄控制在30-40d，当系统选择AOA模式运行时，系统活性污泥的污泥龄控制在15-30d。
在所述的主缺氧区内设置有保证悬浮载体流化的导流机构；
在所述的第三选择区出水端设有硝化液回流泵；所述的厌氧区连接有总进水管路，所述的后好氧区连接有总出水管路，位于第一反应池和第二反应池内的各个区之间通过过水口保持连通；
b、AAO模式运行
待处理污水由总进水管路进入系统，依次经厌氧区、主缺氧区、主好氧区、选择区、后缺氧区、后好氧区后，由总出水管路排出；
c、AOA模式运行
待处理污水由总进水管路进入系统，依次经厌氧区、主好氧区、选择区、后缺氧区、主缺氧区、后好氧区后，由总出水管路排出。
优选的，当打开选择区的曝气管路时，选择区以好氧模式运行；当打开选择区的搅拌装置时，选择区以缺氧模式运行。
本发明系统的具体的运行方法为：
a、系统以AOA模式运行，主好氧区DO控制在2-4mg/L，选择区以缺氧模式运行；
b、若系统出水氨氮超过设计出水氨氮70％，则提高主好氧区DO至4-6mg/L；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，则按步骤a运行；
若调整后3d系统出水氨氮仍超过设计出水氨氮70％，则按步骤c运行；
c、系统以AOA模式运行，选择区调整为好氧-缺氧模式运行，且选择区的好氧区池容占比不超过选择区的50％；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，逐步降低选择区好氧池容比例，直到选择区全部按缺氧模式运行；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，则按步骤b运行；
若系统出水氨氮超过设计出水氨氮70％，则按步骤d运行；
d、系统以AAO模式运行，选择区以好氧模式运行；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，则按步骤e运行；
e、系统以AAO模式运行，选择区调整为好氧-缺氧模式运行；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，则逐步降低选择区的好氧池容比例，直到选择区的好氧区池容占比小于过选择区的50％；
若系统出水氨氮降至设计出水氨氮50％以下，则按步骤c运行。
选择区以缺氧模式运行时，开启选择区搅拌装置，关闭曝气管路；选择区以好氧-缺氧模式运行时，则开启好氧区曝气管路，关闭搅拌装置，开启缺氧区搅拌装置，关闭曝气管路；选择区以好氧模式运行时，则开启选择区曝气管路，关闭搅拌装置。
步骤a、b、c、d、e中每次判别以5d均值为判断周期，每次调整至少间隔3d。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
(1)占地省，土地利用率高。好氧区池容缩减50％以上，在不影响处理效果的前提下，实现了较传统AAO和AOA工艺缩小占地20％以上。将污水处理过程涉及的不同功能区高度集成于单个矩形池体，提高了土地利用率。
(2)脱氮效果优，通过对于池容比例的限定、主要好氧区投加悬浮载体等综合手段，缩减了好氧池容50％以上，解决了传统AOA工艺中氨氮和总氮去除的矛盾，可同时获得更优的氮素去除效果，氨氮去除率≥97％，TN去除率≥80％，通过优化调整可实现出水氨氮≤1mg/L，出水TN≤5mg/L；
(3)脱氮效果稳定，通过提供双模式运行方法，保证了常规状态下的氨氮和总氮稳定高效去除，也为冲击或高负荷下氨氮的去除提供了保证；
(4)调控手段灵活，系统硝化以生物膜为主体，通过DO可实现处理负荷的增加，选择区可灵活选择好氧或缺氧运行模式、双模式切换等综合手段，系统可适应各种水质波动或变化。
（发明人：吴迪;韩文杰;周家中;杨忠启;殷建文;施巾杰）
