连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺

中国污水处理工程网时间：2018-3-6 9:42:15

　　申请日2016.05.06

　　公开(公告)日2016.07.20

　　IPC分类号C02F3/30

　　摘要

　　本发明涉及一种基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺，该装置包括调节池、厌氧池、一级沉淀池、曝气生物滤池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池、二级曝气池、二级沉淀池、清水池、氧化还原电位测定控制系统、溶解氧测定控制系统、曝气系统、硝化终点控制系统、出水正磷酸根测定控制系统和工控电脑;该装置基于双污泥反硝化脱氮除磷原理，利用了厌氧释磷、污泥的二次沉降、污泥分段超越、反硝化脱氮吸磷、好氧吸磷、连续流曝气池硝化终点的控制、低氧低氨氮硝化液的控制、以及氧化还原电位控制与出水正磷酸根控制相组合控制系统等技术，实现了污水的深度脱氮除磷的效果。

　　权利要求书

　　1.一种基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，包括调节池、厌氧池、一级沉淀池、曝气生物滤池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池、二级曝气池、二级沉淀池、清水池、氧化还原电位测定控制系统、溶解氧测定控制系统、硝化终点控制系统、曝气系统、出水正磷酸根测定控制系统和工控电脑;

　　调节池的进水端连接有进水管，调节池的出水端通过带有进水泵的管道与厌氧池的进水端相连;厌氧池的出水端与一级沉淀池的进水端通过管道相连;

　　一级沉淀池上清液出水端通过管道与曝气生物滤池上方的布水器相连接;

　　曝气生物滤池底部的排水口通过带有硝化液常开电磁阀的管道与好氧缺氧选择池的进水端连接;

　　好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池、二级曝气池、二级沉淀池通过管道依次顺序相连;

　　所述的二级沉淀池的上清液出水端通过管道与清水池的进水端相连接;

　　清水池的出水端连接有排水管;清水池的下方排水口、反冲洗电磁阀、反冲洗泵和曝气生物滤池底部排水口通过管道依次顺序相连;曝气生物滤池底部还连接有带有排泥阀的管道;

　　二级沉淀池的底部排泥口通过带有污泥返回泵的管道与厌氧池的进水端相连;二级沉淀池的底部排泥口还与带有排泥泵的管道相连;

　　一级沉淀池的底部排泥口通过带有第一污泥超越泵的管道与好氧缺氧选择池的进水端相连;一级沉淀池的底部排泥口还通过带有第二污泥超越泵的管道与二级缺氧池的进水端相连;

　　第一污泥超越泵与好氧缺氧选择池的进水端相连的管道上设有污泥电磁流量计，第二污泥超越泵与二级缺氧池的进水端相连的管道上也设有污泥电磁流量计，且两个污泥电磁流量计的通信端均与工控电脑通信端相连;工控电脑还分别通过变频器与第一污泥超越泵、第二污泥超越泵相连;

　　所述的调节池、厌氧池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池和二级曝气池内均设有潜水搅拌器;

　　所述的调节池、厌氧池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池和二级缺氧池均密封，且厌氧池的顶部、好氧缺氧选择池的顶部、一级缺氧池的顶部和二级缺氧池的顶部均设有排气管;

　　所述的氧化还原电位测定控制系统有四套，每套氧化还原电位测定控制系统包括相连接的氧化还原电极和在线氧化还原电位计;4套氧化还原电位测定控制系统的氧化还原电极分别设于厌氧池的出水端、一级缺氧池的出水端、二级缺氧池的出水端和二级曝气池的出水端;4套氧化还原电位测定控制系统中的在线氧化还原电位计一端与其对应的氧化还原电极相连，另一端与工控电脑通信端相连;

　　所述的溶解氧测定控制系统包括相连接的溶解氧电极和在线溶解氧仪，所述的溶解氧电极设于曝气生物滤池的出水端与好氧缺氧选择池的进水端之间管道中，溶解氧电极与在线溶解氧仪的输出端相连，所述的在线溶解氧仪的输入端与工控电脑通信端相连;

　　所述的硝化终点控制系统，包括相连接的pH电极和在线pH测定仪，pH电极设在一级曝气池的出水端;pH电极和在线pH测定仪的测量信号端相连，所述的在线pH测定仪的通信端与工控电脑通信端相连;

　　所述的曝气系统有4套，每套曝气系统包括依次相连的曝气头、气体流量计、曝气泵和变频器，曝气泵和变频器的输出端相连接;4套曝气系统中的曝气头分别设于曝气生物滤池填料中、好氧缺氧选择池内底部、一级曝气池内底部和二级曝气池内底部;4套曝气系统中的变频器的通信端均与工控电脑通信端相连;

　　出水磷酸根测定控制系统包括采样管和在线磷酸根监测仪，采样管的一端设置在清水池内，采样管的另一端与在线磷酸根监测仪的进水端相连，在线磷酸根监测仪的通信端与工控电脑通信端相连。

　　2.根据权利要求1所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，所述的工控电脑与在线氧化还原电位计之间、工控电脑与变频器之间、工控电脑与在线溶解氧仪之间、工控电脑与在线pH测定仪之间、以及工控电脑与电磁流量计之间的电连接均采用485通讯相连。

　　3.根据权利要求1所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，曝气生物滤池上部为圆筒型，下部为同直径的锥角为60°的倒圆锥形，圆锥与圆筒的接合处水平设置不锈钢筛孔板，筛孔径为5mm，筛孔板上装填填料形成填料层，填料粒径为0.6-1.5cm;填料层正上方设有布水管;其中，所述的填料为火山岩、陶粒、石英砂或沸石。

　　4.根据权利要求3所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，所述的曝气生物滤池填料中的曝气头设置在筛孔板上方，且与筛孔板的距离为填料层厚度的1/3。

　　5.根据权利要求4所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，所述的曝气生物滤池的上部设有排水阀，且排水阀位于填料层的上方;

　　与曝气生物滤池填料中曝气头相连的曝气泵还通过带有常闭气体电磁阀的管道与反冲洗用曝气头相连;所述的反冲洗用曝气头设置填料的底部，且在筛孔板的上方;所述的曝气生物滤池填料中曝气头和与其相连的曝气泵之间的管路上还设有常开气体电磁阀。

　　6.根据权利要求1所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，一级沉淀池和二级沉淀池内均设有刮泥机。

　　7.一种连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷工艺，基于权利要求1所述的基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，包括如下步骤：

　　步骤(1)，污水经调节池的进水端进入调节池，再由进水泵输送入厌氧池并与由污泥返回泵返回的污泥进行混合，在厌氧条件下释放磷，厌氧池末端设置的氧化还原电极用以监测厌氧池磷的释放;

　　步骤(2)，厌氧反应结束后，污泥混合液流入一级沉淀池，一级沉淀池沉淀分离出来的上清液流入曝气生物滤池，在曝气生物滤池中进行硝化反应，得到的硝化液从曝气生物滤池底部的排水口通过管道进入好氧缺氧选择池;工控电脑通过控制曝气生物滤池中曝气头的曝气强度来控制从曝气生物滤池中流出的硝化液的溶解氧浓度在0.5-1.0mg/L之间，并实现氨氮的全部硝化;

　　步骤(3)，一级沉淀池沉降的污泥经第一污泥超越泵输送至好氧缺氧选择池中，与曝气生物滤池流入的硝化液进行混合，得到污泥混合液;好氧缺氧选择池的曝气泵的运行和停止、以及运行时的曝气强度的大小，根据一级缺氧池的氧化还原电位控制需要来决定;

　　步骤(4)，污泥混合液从好氧缺氧选择池流出后，流入一级缺氧池，在一级缺氧池发生反硝化吸磷反应和反硝化脱氮反应，工控电脑通过控制好氧缺氧选择池中曝气头的曝气强度、第一污泥超越泵的污泥流速以及调整二级曝气池的氧化还原电位来控制一级缺氧池的氧化还原电位，使反硝化脱氮吸磷反应正常进行;

　　步骤(5)，从一级缺氧池流出的污泥混合液流入一级曝气池中，将污泥混合液中的氨氮进行完全的氧化硝化反应，同时发生好氧吸磷反应和有机物的降解反应;一级曝气池的曝气系统通过增加或者减少曝气强度，同时通过pH测定系统检测pH变化规律来确定硝化反应的终点;

　　当增加曝气强度时：如果pH上升，则曝气强度已经超过了硝化反应的终点，应减少曝气强度;如果pH下降，则硝化反应不完全，应加大曝气强度;如果pH先下降后上升，这时曝气强度刚好处在硝化终点，采用增加后的曝气强度;

　　当减少曝气强度时：如果pH下降，则曝气强度已经超过了硝化反应的终点，应减少曝气强度;如果pH上升，则硝化反应不完全，应加大曝气强度;如果pH先下降后上升，这时曝气强度刚好处在硝化终点，采用未减少时的曝气强度;

　　步骤(6)，好氧硝化反应结束后，污泥混合液从一级曝气池流入二级缺氧池，与第二污泥超越泵从一级沉淀池输送来的超越污泥进行混合，并进行第二次反硝化吸磷反应和脱氮反应;工控电脑通过控制第二污泥超越泵的流速来控制二级缺氧池的氧化还原电位;

　　步骤(7)，之后，污泥混合液流入二级曝气池进行好氧吸磷反应、剩余有机物的氧化分解反应和剩余氨氮的硝化反应;工控电脑通过控制二级曝气池的曝气强度来控制二级曝气池的氧化还原电位;

　　步骤(8)，最后污泥混合液流入二级沉淀池进行固液分离，沉降后的上清液排到清水池中进一步沉降;清水池澄清的净化水通过排水管排出到装置外;在二级沉淀池沉降的部分污泥通过污泥返回泵返回到厌氧池开始新的循环，另外一部分污泥作为剩余污泥用排泥泵排出到本装置外;

　　工控电脑通过测定清水池正磷酸根的浓度来调整一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位;

　　其中，污泥混合液在各池停留时间：厌氧池1-2.5h，好氧缺氧选择池0.2-1h，一级缺氧池1-3h，一级曝气池0.5-1.5h，二级缺氧池0.5-2h，二级曝气池0.25-0.5h;

　　一级沉淀池上清液在曝气生物滤池停留时间为2-8h;

　　曝气生物滤池的气水比为：10-40;

　　厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池的污泥浓度控制在2000mg/L~5000mg/L的范围内;

　　以进水泵流速为参照，本装置各泵流速比例控制范围：进水泵100%，第一污泥超越泵流速40%~70%，第二污泥超越泵流速0%~15%，污泥返回泵流速100%~150%;

　　厌氧池氧化还原电位控制范围<-300mv，一级缺氧池氧化还原电位控制范围-170~-100mv，二级缺氧池氧化还原电位控制范围-170~-100mv;二级曝气池氧化还原电位控制范围：+0~+120mv。

　　8.根据权利要求7所述的连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷工艺，其特征在于，本装置中的污泥停留时间为10-17天。

　　说明书

　　一种基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺

　　技术领域

　　本发明属于污水处理技术领域，涉及一种生活污水的深度脱氮除磷净化装置和工艺，适合于污水厂新建项目，具体涉及一种基于在线监测和控制下的，依据反硝化脱氮除磷原理，进行二次反硝化脱氮除磷的装置及其工艺。

　　背景技术

　　目前，我国实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中，最高的一级A排放标准仅相当于地表水的劣五类，国内目前的污水厂主流工艺主要为二级处理如AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法等，这些工艺显然无法实现深度的氮磷净化。因此，即便各地都实施雨污分流，生活污水全处理的理想状态，仍然难以达到改善和修复城市水体的目的。这些污水厂排出劣五类水对地表水的生态和景观造成危害，影响水体使用功能，对地下水的水质造成潜在威胁。随着人民群众对生产和生活的水环境质量的要求越来越高，我国污水处理排放标准将逐渐与地表水水质等级接轨。由于污水的三级处理工艺高昂的投资和高昂的处理成本，很难进行大规模的推广。因此，将污水通过生化处理直接达到地表水5类以上水质标准的新工艺和新技术的研究是将是解决我国水环境污染问题的根本出路之一，也是现阶段水污染控制研究热点和重点。

　　近年来，自动控制技术得到了快速发展和广泛使用，但是污水处理工艺控制技术，由于涉及到多参数多环境变化的复杂条件，还处在研究开发的初级阶段，特别是同时脱氮除磷的控制工艺很少见报道。在污水处理工艺中运用计算机进行精确的终点和过程控制，维持脱氮除磷的最佳工况条件，对于污水处理的深度脱氮除磷具有重要的意义。

　　双污泥反硝化脱氮除磷工艺是一种能同时兼顾脱氮和除磷的污水处理工艺，这种工艺将硝化和反硝化两种微生物分开在合适的环境培养。充分地利用污水中的有机碳源，通过厌氧/缺氧交替条件下不断富集DPAOs，在厌氧条件下利用原水中VFAs合成内碳源PHA，而在缺氧条件下以硝酸盐为电子受体氧化分解体内的PHA完成过量吸磷反应。这使得脱氮和除磷可以同步得到去除，解决了采用传统方法对生活污水脱氮除磷碳源不足的问题，具有高效、低能耗、产泥量低等特点，是目前比较受关注的，很有前景的一种生物脱氮除磷新技术。双污泥反硝化脱氮除磷主要代表工艺是A2N和Dephanox工艺。

　　现有的连续流双污泥反硝化脱氮除磷工艺有以下两种缺点：第一，由于超越污泥携带的大量氨氮，使得出水氨氮和硝酸根浓度较高，很难实现深度的脱氮除磷;第二，二沉池污泥容易发生反硝化产生氮气影响污泥的沉降，以及进水水质发生变化会影响到污水的处理效果，造成了出水水质不稳定。第三，现有的双污泥反硝化脱氮除磷工艺由于自动化控制程度不高，只适合于处理碳氮比在特定范围内的污水，当碳氮比发生较大变化时，出水水质难以保障。

　　因此，如何提高氮磷的净化效果和如何解决出水水质不稳定的情况，是目前双污泥反硝化脱氮除磷污水处理工艺亟需解决的问题。

　　发明内容

　　本发明针对现有A2N和Dephanox等反硝化脱氮除磷工艺无法实现深度脱氮除磷，出水水质不稳定的问题，提供一种ANSAOAO(Anaerobic-Nitrifying-Selective-Anoxic-Oxic-Anoxic-Oxic)连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺，该装置和工艺依据双污泥反硝化脱氮除磷原理，基于在线控制技术，利用了厌氧释磷、污泥的二次沉降、污泥分段超越反硝化吸磷脱氮技术、好氧吸磷技术、连续流曝气池硝化终点的控制技术、低氧低氨氮硝化液的控制技术、以及氧化还原电位控制系统与出水正磷酸根控制系统相组合的脱氮除磷技术，实现了生活污水的深度脱氮除磷的效果。

　　一种基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，包括调节池、厌氧池、一级沉淀池、曝气生物滤池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池、二级曝气池、二级沉淀池、清水池、氧化还原电位测定控制系统、溶解氧测定控制系统、硝化终点控制系统、曝气系统、出水正磷酸根测定控制系统和工控电脑;

　　调节池的进水端连接有进水管，调节池的出水端通过带有进水泵的管道与厌氧池的进水端相连;厌氧池的出水端与一级沉淀池的进水端通过管道相连;

　　一级沉淀池上清液出水端通过管道与曝气生物滤池上方的布水器相连接;

　　曝气生物滤池底部的排水口通过带有硝化液常开电磁阀的管道与好氧缺氧选择池的进水端连接;

　　好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池、二级曝气池、二级沉淀池通过管道依次顺序相连;

　　所述的二级沉淀池的上清液出水端通过管道与清水池的进水端相连接;

　　二级沉淀池的底部排泥口通过带有污泥返回泵的管道与厌氧池的进水端相连;二级沉淀池的底部排泥口还与带有排泥泵的管道相连;

　　所述的调节池、厌氧池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池、一级曝气池、二级缺氧池和二级曝气池内均设有潜水搅拌器;

　　所述的调节池、厌氧池、好氧缺氧选择池、一级缺氧池和二级缺氧池均密封，且厌氧池的顶部、好氧缺氧选择池的顶部、一级缺氧池的顶部和二级缺氧池的顶部均设有排气管;用于排放厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池产生的气体。

　　进一步，优选的是，所述的工控电脑与在线氧化还原电位计之间、工控电脑与变频器之间、工控电脑与在线溶解氧仪之间、工控电脑与在线pH测定仪之间、以及工控电脑与电磁流量计之间的电连接均采用485通讯相连。

　　进一步，优选的是，曝气生物滤池上部为圆筒型，下部为同直径的锥角为60°的倒圆锥形，圆锥与圆筒的接合处水平设置不锈钢筛孔板，筛孔径为5mm，筛孔板上装填填料形成填料层，填料粒径为0.6-1.5cm;填料层正上方设有布水管;其中，所述的填料为火山岩、陶粒、石英砂或沸石。

　　进一步，优选的是，所述的曝气生物滤池填料中的曝气头(该曝气头用于正常曝气)设置在筛孔板上方，且与筛孔板的距离为填料层厚度的1/3。正常曝气的曝气头上方的填料处于好氧曝气状态，主要是发生硝化反应，为好氧硝化区，而处于正常曝气头下方的填料层没有曝气，只能通过的硝化水中残留的氨氮和亚硝酸根，消耗水中的溶解氧，为脱氧区。

　　进一步，优选的是所述的曝气生物滤池的上部设有排水阀，且排水阀位于填料层的上方;

　　与曝气生物滤池填料中曝气头相连的曝气泵，还通过带有常闭气体电磁阀的管道与反冲洗用曝气头相连;所述的反冲洗用曝气头(该曝气头用于反冲洗时曝气)设置填料的底部，且在筛孔板的上方;所述的曝气生物滤池填料中曝气头和与其相连的曝气泵之间的管路上还设有常开气体电磁阀。

　　进一步，优选的是，一级沉淀池和二级沉淀池内均设有刮泥机。刮泥机由减速电机带动低速转动，转速以不搅动污泥为宜。刮泥机包括减速电机、中心轴、刮泥板和支撑刮泥板的支撑架，刮泥板是沿沉淀池的锥形区边缘做绕沉淀池中心旋转的刮板。刮泥机的主要作用是将沉淀池底部锥形边缘的污泥刮到沉淀池的中央，对沉降区域的污泥进行适当的扰动，填补污泥抽空上方的空腔，加速污泥泵对污泥的抽吸。刮泥机能显著提高污泥的流动性，最大限度的减少污泥在沉淀池的停留时间。

　　一种连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷工艺，采用上述基于在线控制的ANSAOAO连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置，其特征在于，包括如下步骤：

　　污水经调节池的进水端进入调节池，再由进水泵输送入厌氧池并与由污泥返回泵返回的污泥进行混合，在厌氧条件下释放磷，厌氧池末端设置的氧化还原电极用以监测厌氧池磷的释放;

　　厌氧反应结束后，污泥混合液流入一级沉淀池，一级沉淀池沉淀分离出来的上清液流入曝气生物滤池，在曝气生物滤池中依次经过好氧曝气区和脱氧区进行硝化反应，得到的硝化液从曝气生物滤池底部的排水口通过管道进入好氧缺氧选择池;工控电脑通过控制曝气生物滤池中曝气头的曝气强度来控制从曝气生物滤池中流出的硝化液的溶解氧浓度在0.5-1.0mg/L之间，并实现氨氮的全部硝化;

　　一级沉淀池沉降的污泥经第一污泥超越泵输送至好氧缺氧选择池中，与曝气生物滤池流入的硝化液进行混合，得到污泥混合液;工控电脑根据一级缺氧池的氧化还原电位控制需要，通过控制好氧缺氧选择池的曝气泵的电源频率来控制好氧缺氧选择池的曝气泵的启动和停止、以及运行时的曝气强度的大小，使一级缺氧池的氧化还原电位控制在设定的范围内;

　　污泥混合液从好氧缺氧选择池流出后，流入一级缺氧池，在一级缺氧池发生反硝化吸磷反应和反硝化脱氮反应，工控电脑通过控制好氧缺氧选择池中曝气头的曝气强度、第一污泥超越泵的污泥流速以及调整二级曝气池的氧化还原电位来控制一级缺氧池的氧化还原电位，使反硝化脱氮吸磷反应能按设定的控制条件进行;

　　从一级缺氧池流出的污泥混合液流入一级曝气池中，将污泥混合液中的氨氮进行完全的氧化硝化反应，同时发生好氧吸磷反应和有机物的降解反应;一级曝气池的曝气系统通过定期增加和减少曝气强度，增加和减少曝气泵的电源频率，等效于增加或者减少曝气强度，同时通过pH测定系统检测pH变化规律来确定硝化反应的终点和保持相应的曝气强度;当增加曝气强度：如果pH上升，则曝气强度已经超过了硝化反应的终点，应该减少曝气强度;如果pH下降，则硝化反应不完全，需加大曝气强度;如果pH先下降后上升，这时曝气强度刚好处在硝化终点附近，采用调整后的曝气强度。当减少曝气强度时：如果pH下降，则曝气强度已经超过了硝化反应的终点，需进一步减少曝气强度;如果pH上升，则硝化反应不完全，需加大曝气强度;如果pH呈现先下降后上升的规律，这时曝气强度刚好处在硝化终点附近，将曝气强度调整回原有曝气强度不变。

　　好氧硝化反应结束后，污泥混合液从一级曝气池流入二级缺氧池，与第二污泥超越泵从一级沉淀池输送来的超越污泥进行混合，并进行第二次反硝化吸磷反应和脱氮反应;工控电脑通过控制第二污泥超越泵的流速来控制二级缺氧池的氧化还原电位;第一污泥超越泵和第二污泥超越泵的控制原理是超越污泥优先满足一级缺氧池的氧化还原电位控制要求的条件下，才考虑通过调整第二污泥超越泵流速使二级缺氧池的氧化还原电位达到控制要求。

　　工控电脑通过电磁流量计读取第一污泥超越泵、第二污泥超越泵的流速，在不改变超越污泥的总流速的条件下，调整污泥超越泵的变频器的工作频率来改变两台超越污泥泵的流速，从而改变对一级曝气池和二级缺氧池的污泥供给。

　　之后，污泥混合液流入二级曝气池，在出水前通过曝气强化好氧吸磷作用，其次是对剩余有机物的氧化分解反应和剩余氨氮的硝化反应。工控电脑通过控制二级曝气池的曝气泵电源频率，即控制曝气强度使二级曝气池的氧化还原电位控制在设定的范围内;工控电脑还可根据一级缺氧池的氧还原电位控制要求对二级曝气池氧化还原电位可进行调整以满足一级缺氧池氧化还原电位的控制要求。

　　最后污泥混合液流入二级沉淀池进行固液分离，沉降后的上清液排到清水池中进一步沉降;清水池澄清的净化水通过排水管排出到装置外;在二级沉淀池沉降的部分污泥通过污泥返回泵返回到厌氧池开始新的循环，另外一部分污泥作为剩余污泥用排泥泵排出到本装置外;

　　工控电脑通过测定清水池正磷酸根的浓度来调整一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位;通过这种氧化还原电位控制系统与出水正磷酸根控制系统相组合的控制技术，达到对出水正磷酸根的控制要求;

　　其中，污泥混合液在各池停留时间：厌氧池1-2.5h，好氧缺氧选择池0.2-1h，一级缺氧池1-3h，一级曝气池0.5-1.5h，二级缺氧池0.5-2h，二级曝气池0.25-0.5h;

　　一级沉淀池上清液在曝气生物滤池停留时间为2-8h;

　　曝气生物滤池的气水比为：10-40;

　　厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池的污泥浓度控制在2000mg/L～5000mg/L的范围内;

　　以进水泵流速为参照，本装置各泵流速比例范围：进水泵100%，第一污泥超越泵流速40%～70%，第二污泥超越泵流速0%～15%，污泥返回泵流速100%～150%;

　　厌氧池氧化还原电位控制范围<-300mv，一级缺氧池氧化还原电位控制范围-170～-100mv，二级缺氧池氧化还原电位控制范围-170～-100mv。二级曝气池氧化还原电位控制范围：+0～+120mv。

　　出水正磷酸根控制范围0.1～0.3mg/L。

　　进一步，优选的是本装置中的污泥停留时间为10-17天。

　　曝气生物滤池长期运行大量污泥和生物膜在曝气生物滤池积累，会使生物滤池发生堵塞和大量微生物的积累会发生磷的释放影响除磷效果。因此，当装置连续运行15天至20天时应对曝气生物滤池进行反冲洗，反冲洗时将设置于曝气生物滤池与一级曝气池之间管路中的硝化液常开气体电磁阀关闭，将反冲洗电磁阀和常闭气体电磁阀打开，同时开启反冲洗泵，将清水池中的清水从曝气生物滤池下方注入曝气生物滤池，同时将曝气生物滤池的曝气泵工作频率调到最大，采用反冲洗用曝气头对整个填料区进行曝气，通过泡的切割扰动促使填料上生物膜脱落。冲洗水从曝气生物滤池的上部的排水阀排出。反冲洗结束后，关闭常闭气体电磁阀、反冲洗电磁阀和反冲洗泵，在开启常开气体电磁阀，进行正常的水处理工作。

　　本发明整个装置以工控电脑自动控制为主，当污水水质较为稳定的情况下，管理人员根据污水的水质、碳氮比和碳磷比的情况、一级沉淀池污泥的沉降情况，以及要达到的净化效果，确定进水流速比、污泥超越泵总的流速比、污泥返回泵的流速比，进一步通过人工调控运行，检测各反应池正磷酸根、氨氮、硝酸根和亚硝酸根的变化情况，确定曝气生物滤池的溶解氧控制范围，确定一级缺氧池和二级缺氧池和二级曝气池的氧化还原电位的控制范围，初步确定和调整一级缺氧池和二级缺氧池和二级曝气池的氧化还原电位，初步调整两台污泥超越泵的流速，初步确定二级曝气池使污泥混合液中的氨氮发生彻底硝化所需的曝气强度，即曝气泵的电源频率;

　　工控电脑根据实际情况自动调节好氧缺氧选择池、二级曝气池的曝气泵的曝气强度(即电源频率)和调整两台污泥超越泵的流速，使一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位处于设定的控制范围，并通过调整一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位来使出水正磷酸根达到控制要求，通过调整二级曝气池的氧化还原电位，和控制好氧缺氧选择池的曝气强度(即曝气泵的电源频率)，控制好氧缺氧选择池的好氧和缺氧状态，使一级缺氧池的氧化还原电位处于设定的控制状态来强化反硝化吸磷、好氧吸磷和反硝化脱氮，使装置能自动迅速适应污水水质和浓度的变化。当污水水质变化较大时，则需要管理人员根据具体运行情况及时对控制条件的范围进行大幅度的调整。工控电脑控制一级缺氧池、二级缺氧池和二级曝气池氧化还原电位和出水正磷酸根的控制方法如表1。

　　表1一级缺氧池、二级缺氧池、二级曝气池氧化还原电位和出水正磷酸根的控制方法表

　　一级缺氧池、二级的缺氧池和二级曝气池的氧化还原电位可根据需要进行上下调整，控制范围是氧化还原电位的最大控制范围，在该控制范围进行调整。管理者需要预先对一级缺氧池、二级缺氧池和二级曝气池的氧化还原电位控制范围进行设定，以满足污水水质和浓度变化的控制要求。

　　本装置的氧化还原电位控制系统将二级曝气池氧化还原电位控制范围进行优化，分为上限控制范围，中间控制范围和下限控制范围。

　　下限控制：当二级曝气池的氧化还原电位处于二级曝气池的氧化还原电位控制范围的下限时，污水碳氮比较低，好氧缺氧选择池的曝气泵的电源频率小于等于启动所需的电源频率，好氧缺氧选择池处于缺氧状态，整个装置处于有机碳源极度缺乏的状态，装置只能通过减少污泥混合液曝气减少的有机碳源的消耗，来增加一级缺氧池有机碳源的供给，这时装置不能达到的一级缺氧池或二级缺氧池的氧化还原电位的控制要求，这时装置优先满足一级缺氧池的控制要求，其次才考虑二级缺氧池的控制要求。

　　中间控制范围：当二级曝气池的氧化还原电位处于二级曝气池氧化还原电位控制范围的上限和下限之间时，污水碳氮比略低，好氧缺氧选择池的曝气泵的电源频率小于启动所需的电源频率，好氧缺氧选择池处于缺氧状态，整个装置处于二级曝气池氧化还原电位的动态调整中，通过对二级曝气池氧化还原电位的调整，此时污水中的有机碳源只能刚好满足一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位控制要求。由于二级曝气池氧化还原处于不断的适应变化中，装置的控制处于动态稳定。这时装置对污水的脱氮除磷效果基本能达到或者略低于设计要求。

　　上限控制：当二级缺氧池的氧化还原电位处于上限时，污水碳氮比较高，好氧缺氧选择池的曝气泵的电源频率大于启动所需的电源频率，好氧缺氧选择池处于好氧曝气状态。只需通过控制好氧缺氧选择池和二级曝气池的曝气强度，以及略微调整二号污泥泵的流速，就可以使装置处于平衡稳定状态。这时装置对污水的脱氮除磷效果最佳。

　　当二级缺氧池氧化还原电位小于控制范围时，下调第二污泥泵超越泵的流速。

　　当二级曝气池的氧化还原电位不在控制范围时，通过调整二级曝气池的曝气泵电源频率来控制。

　　当一级缺氧池、二级缺氧池、二级曝气池的氧化还原电位处于控制范围，工控电脑将根据出水正磷酸根的浓度调整一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位;

　　本装置通过定期检测清水池正磷酸根浓度，根据清水池正磷酸根的浓度来调整一级缺氧池和二级缺氧池氧化还原电位。当出水正磷酸根的浓度高于控制范围时通过上调一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位，降低反硝化脱氮的作用，在污泥混合液中残留少量的硝酸根离子，来强化污泥的反硝化吸磷作用，提高磷的净化效果。当出水正磷酸根的浓度低于控制范围时，通过下调一级缺氧池和二级缺氧池的氧化还原电位，减少污泥混合液中残留的硝酸根离子，来强化污泥的反硝化脱氮作用，提高氮的净化效果。

　　本装置在正常运行情况下，厌氧池末端氧化还原电位应小于-300mv，以确保磷的释放，当厌氧池的氧化还原电位高于-300mv系统将报警。系统通过人工调控来大幅度的调整各控制参数。

　　本装置处理污水碳氮比为6～14，碳磷比大于50的生活污水，能达到较理想的净化效果。

　　当处理污水的碳氮比为4～6时，要实现深度净化效果，可以在一级和二级缺氧池外加有机碳源来实现深度脱氮除磷，其控制方法与碳氮比较高的污水的上限控制条件一致，就不详细描述。

　　气体流量计只是用于管理员人工记录曝气的情况，可以不作为本装置的直接控制参数。

　　本发明与现有技术相比，其有益效果为：

　　本装置启动阶段通过工艺调整使反硝化聚磷菌成为厌氧池-好氧缺氧选择池、一级缺氧池-一级曝气池-二级缺氧池-二级曝气池中活性污泥的优势菌种，使硝化细菌成为曝气生物滤池中填料上附着的生物膜的优势菌种。

　　本发明在通过厌氧污泥的分段超越为一级缺氧池和二级缺氧池实现逐级反硝化脱氮和逐级反硝化吸磷过程提供保障，特别是二级缺氧池的反硝化反应只需少量的厌氧污泥，减少了氨氮进入到二级缺氧池，减少了出水总氮浓度;一级曝气池pH控制硝化终点，避免有机碳源被过度的氧化消耗掉，提高后面二级缺氧池反硝化的能力，一级、二级曝气池实现了逐级好氧吸磷和好氧硝化作用，避免过度的厌氧环境造成磷的二次释放;

　　本发明装置利用在线控制技术在最佳控制范围内污水经历两次反硝化脱氮，两次对氨氮的稀释，三次对氨氮进行氧化硝化反应等过程，最终逐步实现深度脱氮;通过厌氧释磷，两次反硝化除磷，两次好氧吸磷，最终逐步实现深度除磷;解决了A2N和Dephanox等反硝化脱氮除磷工艺无法实现深度脱氮除磷，出水水质不稳定的问题;

　　本发明装置基于双污泥反硝化脱氮除磷原理，建立了厌氧Anaerobic选择Selective缺氧Anoxic好氧Oxic缺氧Anoxic好氧Oxic的反硝化活性污泥系统和具有好氧硝化功能Nitrifying的生物膜系统(即曝气生物滤池)相结合的双污泥系统。

　　本发明在曝气生物滤池下部设置无曝气脱氧区，并在曝气硝化池出水处设置溶解氧电极，在线监测硝化液出水的溶解氧含量来控制曝气强度，在保证氨氮完全硝化的同时减少溶解氧的进入到一级和二级缺氧池;达到曝气生物滤池低氨氮和低溶解氧浓度的硝化液出水;

　　一级沉淀池和二级沉淀池设置刮泥机，减少污泥在沉淀池的停留时间，避免污泥积累产生局部厌氧，导致的磷的二次释放;

　　本发明装置可根据不同的污水水质和碳氮比情况，通过测定各反应池可溶性正磷酸盐、氨氮、硝酸根的浓度变化情况，确定出各反应池氧化还原电位的最佳最稳定的控制范围;当处理CODcr为150mg/L至1000mg/L，碳氮比为6-14，碳磷比>50的生活污水时，本装置出水总氮、总磷和CODcr多项指标基本可达到地表水四类以上标准。

　　当污水浓度较低时，可以相应地增加进水泵流速比，相应地减少污泥混合液回流泵流速比来提高本装置的运行效率。