申请日2015.09.16
公开(公告)日2016.02.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/38
摘要
本实用新型涉及污水处理技术领域，公开了一种适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，包括依次相连的进料斗(1)、匀浆池(2)、沼气池(3)、上流式厌氧污泥床反应器(4)、生物吸附氧化反应池(5)、沉淀池(12)、微电解反应器(10)、折流曝气生物滤池(6)和臭氧消毒池(7)，沼气池连接有污泥浓缩池(8)，匀浆池(2)内设有提升泵，提升泵与沼气池(3)相连。本实用新型工艺简单，反应过程浓度梯度大，不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强，处理效果好;通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，同时脱氮、除磷效果明显。
摘要附图
权利要求书
1.适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：包括依次相连的进料斗(1)、匀浆池(2)、沼气池(3)、上流式厌氧污泥床反应器(4)、生物吸附氧化反应池(5)、沉淀池(12)、微电解反应器(10)、折流曝气生物滤池(6) 和臭氧消毒池(7)，沼气池连接有污泥浓缩池(8)，匀浆池(2)内设有提升泵，提升泵与沼气池(3)相连;沼气池(3)还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器(91)、沼气脱硫装置(92)、第一阻火器(931)、贮气柜(94)，气水分离器(91)还连接沼气增压装置(95)、第二阻火器(932)、余热回收装置(96)。
2.根据权利要求1所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：折流曝气生物滤池(6)包括两级曝气生物滤池(61)和过水孔(62)，两级曝气生物滤池(61)通过下侧的过水孔(62)连通;两级曝气生物滤池(61)均设有填料层和第一曝气管(63)，填料层从上到下依次第一填料层(64)和第二填料层(65)，第一填料层(64)固定有微生物和/或生物酶。
3.根据权利要求2所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：两级曝气生物滤池(61)为第一级曝气生物滤池(611)和第二级曝气生物滤池 (612)，第一级曝气生物滤池(611)上侧设有进水管(66)，第二级曝气生物滤池(612)上侧设有出水管(67)。
4.根据权利要求2所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：第一填料层(64)为固定有微生物和/或生物酶的聚氨酯生物海绵填料，第二填料层(65)为沸石和颗粒活性炭。
5.根据权利要求1所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：沼气池(3)顶部设有回流喷淋系统和出水口，沼气池(3)底部设有搅拌装置和污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池(8)。
6.根据权利要求1所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：沼气池(3)设有污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池(8)。
7.根据权利要求1所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：上流式厌氧污泥床反应器(4)和生物吸附氧化反应池(5)之间设有调节池(11)。
8.根据权利要求1所述的适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，其特征在于：生物吸附氧化反应池(5)包括生物吸附段和生物氧化段。
说明书
适用于含氮、含磷有机废水的处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及了适用于含氮、含磷有机废水的处理系统。
背景技术
高浓度氨氮有机废水的性质和来源不一样，其治理技术也不一样。通常根据高浓度氨氮有机废水的性质和来源可以分为三大类：第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度氨氮有机废水，如食品工业废水;第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度氨氮有机废水，如部分化学工业和制药业废水;第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度氨氮有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。针对的是易于生物降解的高浓度氨氮有机废水，如微生物发酵啤酒生产废水中含有几千到几万的COD，同时氨氮浓度也有几百到几千;养殖废水氨氮、COD、P都很高;还有一些化工制药废水中都有氨氮和COD同时都高的特点。这类废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物形式存在，使废水表现出很高的BOD5、CODCr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的N、P等营养物质。
同时这类水的氨氮很高，常规处理工艺中一般通过吹脱或生物脱氮工艺来达到脱除氨氮的目的。吹脱工艺是针对的高浓度的氨氮废水，通过吹脱后的废水其氨氮浓度仍达不到排放标准，且运行成本较高。生物脱氮需要把氨氮和有机氮氧化成硝酸盐，再通过反硝化的过程去除，这样的过程适用于低浓度的氨氮且是处理低浓度氨氮的经济工艺，但在处理高浓度氨氮时池容会非常大，且造成了物资和能源的大量消耗。目前对高氨氮浓度、高COD浓度的有机废水，采用厌氧可以把COD转变为沼气，可以节省好氧氧化有机物的处理费用，是一种变废为宝、回收能源的有效措施。沼气具有很好的热值，可以作为锅炉、发电机的燃料。目前针对高浓度氨氮有机废水的处理系统都比较单一，运行费用高。
发明内容
本实用新型针对现有技术的缺点，公开了一种适用于含氮、含磷有机废水的处理系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
适用于含氮、含磷有机废水的处理系统，包括依次相连的进料斗、匀浆池、沼气池、上流式厌氧污泥床反应器、生物吸附氧化反应池、沉淀池、微电解反应器、折流曝气生物滤池和臭氧消毒池，沼气池连接有污泥浓缩池，匀浆池内设有提升泵，提升泵与沼气池相连;沼气池还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器、沼气脱硫装置、第一阻火器、贮气柜，气水分离器还连接沼气增压装置、第二阻火器、余热回收装置。
废水通过进料斗进入匀浆池中，在搅拌作用下调配均匀后打入厌氧发酵系统，沼气池和上流式厌氧污泥床反应器统称为厌氧发酵系统采取前槽，厌氧发酵系统采取前槽(即沼气池)和后槽(即上流式厌氧污泥床反应器)设计。沼气池为高负荷区。沼气池底部设有搅拌装置，使高浓度的有机废水在厌氧发酵系统前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。沼气池顶部设有回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。沼气池顶部设有出水口，底部设有污泥排放口，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。上流式厌氧污泥床反应器为中负荷区，设有三相分离器，底部进水、上部出水，废水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物的分解。经厌氧消化处理后的出水进入生物吸附氧化反应池继续有机物的降解，A段为生物吸附段，B段为生物氧化段。A段是AB工艺的主体，对整个工艺起关键作用，由A段池和中间沉淀池组成。在连续工作的A段曝气池中，外界不断接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能力的短世代原核微生物，在食物充足的条件下，新陈代谢很快，能较迅速克服出现的失活和不可逆转的损害，大大提高处理工艺的稳定性。A段的微生物特性使吸附池的活性污泥表现为：较强的絮凝、吸附和降解有机物的能力;COD有较高的降解度，降解为易生化处理的BOD物质;适应性强，耐进水水量、水质、pH等的变化，有抗冲击负荷的能力;A段不仅能去除一部份有机物质，而且能起调节和缓冲作用。A段采用高污泥负荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，将污水中的有机物吸附于活性污泥上，进而降解。产生的大量生物污泥在中间沉淀池内沉下，大部分有机物质以剩余污泥方式排除系统外。在A段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大约40%的有机物。
B段是该工艺中的后期处理降解，保障出水水质达标的关键环节。它由曝气池和二次沉淀池组成。经过A段后，污水的冲击负荷(水质、水量等)已不再影响B段，污水往水质、水量方面是比较稳定的，B段的净化功能得以充分发挥。经A段处理后残留于污水中的有机物在B段继续氧化，达到较高的污水处理效率，并获得良好的出水水质。
简而言之，A段的产泥量很大，污泥含磷量高于常规活性污泥法。B段的剩余污泥量少，泥龄长，有利于增殖缓慢、生长期长的硝化菌繁殖。因此，AB工艺具有一定的脱氨脱磷功能。
沼气净贮供气系统采用低压脱硫和高压脱水技术，可广泛应用于沼气、天然气的收集、贮存和应用，能实现可调恒压供气、容易控制、方便使用，用气效果稳定。
微电解反应器采用底部进水上部出水方式，池子内部填充铁和碳。微电解技术是利用铁、炭具有微电池反应、絮凝作用。微电解反应器中反应产物具有很高的化学活性，在阳极，产生的新生态Fe2+;在阴极，产生的活性[H]，利用两极产生的电位差，含有高浓度氨氮有机废水中许多污染物组份发生氧化还原反应，使可溶的物质转化成难溶或微溶物质，通过絮凝作用沉淀除去;使大分子物质分解为小分子物质;使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高含有高浓度氨氮有机废水的可生化性的同时色度也得到降低。
通过臭氧消毒池消毒后再将水排放，其能有效杀灭水中的大量微生物和细菌，提升了含有高浓度氨氮有机废水净化强度。
作为优选，折流曝气生物滤池包括两级曝气生物滤池和过水孔，两级曝气生物滤池通过下侧的过水孔连通;两级曝气生物滤池均设有填料层和第一曝气管，填料层从上到下依次第一填料层和第二填料层，第一填料层固定有微生物和/或生物酶。本实用新型在同一曝气生物滤池内完成硝化和反硝化作用，实现了COD、SS、NH3-N和TN的同步去除。两级曝气生物滤池还包括设在填料层上侧的拦截网、设在填料层下侧的承托层;设在承托层下侧的滤板，承托层和滤板之间设有曝气管。承托层和滤板之间设有曝气管，采用穿孔管布气，通过装置均匀布气，解决了偏流、填料不均、气管容易堵塞的问题。拦截网上侧为保护层。还包括反冲洗系统，反冲洗系统包括曝气管、反冲洗管、反冲洗集水槽、反冲洗排水管，反冲洗管设在承托层中，第一级曝气生物滤池和第二级曝气生物滤池的底部还通过反冲洗管连通，反冲洗集水槽设在第一级曝气生物滤池的上侧，反冲洗排水管设在第二级曝气生物滤池的上侧。
作为优选，两级曝气生物滤池为第一级曝气生物滤池和第二级曝气生物滤池，第一级曝气生物滤池上侧设有进水管，第二级曝气生物滤池上侧设有出水管。
作为优选，第一填料层为固定有微生物和/或生物酶的聚氨酯生物海绵填料，第二填料层为沸石和颗粒活性炭。本实用新型通过不同滤料的组合，强化了对多种污染物同步去除效果，提高了系统抗冲击负荷能力，大大降低了板结发生的可能性。a.沸石具有选择性吸附氨氮的特点，同时其表面也可形成生物膜(成为生物沸石)而使氨氮的去除能力得到提高。沸石和颗粒活性炭结合，延长了沸石的工作周期，使颗粒活性炭上的生物生长良好，当未有长期高浓度氨氮冲击时可保证沸石的长期运行而无需再生，经济可靠。b.聚氨酯生物海绵填料中固定有微生物和/或生物酶，放在上侧的填料层中(即第一填料层)，以进一步去除 SS和其他污染物。固定微生物和/或生物酶后，聚氨酯生物海绵填料载体密度接近于水的密度，具有较大的比表面积、挂膜容易，因而生物负载量大，比现有的污水净化方法高出5倍以上;而且生物膜(即微生物和/或生物酶)更新比较快，因而微生物(即微生物和/或生物酶)具有较高的活性，大大提高了处理效率和污水处理效果。c.由于多介质填料的组合，使滤料层呈现出半固定半流动的状态，流动载体不断与气泡进行接触并不断切割，因而其充氧效率高，有利于加快有机物的氧化速度。
作为优选，沼气池顶部设有回流喷淋系统和出水口，沼气池底部设有搅拌装置和污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池。沼气池底部设有搅拌装置，使高浓度的有机废水在厌氧发酵系统前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。沼气池顶部设有回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。沼气池顶部设有出水口，底部设有污泥排放口，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。
作为优选，沼气池设有污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池。厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。
作为优选，上流式厌氧污泥床反应器和生物吸附氧化反应池之间设有调节池。
作为优选，生物吸附氧化反应池包括生物吸附段和生物氧化段。生物吸附氧化反应池(AB反应池)主要用于除磷，A段为生物吸附段，B段为生物氧化段，A段和B段均是曝气好氧段;生物吸附段和生物氧化段中微生物的吸磷生长，除磷效果特别好。它的效果突出表现为：A段的低等微生物快速吸附水中的有机物质(包括磷)，迅速降低水体中的BOD水平，约50%;B段微生物为曝气好氧生长，此段的微生物等级略高于A段，适于好氧吸磷生长，除磷效果好。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
含有高浓度氨氮有机废水通过进料斗进入匀浆池中，在搅拌作用下调配均匀后打入厌氧发酵系统，沼气池和上流式厌氧污泥床反应器统称为厌氧发酵系统采取前槽，厌氧发酵系统采取前槽(即沼气池)和后槽(即上流式厌氧污泥床反应器)设计。沼气池为高负荷区。沼气池底部设有搅拌装置，使高浓度的有机废水在厌氧发酵系统前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。沼气池顶部设有回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。沼气池顶部设有出水口，底部设有污泥排放口，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。上流式厌氧污泥床反应器为中负荷区，设有三相分离器，底部进水、上部出水，废水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物的分解，废水进入活性污泥反应池继续有机物的降解。沼气池然后含有高浓度氨氮有机废水进入生物吸附氧化反应池，继续有机物的降解，生物吸附氧化反应池(AB)由A段(生物吸附段)和B段(生物氧化段)组成，均是曝气好氧段，A段和B段各自拥有自己独立的回流系统，各自独特的微生物群体，两段分开对各段微生物的吸磷生长非常有益，处理效果稳定，除磷后的废水进入微电解反应器，微电解反应器采用底部进水、上部出水方式，池子内部填充铁和碳。微电解是利用铁、炭具有微电池反应、絮凝作用，对降低COD的含量和脱色效果明显。接着进入折流曝气生物滤池(BBAF)，折流曝气生物滤池(BBAF)集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、定期反冲于一体，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的折流脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，可实现中水回用。
本实用新型包括依次相连的进料斗、匀浆池、沼气池、上流式厌氧污泥床反应器、生物吸附氧化反应池、沉淀池、微电解反应器、折流曝气生物滤池和臭氧消毒池，沼气池连接有污泥浓缩池，工艺简单，反应过程浓度梯度大，不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强，处理效果好;通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，同时脱氮、除磷效果明显，且不需额外增加反应器。此外，还有以下有益效果：(1)对有机底物去除效率高。(2)系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。(3)有较好的脱氮除磷效果。(4)节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。
