申请日2014.04.28
公开(公告)日2014.07.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷装置以及工艺。装置包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、好氧池和辐流式沉淀池;厌氧池采用水力搅拌，厌氧池还通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池连接，第一缺氧池和第二缺氧池的底部分别设有曝气头，好氧池底部也布设有曝气头;厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成;辐流式沉淀池通过管道和污泥回流泵与厌氧池连接，并通过管道和出水泵与好氧池连接。本发明的工艺既提高脱氮效率，也在很大程度上降低硝酸盐对厌氧池的干扰，从而提高了除磷效率。本发明结构形式简单、运行方式灵活多变、占地面积小、脱氮除磷效果优异。
权利要求书
1.一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、好氧池和辐流式沉淀池;厌氧池采用水力搅拌，厌氧池还通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池连接，第一缺氧池和第二缺氧池的底部分别设有曝气头，好氧池底部也布设有曝气头;厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成;辐流式沉淀池通过管道和污泥回流泵与厌氧池连接，并通过管道和出水泵与好氧池连接。
2.根据权利要求1所述的一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于辐流式沉淀池通过回流污泥管与厌氧池连通，第一缺氧池与好氧池通过硝化混合液回流泵连通。
3.根据权利要求1所述的一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于好氧池底部也布设有曝气头数目比第一缺氧池和第二缺氧池的底部设有的曝气头数目多。
4.根据权利要求1所述的一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述第一缺氧池和第二缺氧池的体积比为1：1。
5.根据权利要求1所述的一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于：厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比为1：2：7～1：2.9：6.1;所述缺氧池的体积包括第一缺氧池和第二缺氧池的体积。
6.根据权利要求1~5任一项所述的城市污水改良A2/O-强化同步脱氮除磷装置，其特征在于：所述辐流式沉淀池包括池体、排泥管、斜板、进水管、出水管、出水堰、污泥回流管和集泥斗，所述池体中心部位设有进水管，进水管的出水端位于池体的中心部位，进水管的进水端位于出水端上方，进水管的出水端连接有喇叭口，喇叭口正下方悬挂有水平放置的反射板，池体内下方两侧各装有斜板，斜板与池体底部之间有夹角，紧邻其中一侧的斜板内壁处设有所述污水回流管，进水管的进水端与设置在池体外部的污水处理池的出水端连接，出水堰位于池体上部且与设置于池体内壁上的出水管连接;池体底部的两块所述斜板围成集泥斗，污泥回流管进泥端插入集泥斗内部，插入集泥斗内部的污泥回流管上开设有均匀间隔的若干孔，污泥回流管的出泥端与池体外部的污水处理池的进泥端连接;池体底部设有排泥口。
7.根据权利要求6所述的城市污水改良A2/O-强化同步脱氮除磷装置，其特征在于：进水管的出水端与池体侧壁的距离为1.3米，与沉淀池底部的距离为1.5米;进水管出水端的喇叭口正下方用铁丝水平固定所述反射板，反射板与喇叭口的距离为30cm;所述斜板与池体底部夹角为55°。
8.根据权利要求6所述的城市污水改良A2/O-强化同步脱氮除磷装置，其特征在于：所述集泥斗为倒圆台形。
9.应用权利要求1所述装置的城市污水改良A2/O-强化同步脱氮除磷工艺，其特征在于：城市污水及回流污泥首先进入厌氧池释磷，再进入第一缺氧池进行反硝化脱氢;第二缺氧池通过水泵把部分缺氧混合液回流到厌氧池，好氧池的部分硝化混合液回流到第一缺氧池，然后在第一缺氧池与厌氧池的城市污水混合;城市污水经辐流式沉淀池沉淀分离后，污泥体积以60-80%的比例经污泥回流泵回流到厌氧池，剩余污泥排出;出水从辐流式沉淀池排出。
说明书
一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷装置以及工艺。
背景技术
从我国水体污染的统计数据可以看出：城市水体主要污染因子为化学需氧量、总磷和总氮。我国现有的城市污水处理厂长期以来主要是针对碳源污染物的去除，虽然BOD 去除率可达90%以上，但脱氮率一般仅为20%～50% ，除磷率为20%～30%，忽视了对导致水体富营养化的主要营养物氮、磷的去除。
水体中氮磷污染的主要危害会造成水体的富营养化。水体富营养化，不仅会降低水体观赏价值和旅游价值;导致水生生物的稳定性降低，水生生物种类减少，破坏水体的生态平衡;而且还会产生许多有毒有害的气体及其他物质，危害人类及生物的生存;也会增加污水的处理成本等等。
大多数情况下，从氮磷污染源来看，磷营养元素的污染主要来源于生活污水的排放，而磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度均占总磷污染负荷的50%左右;氮营养元素污染轻重与化肥使用量。氮磷营养盐是造成水体富营养化的元凶，而磷则是其罪魁祸首。这是因为尽管氮磷同为生物的重要营养物质，但藻类等水生生物对磷更为敏感。当水体中磷处于低浓度时，即使氮浓度能满足藻类等水生生物的需要，其生产能力会大受遏制。水体中的氮不足,往往可由许多固氮的微生物来补充，而磷则不能。显然,控制水体中的磷含量，比控制氮含量更有实际意义。
在脱氮除磷处理技术方面，传统的生物脱氮除磷机理认为生物脱氮与生物除磷是两个相互独立、相互竞争的生理过程。按此机理设计的生物脱氮除磷工艺(A2/O、UCT、VIP、SBR等)都设有空间或时间上的厌氧区、缺氧区、好氧区。按照现有的机理，理想化的工艺流程是严格的厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧吸磷和好氧硝化。但实际上有许多问题困扰着现有的生物脱氮除磷工艺，使其不能进行理想化的生物脱氮除磷。
而本工艺采用的理论基础和技术原理是反硝化除磷理论与技术。反硝化除磷是反硝化除磷菌(Denitrifying Phosphorus removal Bacteria，简称DPB) 经厌氧释磷后，在缺氧条件下以硝酸盐或亚硝酸盐(替代O2)作为吸磷的电子受体，实现同步脱氮和除磷。Kuba等过化学计量表明：基于反硝化除磷原理的A2/NSBR双污泥系统，其所需COD和O2消耗量比传统的脱氮除磷系统分别减少50%和30%，污泥产量相应减少50%。实践表明，反硝化除磷工艺对我国城市污水特别是C/P和C/N比值较小的污水有很好的处理效果，具有较为广阔的应用前景。
发明内容
本发明针对现有反硝化除磷工艺不多, 而且工艺流程普遍复杂，构筑物多，运行控制较繁琐等不足，致力于反硝化除磷技术新工艺开发与应用，充分发挥该技术的优点，开发出一种结构形式简单、运行方式灵活多变、占地面积小、脱氮除磷效果优异的城市污水改良A2/O强化脱氮除磷装置以及工艺。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置，其包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、好氧池和辐流式沉淀池;厌氧池采用水力搅拌，厌氧池还通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池连接，第一缺氧池和第二缺氧池的底部分别设有曝气头，好氧池底部也布设有曝气头;厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成;辐流式沉淀池通过管道和污泥回流泵与厌氧池连接，并通过管道和出水泵与好氧池连接。
进一步优化的，辐流式沉淀池通过回流污泥管与厌氧池连通，第一缺氧池与好氧池通过硝化混合液回流泵连通。
进一步优化的，好氧池底部也布设有曝气头数目比第一缺氧池和第二缺氧池的底部设有的曝气头数目多。
进一步优化的，所述第一缺氧池和第二缺氧池的体积比为1：1。
进一步优化的，厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比为1：2：7～1：2.9：6.1;所述缺氧池的体积包括第一缺氧池和第二缺氧池的体积。
进一步优化的，所述辐流式沉淀池包括池体、排泥管、斜板、进水管、出水管、出水堰、污泥回流管和集泥斗，所述池体中心部位设有进水管，进水管的出水端位于池体的中心部位，进水管的进水端位于出水端上方，进水管的出水端连接有喇叭口，喇叭口正下方悬挂有水平放置的反射板，池体内下方两侧各装有斜板，斜板与池体底部之间有夹角，紧邻其中一侧的斜板内壁处设有所述污水回流管，进水管的进水端与设置在池体外部的污水处理池的出水端连接，出水堰位于池体上部且与设置于池体内壁上的出水管连接;池体底部的两块所述斜板围成集泥斗，污泥回流管进泥端插入集泥斗内部，插入集泥斗内部的污泥回流管上开设有均匀间隔的若干孔，污泥回流管的出泥端与池体外部的污水处理池的进泥端连接;池体底部设有排泥口。
进一步优化的，进水管的出水端与池体侧壁的距离为1.3米，与沉淀池底部的距离为1.5米;进水管出水端的喇叭口正下方用铁丝水平固定所述反射板，反射板与喇叭口的距离为30cm;所述斜板与池体底部夹角为55°。所述集泥斗为倒圆台形。
所述进水管的出水端位于池体的中心部位，这样可使进水布水均匀，如偏离中心位置，布水不均，则无法保证沉淀池的沉淀效率。所述由斜板隔成集泥斗为锥形，这样可以最大限度的将一部分污泥回流到厌氧池，一部分污泥通过排泥管排到外界，尽量减少池体内污泥残留，保证沉淀池的沉淀效果的稳定性。所述进水管出水端喇叭口正下方30cm处用铁丝水平固定反射板，这样可以避免以下两种情况的发生：第一，反射板离喇叭口的位置过远，反射板就无法起到反冲水流的作用，影响沉淀效果;第二，反射板离喇叭口的位置过近，则污水水流流速过快，对沉淀效果的起到的负面影响较大。所述污泥回流管进泥端插入集泥区内部，插入集泥斗内部的一段污泥回流管上开设有数个距离均匀小孔，这样可以使集泥区的污泥能够均匀的回流到污泥回流管中，而不会形成死角。污水从中心进水管进水端进入沉淀池池体中，然后从中心进水管出水端流入沉淀池中，污水从中心进水管连接的喇叭口出来后遇到水平反射板，污水反弹，然后往上回流，在往上回流的过程中与沉淀下来的污泥相混合，使菌胶团更好的絮凝，加快了沉淀，污泥从四周沿着斜板下沉，在两侧斜板的较长的颗粒沉降距离条件下，可以实现将不易沉淀的絮状污泥的有效截留;污泥沉淀到集泥斗，然后通过污泥回流管的进泥端经过水泵抽走一部分回流到厌氧池，一部分剩余污泥进入池体底部排泥管的进泥端进行排放。
本发明应用所述装置的城市污水改良A2/O-强化同步脱氮除磷工艺包括：城市污水及回流污泥首先进入厌氧池释磷，再进入第一缺氧池进行反硝化脱氢;第二缺氧池通过水泵把部分缺氧混合液回流到厌氧池，好氧池的部分硝化混合液回流到第一缺氧池，然后在第一缺氧池与厌氧池的城市污水混合，第一缺氧池和第二缺氧池的水力停留时间为2h，城市污水经辐流式沉淀池沉淀分离后，污泥体积以60-80%的比例经污泥回流泵回流到厌氧池，剩余污泥排出;出水从辐流式沉淀池排出。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、本发明结构建造简单，投资成本低。2、本发明的辐流式沉淀池形成上部进水上部出水的处理方式，达到无需增加运行耗能的优点。3、本发明可增强沉淀池耐冲击负荷的能力，处理效率高，占地面积小，投资费用省。4、能加强反硝化细菌在厌氧池的作用时间;5、能缓解聚磷菌与反硝化菌在缺氧区的竞争关系，进一步加强脱氮除磷的作用;6、充分利用进水的碱度，加强反硝化细菌的作用。7、改良A2/O—同步强化脱氮除磷的处理工艺对污染物的去除效果如下：对COD、和磷的去除效果好，出水COD在40mg/L以下，磷出水在0.5mg/L以下;出水氨氮在4mg/L以下。各项出水水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
