申请日2011.11.04
公开(公告)日2012.08.08
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型涉及一种多模式恒水位序批式活性污泥处理污水的系统，包括位于中间的连续池格和对称布置的第一和第二序批池。位于中间的连续池格包括污泥浓缩预缺氧池、缺氧池、厌氧池和第一好氧池，第一好氧池后段设置兼氧池，兼氧池中设有曝气头阀门和潜水搅拌机。好氧池还包括第二和第三好氧池，第二和第三好氧池与第一和第二序批池对称布置在连续池格两侧。序批池中设有多孔吸泥管。缺氧池与厌氧池相连通，厌氧池与好氧池相连通;好氧池分别与第一序批池和第二序批池相连通;第一序批池和第二序批池分别与缺氧池相连通，第一序批池和第二序批池中分别设有泵，潜水搅拌机和排水口。
权利要求书
1.一种多模式序批式活性污泥处理污水的系统，包括第一序批 池，其特征在于，还包括依次连通的污泥浓缩预缺氧池、第一功能池、 第二功能池、第一好氧池、兼氧池、第二好氧池，所述第一序批池与 第二好氧池相连通，所述第一功能池和第二功能池为厌氧池或缺氧 池，且两者为不同功能池;
所述污泥浓缩预缺氧池中设有将污泥回流至第一功能池的污泥 回流泵、排出剩余污泥的排泥泵、将上清液泵至第一好氧池的上清液 回流泵;
所述第一功能池中设有进水口和潜水搅拌机;所述第二功能池 中设有进水口和潜水搅拌机;所述兼氧池中设置有潜水搅拌机、曝气 头;所述第一序批池设有潜水搅拌机、曝气头、排水口、与缺氧池相 连通的回流泵和将污泥排至污泥浓缩预缺氧池的多孔吸泥管。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第三好氧 池和第二序批池，所述第三好氧池分别与兼氧池以及第二序批池相连 通，第三好氧池中设有曝气头，第二序批池中设有潜水搅拌机、曝气 头、排水口、与缺氧池相连通的回流泵和将污泥排至污泥浓缩预缺氧 池的多孔吸泥管。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述污泥浓缩预 缺氧池、第一功能池、第二功能池、第一好氧池和兼氧池位于系统的 中间，第二好氧池和第一序批池以及第三好氧池和第二序批池分别位 于系统的两侧。
说明书
一种多模式恒水位序批式活性污泥处理污水系统
技术领域
本实用新型涉及一种多模式恒水位序批式活性污泥污水处理系统，属 于污水处理技术领域。
背景技术
目前，国家对城镇污水处理厂的氮、磷出水标准要求日益严格，许多 城镇污水处理厂要求出水达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一 级A标准，因此很多污水厂都面临着升级改造的问题，而常用的污水脱氮 除磷工艺为A2/O工艺及各种改进型A2/O工艺。
1、传统A2/O工艺：
传统A2O工艺是70年代在厌氧一缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱 氮工艺，其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好 氧)三段组成，其典型工艺流程见图1。这是一种推流式的前置反硝化型 BNR工艺，其特点是厌氧、缺氧、好氧三段功能明确，界线分明，可根 据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件， 只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可根据需要达到比 较高的脱氮率。
常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置 形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平 的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前 可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。
A2/O法的缺点主要在于该工艺本身。脱氮需要保持较低的污泥负荷， 以便充分进行硝化，达到较高的脱氮率，而生物除磷需要维持较高的污泥 负荷，保持较大的剩余污泥量，以便达到较好的除磷效果，因此在设计中 还需要采取必要的措施作进一步的优化，以缓和两者的矛盾;同时，需设 置污泥回流和内回流泵房、单独的二次沉淀池等处理构筑物，流程较为复 杂，电耗较大，管理不方便，总占地面积较大。
2、恒水位序批式活性污泥处理方法
申请号200610165570.1的专利：一种恒水位序批式活性污泥处理污水 的方法及其系统，公开了恒水位序批式活性污泥处理污水的工艺，以下简 称为恒水位SBR工艺。
恒水位SBR工艺，即连续进水、连续出水、恒水位改进型SBR工艺， 该工艺提高了SBR工艺的设备利用率及反应池容积利用率。采用恒水位运 行，避免了变水位操作水头损失大的缺点。最重要的是在空间上提供了专 用缺氧、厌氧和好氧池，保留了传统A2/O活性污泥工艺各反应区功能明确、 界线分明的优点，使生物脱氮除磷的效率增高。
恒水位SBR工艺是将不同功能格的池体集中布置在一个大池内。整 个池体含有至少一个连续进水、连续出水、连续反应、恒水位的中间生物 反应池格和两个进行污泥回流、间歇反应、静止沉淀和交替出水的对称布 置的恒水位SBR池格。污泥回流、间歇反应和静止沉淀过程(简称为RBS 过程)在其中一个恒水位SBR池中实现(处于RBS过程的SBR池称为 RBS池)，而滗水则在另一个恒水位SBR池中实现(处于滗水状态的SBR 池称为滗水池)。两个SBR池周期交替进行RBS和滗水过程。根据污废 水处理要求，可在两个SBR池前采用多个串连布置的中间生物反应池， 设计成缺氧池格、厌氧池格或好氧池格以满足不同的处理(如生物除磷、 脱氮)要求。处理出水由两个SBR池中通过恒水位滗水器交替滗出，剩 余污泥则由处于滗水状态的SBR池中排放。
如图2恒水位SBR池体示意图，恒水位SBR工艺的运行如下：污水 先进入缺氧格，为脱氮反应提供碳源，混合液自SBR边格回流至缺氧格 内完成脱氮处理;而后混合液则进入厌氧格，进行厌氧释磷，然后污水进 入好氧格，完成硝化，最后进入两个SBR边格。
恒水位SBR工艺的运行原理可知，恒水位SBR工艺结合了A2/O工艺与 SBR工艺的优点，在脱氮除磷效果和节省占地面积两方面都有良好表现。
但是在运行的过程中发现，如果进水中TN、TP过高，而出水对脱氮 除磷要求较高时，恒水位SBR工艺对于脱氮除磷的处理效果还不是非常 理想，仍需加强脱氮除磷能力。由于该工艺只有从SBR格回流至缺氧格 的浓度不高的污泥回流，而没有至厌氧池的高浓度污泥回流，因此除磷效 果有待提高。且SBR边格排泥的污泥浓度不高。因此本实用新型就是针 对于进一步提高恒水位SBR工艺的脱氮除磷功能而进行的改进。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是对恒水位序批式活性污泥处理污水的工艺作出 改进，以达到增强脱氮除磷及有机物的去除效果，同时提高了设备利用率。
(二)技术方案
本实用新型提出的多模式恒水位序批式活性污泥改进型处理污水的 系统，其流程如图3所示，包括位于中间的连续池格和两个对称布置的恒 水位的第一14和第二序批池15，其特征在于，位于中间的连续池格包括： 污泥浓缩预缺氧池10、缺氧池3、厌氧池2和第一好氧池4，第一好氧池 后段设置兼氧池11/12，兼氧池11/12中设有曝气头阀门和潜水搅拌机。 好氧池4还包括第二和第三好氧池，第二好氧池和第一序批池14、第三 好氧池和第二序批池15对称布置在连续池格两侧，序批池14，15中设有 多孔吸泥管;所述的缺氧池3与厌氧池2相连通，缺氧池3中设有进水口 和潜水搅拌机20;所述的厌氧池2与好氧池4相连通，厌氧池2中设有 进水口和潜水搅拌机20;所述的第二和第三好氧池4分别与第一序批池 14和第二序批池15相连通;所述的第一序批池14和第二序批池15分别 与缺氧池3由泵16相连通，第一序批池14和第二序批池15中分别设有 泵16，潜水搅拌机20和排水口13。
(三)有益效果
本实用新型提出的多模式强化脱氮除磷恒水位SBR污水处理改进型 系统，其优点包括：
1、除磷效果更好
增加了污泥浓缩预缺氧格，当中间反应池设置为厌氧-缺氧-好氧模式 时，相当于设置了至厌氧池的污泥回流，且污泥经浓缩后，浓度提高，流 量减少，回流比降低，因此污水与回流污泥混合后在厌氧格的停留时间会 相应加长，提高了厌氧释磷的效果。
另外，回流污泥在污泥浓缩预缺氧池内经高污泥浓度条件下的反硝化 反应，再进入厌氧池与进水混合进行厌氧反应，减少了回流对系统厌氧区 及前部反应区碳源有机物的稀释并控制硝酸盐进入厌氧区的总量，使厌氧 释磷效果更好。
污泥浓缩区浓缩了回流至厌氧池的污泥，上清液直接回到后段好氧池 起端。生物除磷的关键在于VFA(挥发性脂肪酸)的获得、普通异养菌 和聚磷菌的数量及剩余的氧源。VFA的量取决于源水中的VFA和异养菌 转化BCOD(可生物降解的COD)产生的VFA，源水中VFA由水质而定， 而由BCOD转化VFA则决定于异养微生物的数量和水力停留时间。污 泥回流量越小，厌氧池实际水力停留时间越长，给聚磷菌提供了更多的利 用VFA转化为PHB(聚-β-羟基酸)的机会，从而改善了系统的除磷效 率。
2、脱氮效果更好
污泥浓缩区减少了进入反应池的回流污泥流量，回流污泥总量并未减 少。在回流混合液经过泥水分离(浓缩)区之后，预缺氧池对剩下的 NO3-N(硝态氮)继续进行反硝化，缺氧池依靠内碳源反硝化，由于 经过污泥浓缩后的MLSS(混合液悬浮固体)能达到20000mg/L，高浓度 MLSS的内源呼吸作用对氧产生巨大需求，从而强化了预缺氧池的反硝 化和NO3--N浓度的降低。在较高微生物浓度下，内源反硝化的程度是非 常可观的。
回流污泥浓缩后减少了整个系统的流量，增加了污泥浓度及前端区域 的实际停留时间，除了强化了生物除磷及反硝化反应，也增加了硝化菌的 总量、实际硝化反应时间及前端区域的反应物浓度。强化了硝化反应，保 证了系统有机氮及氨氮的去除率。
3、排泥方式更好
增加了污泥浓缩段，污泥在经过浓缩后再排剩余污泥，污泥浓度会更 高，排的污泥流量会少，但污泥总量不会变。这样后续的污泥处理效率会 更高，处理效果会更好。同时两个SBR边格的剩余污泥泵可减少一套， 只需在污泥浓缩预缺氧池内布置一套剩余污泥泵即可，提高了剩余污泥泵 的利用率。
4、多模式调整，运行灵活
可根据进水水质情况，进行多模式调整：如厌氧-缺氧-好氧模式(利 于除磷);缺氧-厌氧-好氧模式(利于脱氮);如厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧 多段模式(利于除磷脱氮)。以上运行方式的调整，不需多购置由SBR边 格至缺氧池的混合液回流泵，只需将混合液回流泵的位置进行调整或通过 回流渠道阀门进行调整，因此并不需要增加设备购置费用。
