申请日2019.04.02
公开(公告)日2019.05.28
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/38
摘要
本发明属于环境工程污水治理领域，涉及一种有机物、总氮、总磷含量较高的综合污水处理工艺。采用高效气浮深度预处理→缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离→二段化学除磷加药混凝沉淀→连续砂过滤及出水的工艺处理路线。本发明处理工艺及系统不仅能够有效去除污水中的COD、BOD、氨氮、总氮、总磷、SS等污染物，同时具有结构紧凑，占地面积小，高效节能，脱氮除磷能力强等诸多优点。为该类污水处理提供一条可靠、有效的技术途径。
权利要求书
1.一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺，其特征在于：所述工艺针对进水水质COD浓度：600~800mg/L;BOD浓度：300~400mg/L;TN浓度：70~100mg/L;TP浓度：8~20mg/L的中、高浓度综合污水，采用高效气浮深度预处理→缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离→二段化学除磷加药混凝沉淀→连续砂过滤及出水的工艺处理路线;将连续砂过滤的反洗水作为高效气浮的溶气水进行回用;设计两点加药，分别为高效气浮加药进行深度预处理，对污水中的TP进行初步去除，在混凝阶段加药进一步对TP进行深度去除;深度加药除磷污泥和生化活性污泥分开沉淀，其中生化污泥不受除磷药剂影响生物活性，且能够进行回流至缺氧、厌氧段参与生物反应，而混凝阶段产生的除磷污泥不参与回流，直接排放至污泥处理设施。
2.根据权利要求1所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺，其特征在于：所述工艺包括以下具体步骤：
S1、高效气浮深度预处理
污水处理经过格栅拦截去除较大的杂物后进入高效气浮池，在高效气浮池内设置混凝池、絮凝池并分别设置搅拌器，污水进入混凝池的同时向池内投加PAC，控制投加量100~150ppm，投加PAM，控制投加量80~120ppm;气浮池停留时间25~30min;气浮产生的浮渣排到系统外污泥池中，气浮出水进入到缺氧反应池中，经过处理后，COD去除约10%~15%，TP去除约30%~35%;
S2、缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离
处理水进入到缺氧反应池，缺氧反应池设置搅拌器，溶解氧控制在0.5~0.8mg/L;缺氧反应池后端设置厌氧反应池，厌氧反应池内设置搅拌器，厌氧反应池溶解氧控制小于0.4mg/L;厌氧反应池后端设置好氧反应池，池内采用直径260mm盘式曝气器，采用鼓风机曝气，同时池内设置固定式填料组，好氧反应池溶解氧控制在2mg/L，池内污泥负荷控制在0.06~0.1KgBOD/KgMLSS·d，污泥浓度控制在6000 ~8000mg/L，SVI控制80~120ml/g;
S3、二段化学除磷加药混凝沉淀
经过步骤S2好氧反应池处理后的泥水混合状态污水进入到剩余污泥沉淀池中进行沉淀，在该沉淀池中设置回流管线和回流泵，回流液进入到前端的缺氧反应池中，回流比控制在100~150%，上清液进入到后段化学除磷混凝沉淀池中;经过处理后的上清液进入到后段化学除磷混凝沉淀池中，该池设置两点加药，分别加鉄铝复合除磷剂以及PAC，加药后形成絮凝体在斜管填料中沉淀，沉淀后形成的污泥含磷量较高，污泥可以排放或回收进行特殊处理;经过二次投加除磷剂的TP去除率可以达到0.5mg/L以下，上清液进入到连续砂滤池进行过滤，保证出水SS小于10mg/L以下;
S4、连续砂过滤及出水
连续砂滤池的进水液位低于化学除磷混凝沉淀池液位保持在0.8~1m左右，保证水量正常通过砂床阻力，连续砂滤池设置洗沙器，保证在过滤的同时进行砂子反洗，同时反洗水量控制在5%进水量以内，反洗水进入到砂滤反洗回水池内作为气浮溶气水在系统内回用;经过以上工艺处理的出水能够满足COD、BOD、氨氮、TN、TP以及SS达到一级A排放标准。
3.根据权利要求1或2所述工艺所采用的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：高效气浮池下游连接缺氧反应池，缺氧反应池下游依次连接厌氧反应池、好氧反应池，好氧反应池下游连接剩余污泥沉淀池，剩余污泥沉淀池通过回流泵和回流管线连接至前端的缺氧反应池，剩余污泥沉淀池下游连接化学除磷混凝沉淀池，化学除磷混凝沉淀池下游连接连续砂滤池，连续砂滤池下游分别连接砂滤反洗回水池和清水出水池。
4.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述高效气浮池内设置混凝池、絮凝池并分别设置混凝搅拌器，混凝池与絮凝池之间通过混凝絮凝连通管连接，混凝池连接PAC加药设备一，絮凝池连接PAM加药设备;高效气浮池内设置的溶气泵分别连接砂滤反洗回水池与压缩空气储罐，进而连接高效气浮池内设的气浮溶气罐，气浮溶气罐连接溶气释放管，溶气释放管连接混凝池、絮凝池，将污水中形成的除磷絮凝体和油脂等易浮杂物形成浮渣，并通过连接于高效气浮池内下游的刮渣机进行刮除，刮渣机下游设置用于排除浮渣的气浮排渣管。
5.根据权利要求4所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述高效气浮池内设置用于调节气浮池水位的水位调节堰门。
6.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述缺氧反应池与厌氧反应池内均设有搅拌器，用于创造缺氧、厌氧环境。
7.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述好氧反应池中设置固定式填料，形成泥膜共存态和丰富的生物相;同时设置由鼓风机连接盘式曝气器组成的曝气系统。
8.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述剩余污泥沉淀池设置使泥水快速分离的斜管填料，池底泥斗分别连接回流泵与电动排泥阀，回流泵连接至缺氧反应池内，电动排泥阀连接至系统外，池内上部设置连接至化学除磷混凝沉淀池内的集水槽。
9.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述化学除磷混凝沉淀池内设置混凝池、絮凝池并分别设置混凝搅拌器，混凝池与絮凝池之间通过混凝絮凝连通管连接，混凝池连接PAC加药设备二，絮凝池连接复合除磷剂加药设备，絮凝池内连接用于分离除磷污泥的斜管填料，池底泥斗连接电动排泥阀，电动排泥阀连接至系统外。
10.根据权利要求3所述的一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述连续砂滤池内设置过滤同时可进行反冲洗的连续洗沙器，连续洗沙器连接压缩空气储罐。
说明书
一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺
技术领域
本发明属于环境工程污水治理领域，涉及一种有机物、总氮、总磷含量较高的综合污水处理工艺。
背景技术
随着工业化的发展进程推进，原有的工业区综合性污水水质比一般的城市生活污水水质中含有的有机物，总氮，总磷浓度更高，更难处理。而国家对环境保护的要求越来越高，一般性的常规单一污水处理工艺已经难以满足污水处理达标的要求。几种现有的处理工艺的介绍及问题如下：
一、A2O工艺
A2O工艺又称为AAO工艺，采用厌氧池-缺氧池-好氧池作为污水生化处理单元，后接沉淀池实现泥水分离，作为常用的二级污水处理工艺，A2O工艺具有良好的脱氮除磷效果。
A2O工艺具有以下特点：
1、工艺流程简单，总水力停留时间较少。
2、在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，不易发生污泥丝状膨胀。
3、运行中勿须投药，两个A段通过搅拌来实现厌氧(缺氧)处理，运行费用较低
4、除磷效果再难以提高，污泥增长有一定的限度 ，特别是P/BOD值高时更甚。
5、脱氮效果也难以再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高。
6、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。
二、接触氧化
接触氧化池是浸没式曝气式生物滤池，池中设置填料，利用填料上挂有的生物膜将废水中的有机物质吸附并氧化分解。微生物所需要的氧气采用风机曝气。
接触氧化具有以下特点：
1、填料比表面积大，池内充氧条件好，接触氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此它可以达到较高的容积负荷
2、由于池内固着量多，水流属于完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力
3、因污泥浓度高，当有机负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。
4、由于前端物化处理后的废水中SS含量较低，生物膜固着的载体较少，导致生物膜的比重较小，极易造成脱膜，挂膜不稳定，易导致出水SS超标。
三、溶气气浮
溶气气浮利用水在不同压力下溶解度不同的特性，再加压或者负压的条件下使水中产生微气泡，代替传统的引气设备向水中引气的气浮工艺。
溶气气浮具有以下特点：
1、对固液、液液和比重近似于水的微小悬浮物进行去除。
2、占地面积小，单位面积产水量高。
3、工艺流程简单，造价低，便于管理和维护。
4、因工艺主要以分离作为主，在整个污水处理流程中可作为一级处理或深度预处理来使用。
四、连续砂滤
连续砂滤工艺是一种过滤和反洗同时进行的三级处理工艺，有效的去除污水中SS并同时具有微絮凝除磷和一定的脱氮作用。
连续砂滤具有以下特点：
1、过滤和反冲洗同时进行，可不停机连续运行。
2、利用气提对滤池内的滤砂进行提升，整个系统只有空压机，无需其他动力设备。
3、整个系统为纯管路系统无控制阀门。
4、与传统滤池比较，连续砂滤系统操作控制更简单。
因此，综上看出，对于中高浓度(COD浓度：600~800mg/L;BOD浓度：300~400mg/L;TN浓度：70~100mg/L;TP浓度：8~20mg/L)的综合性污水，用传统的单一的处理工艺很难达到一级A的处理标准，尤其是TN和TP的去除是难点。
发明内容
本发明的目的是解决对于中高浓度的综合性污水，用传统的单一的处理工艺很难达到一级A的处理标准，尤其是TN和TP的去除是难点的问题，提供一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺。本发明的另一目的是提供一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺所采用的系统。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺，其特征在于：所述工艺针对进水水质COD浓度：600~800mg/L;BOD浓度：300~400mg/L;TN浓度：70~100mg/L;TP浓度：8~20mg/L的中、高浓度综合污水，采用高效气浮深度预处理→缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离→二段化学除磷加药混凝沉淀→连续砂过滤及出水的工艺处理路线;将连续砂过滤的反洗水作为高效气浮的溶气水进行回用;设计两点加药，分别为高效气浮加药进行深度预处理，对污水中的TP进行初步去除，在混凝阶段加药进一步对TP进行深度去除;深度加药除磷污泥和生化活性污泥分开沉淀，其中生化污泥不受除磷药剂影响生物活性，且能够进行回流至缺氧、厌氧段参与生物反应，而混凝阶段产生的除磷污泥不参与回流，直接排放至污泥处理设施。
所述工艺包括以下具体步骤：
S1、高效气浮深度预处理
污水处理经过格栅拦截去除较大的杂物后进入高效气浮池，在高效气浮池内设置混凝池、絮凝池并分别设置搅拌器，污水进入混凝池的同时向池内投加PAC，控制投加量100~150ppm，投加PAM，控制投加量80~120ppm;气浮池停留时间25~30min;气浮产生的浮渣排到系统外污泥池中，气浮出水进入到缺氧反应池中，经过处理后，COD去除约10%~15%，TP去除约30%~35%;
S2、缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离
处理水进入到缺氧反应池，缺氧反应池设置搅拌器，溶解氧控制在0.5~0.8mg/L;缺氧反应池后端设置厌氧反应池，厌氧反应池内设置搅拌器，厌氧反应池溶解氧控制小于0.4mg/L;厌氧反应池后端设置好氧反应池，池内采用直径260mm盘式曝气器，采用鼓风机曝气，同时池内设置固定式填料组，好氧反应池溶解氧控制在2mg/L，池内污泥负荷控制在0.06~0.1KgBOD/KgMLSS·d，污泥浓度控制在6000 ~8000mg/L，SVI控制80~120ml/g;
S3、二段化学除磷加药混凝沉淀
经过步骤S2好氧反应池处理后的泥水混合状态污水进入到剩余污泥沉淀池中进行沉淀，在该沉淀池中设置回流管线和回流泵，回流液进入到前端的缺氧反应池中，回流比控制在100~150%，上清液进入到后段化学除磷混凝沉淀池中;经过处理后的上清液进入到后段化学除磷混凝沉淀池中，该池设置两点加药，分别加鉄铝复合除磷剂以及PAC，加药后形成絮凝体在斜管填料中沉淀，沉淀后形成的污泥含磷量较高，污泥可以排放或回收进行特殊处理;经过二次投加除磷剂的TP去除率可以达到0.5mg/L以下，上清液进入到连续砂滤池进行过滤，保证出水SS小于10mg/L以下;
S4、连续砂过滤及出水
连续砂滤池的进水液位低于化学除磷混凝沉淀池液位保持在0.8~1m左右，保证水量正常通过砂床阻力，连续砂滤池设置洗沙器，保证在过滤的同时进行砂子反洗，同时反洗水量控制在5%进水量以内，反洗水进入到砂滤反洗回水池内作为气浮溶气水在系统内回用;经过以上工艺处理的出水能够满足COD、BOD、氨氮、TN、TP以及SS达到一级A排放标准。
一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征是：一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理系统，其特征在于：高效气浮池下游连接缺氧反应池，缺氧反应池下游依次连接厌氧反应池、好氧反应池，好氧反应池下游连接剩余污泥沉淀池，剩余污泥沉淀池通过回流泵和回流管线连接至前端的缺氧反应池，剩余污泥沉淀池下游连接化学除磷混凝沉淀池，化学除磷混凝沉淀池下游连接连续砂滤池，连续砂滤池下游分别连接砂滤反洗回水池和清水出水池。
所述高效气浮池内设置混凝池、絮凝池并分别设置混凝搅拌器，混凝池与絮凝池之间通过混凝絮凝连通管连接，混凝池连接PAC加药设备一，絮凝池连接PAM加药设备;高效气浮池内设置的溶气泵分别连接砂滤反洗回水池与压缩空气储罐，进而连接高效气浮池内设的气浮溶气罐，气浮溶气罐连接溶气释放管，溶气释放管连接混凝池、絮凝池，将污水中形成的除磷絮凝体和油脂等易浮杂物形成浮渣，并通过连接于高效气浮池内下游的刮渣机进行刮除，刮渣机下游设置用于排除浮渣的气浮排渣管。
所述高效气浮池内设置用于调节气浮池水位的水位调节堰门。
所述缺氧反应池与厌氧反应池内均设有搅拌器，用于创造缺氧、厌氧环境。
所述好氧反应池中设置固定式填料，形成泥膜共存态和丰富的生物相;同时设置由鼓风机连接盘式曝气器组成的曝气系统。
所述剩余污泥沉淀池设置使泥水快速分离的斜管填料，池底泥斗分别连接回流泵与电动排泥阀，回流泵连接至缺氧反应池内，电动排泥阀连接至系统外，池内上部设置连接至化学除磷混凝沉淀池内的集水槽。
所述化学除磷混凝沉淀池内设置混凝池、絮凝池并分别设置混凝搅拌器，混凝池与絮凝池之间通过混凝絮凝连通管连接，混凝池连接PAC加药设备二，絮凝池连接复合除磷剂加药设备，絮凝池内连接用于分离除磷污泥的斜管填料，池底泥斗连接电动排泥阀，电动排泥阀连接至系统外。
所述连续砂滤池内设置过滤同时可进行反冲洗的连续洗沙器，连续洗沙器连接压缩空气储罐。
本发明的特点：
1、结构紧凑，占地面积小，处理负荷较高，污泥负荷可达0.06~0.1KgBOD/KgMLSS·d。
2、内部的回流设计以及连续过滤的反洗水回用至气浮溶气水，高效节能。
3、可通过控制硝化液和污泥回流量以及反应区溶解氧控制达到反硝化较高TN的去除率。
4、回流污泥与化学除磷污泥分开设计，保证加药对活性污泥的影响降至最低。同时也可以将化学除磷的污泥进行回收或作特殊处理。
