申请日2020.12.14
公开（公告）日2021.04.06
IPC分类号C02F3/30; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明提供一种多级AO污水生化处理工艺，包括按污水处理流程方向依次串联的第一级、第二级、第三级污水生化处理单元，第一级包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、内回流区，所述第二级和第三级均包括依次连接的缺氧/厌氧池、好氧池、内回流区；各级污水生化处理单元串联形成厌氧、缺氧、好氧的交替组合，各级污水生化处理单元之间以及污水处理单元内生化池之间形成浓度梯度，各级内回流区用于污泥无动力回流至同级的好氧池，使各级污水生化处理单元的污泥体系相互独立。本发明，通过厌氧、缺氧、好氧交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O运行工艺，深化有机物的去除，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮，实现优质出水的同时实现污泥减量。
权利要求书
1.一种多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：包括按污水处理流程方向依次串联连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，所述第一级污水生化处理单元包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、内回流区，所述第二级污水生化处理单元和第三级污水生化处理单元均包括依次连接的缺氧/厌氧池、好氧池、内回流区；
各级污水生化处理单元串联形成厌氧、缺氧、好氧的交替组合，各级污水生化处理单元之间以及污水处理单元内生化池之间形成浓度梯度，各级污水生化处理单元的内回流区底部设置有回流斜坡，并与对应级的好氧池底部连通，用于污泥无动力回流至同级的好氧池，使各级污水生化处理单元的污泥体系相互独立，实现污泥停留时间和水力停留时间的分离；
其中，所述第一级污水生化处理单元中的厌氧池与缺氧池位置交换，或者减少厌氧池和缺氧池中的其中一个。
2.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：相邻污水生化处理单元之间连通形成浓度梯度，每级污水生化处理单元内相邻生化池之间连通形成浓度梯度；相邻生化处理单元之间以及生化处理单元内相邻生化池之间通过管道连接，或者共用隔墙采用过水孔连接。
3.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：所述第二级和第三级污水生化处理单元中的缺氧/厌氧池，按缺氧运行，或者通过延长水力停留时间实现缺氧向厌氧的转化，按厌氧运行。
4.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：所述第一级污水生化处理单元处于高或中负荷运行，对应的微生物处于生长率上升阶段；第二级污水生化处理单元处于中或低负荷运行，对应的微生物处于生长率下降阶段；第三级污水生化处理单元处于低或超低负荷运行，对应的微生物处于内源呼吸阶段。
5.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：各级污水生化处理单元采用活性污泥法，或者在缺氧池、厌氧池内置悬挂式填料，所述的悬挂式填料包括弹性立体填料、组合式填料或纤维束填料；好氧池内置MBBR填料、组合式填料或弹性立体填料，形成活性污泥和生物膜组合的污泥体系。
6.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：污泥在各级污水生化处理单元内减量，只外排少量的剩余污泥，实现污泥的减量化；通过内源呼吸作用进行污泥减量，通过穿孔排泥管路定期从厌氧池和缺氧池内，优先将无机泥及死泥排除。
7.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：所述第一级污水生化处理单元设置有混合液回流管路，好氧池内的混合液通过混合液回流管路回流到同级的缺氧池和厌氧池，通过混合液回流管路设置的阀门切换控制第一级污水生化处理单元缺氧和厌氧的转换，以及调节混合液回流比。
8.根据权利要求7所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：所述混合液回流管路包括从第一级污水生化处理单元的好氧池引出的主管以及与主管连接的两根支管，所述主管上设置有控制阀和回流泵，两根支管分别连接至厌氧池和缺氧池，且两根支管上设置有控制阀。
9.根据权利要求8所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：最后一级污水生化处理单元的好氧池通过回流管连接至回流泵的进水管上，用于将最后一级污水生化处理单元的好氧池混合液部分回流至第一级污水生化处理单元，所述回流管上设置有控制阀。
10.根据权利要求1所述的多级AO污水生化处理工艺，其特征在于：所述第二级、第三级污水生化处理单元的缺氧池碳源不足时，通过进水分流部分污水补充碳源，或者外加碳源进行反硝化脱氮。
说明书
多级AO污水生化处理工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种多级AO污水生化处理工艺。
背景技术
A/A/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺是通过厌氧、缺氧和好氧生物处理去除水中有机污染物和氮、磷等的污水生物处理方法。该工艺是一种技术成熟、应用广泛的污水处理工艺。
污水处理对氮磷的去除要求高，氮磷的去除成为当今污水处理厂亟待解决的问题。我国许多污水处理厂面临着出水总氮不能达标的瓶颈。A/A/O工艺主要去除有机物，同时生物脱氮除磷，但生物脱氮效果受混合液回流比影响，且要获得较高的脱氮率，需要加大回流比，增加了能耗同时可能破坏缺氧池的缺氧环境而影响生物脱氮。同时，该工艺存在生物脱氮和生物除磷难以同时达到良好的效果等弊端，且出水水质通常只能达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准或一级A标准，难以实现更加优质的出水或回用水的需要。
随着对水环境质量要求的提高，对污水处理的排放要求更加严格，越来越多的城镇污水处理厂出水要求达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准或回用标准，重点和敏感水环境保护区，要求达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)准Ⅳ类水质标准等更加严格的要求。
对于规模小、水质水量变化大、污染物浓度特别是氮磷浓度高的污水，同时又要求优质的出水水质时，常规的A2/O工艺，则难以实现稳定的达标和高质量出水，特别是总氮难以达到较高的去除率，且不便于根据水质水量的变化灵活的进行工艺变换。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多级AO污水生化处理工艺，强化脱氮除磷，特别强化生物脱氮，深化有机物的去除，保障优质出水。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
一种多级AO污水生化处理工艺，包括按污水处理流程方向依次串联连接的第一级污水生化处理单元、第二级污水生化处理单元、第三级污水生化处理单元，所述第一级污水生化处理单元包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、内回流区，所述第二级污水生化处理单元和第三级污水生化处理单元均包括依次连接的缺氧/厌氧池、好氧池、内回流区；
各级污水生化处理单元串联形成厌氧、缺氧、好氧的交替组合，各级污水生化处理单元之间以及生化处理单元内生化池之间形成浓度梯度，各级污水生化处理单元的内回流区底部设置有回流斜坡，并与对应级的好氧池底部连通，用于污泥自动回流至同级的好氧池，使各级污水生化处理单元的污泥体系相互独立，实现污泥停留时间和水力停留时间的分离；
其中，所述第一级污水生化处理单元中的厌氧池与缺氧池位置交换，或者减少厌氧池和缺氧池中的其中一个。
可选地，相邻生化处理单元之间连通并形成浓度梯度，每级污水生化处理单元内各生化池之间连通并形成浓度梯度；连通的方式包括通过管道连接，或者共用隔墙采用过水孔连接。
可选地，所述第二级和第三级污水生化处理单元中的缺氧/厌氧池，按缺氧运行，或者通过延长水力停留时间实现缺氧向厌氧的转化，按厌氧运行。
可选地，内回流区可设置球形填料等截流污泥，发生污泥膨胀或污泥凝聚性不好时，仍然具有较好的污泥截流和内回流功能，同时填料区保持较高的污泥浓度，具有一定的强化反硝化效果。
可选地，所述第一级污水生化处理单元处于高或中负荷运行，对应的微生物处于生长率上升阶段；第二级污水生化处理单元处于中或低负荷运行，对应的微生物处于生长率下降阶段；第三级污水生化处理单元处于低或超低负荷运行，对应的微生物处于生长率下降的内源呼吸阶段。
可选地，各级污水生化处理单元采用活性污泥法，或者在缺氧池、厌氧池内置悬挂式填料，内置悬挂式填料包括弹性立体填料、组合式填料或纤维束填料；好氧池内置MBBR填料、组合式填料或弹性立体填料，形成活性污泥和生物膜组合的污泥体系。
可选地，污泥在各级污水生化处理单元内减量，只外排少量的剩余污泥，实现污泥的减量化。
可选地，通过内源呼吸作用进行污泥减量，通过穿孔排泥管路定期从厌氧池换和缺氧池内，优先排除无机泥及死泥。
可选地，所述第一级污水生化处理单元设置有混合液回流管路，好氧池内的混合液通过混合液回流管路回流到同级的缺氧池和厌氧池，通过混合液回流管路设置的阀门切换控制第一级污水生化处理单元缺氧和厌氧的转换，以及调节混合液回流比。
可选地，所述混合液回流管路包括从好氧池引出的主管以及与主管连接的两根支管，所述主管上设置有控制阀和回流泵，两根支管分别连接至厌氧池和缺氧池，且两根支管上设置有控制阀。
可选地，第二级、第三级污水生化处理单元的缺氧池碳源不足时，通过进水分流部分污水补充碳源，或者外加碳源进行反硝化脱氮。
可选地，所述最后一级污水生化处理单元的好氧池通过回流管连接至回流泵的进水管上，将最后一级污水生化处理单元的好氧池混合液少量回流至第一级污水生化处理单元，以便调节出水端TN(总氮)浓度。
可选地，本污水处理系统可采用土建或设备实施。
可选地，根据处理规模，可采用几组并联设置，以提高处理规模和实现并联分组运行。
如上所述，本发明的有益效果是：本发明污水处理系统运行时，通过分级串联设置生化处理单元和厌氧、缺氧、好氧的交替组合，形成呈浓度梯度的多级A/O工艺，各生化处理单元系统内污泥无动力回流使各生化处理单元污泥系统独立运行；深化有机物去除，强化生物脱氮除磷，特别强化生物脱氮效果，获得优质出水的同时实现污泥系统内减量。污水经过简单预处理可进入污水处理系统，出水接深度处理或生态处理满足高标准的出水或回用要求。
（发明人：徐乾前;黄江平;章琴琴;汪春燕;杜刘芳）
