申请日2021.08.13
公开（公告）日2021.10.15
IPC分类号C02F9/04; C02F1/28; C02F1/52
摘要
本发明提供一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，包括悬浮介质除磷系统和砂滤系统，所述悬浮介质除磷系统包括悬浮介质除磷系统进水管、悬浮介质除磷反应器的进水口、进水加药系统、进水加药管、悬浮介质除磷反应器、搅拌器和悬浮介质除磷反应器的出水管；所述砂滤系统包括砂滤器、砂滤器进水管、砂滤器内的滤料层、砂滤器出水管、反冲洗系统和反冲洗进水管。该系统可实现对二级出水TP和SS进一步有效去除的同时降低系统化学药剂投加量，从而提高污水处理系统出水生态的安全性，有效地促进碳减排，推动污水资源化利用。
权利要求书
1.一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，包括悬浮介质除磷系统和砂滤系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷系统包括悬浮介质除磷系统进水管、悬浮介质除磷反应器的进水口、进水加药系统、进水加药管、悬浮介质除磷反应器、搅拌器和悬浮介质除磷反应器的出水管，所述搅拌器安装于悬浮介质除磷反应器中部，所述悬浮介质除磷系统进水管通过悬浮介质除磷反应器的进水口与悬浮介质除磷反应器连通，所述进水加药系统通过进水加药管与悬浮介质除磷反应器连通，所述悬浮介质除磷反应器的出水管与砂滤系统的进水管连接；所述砂滤系统包括砂滤器、砂滤器进水管、砂滤器内的滤料层、砂滤器出水管、反冲洗系统和反冲洗进水管，所述砂滤器进水管与悬浮介质除磷系统出水管连接，所述砂滤器出水管通过反冲洗进水管与反冲洗系统连接，所述反冲洗系统与砂滤器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷反应器采用圆柱形锥底结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷反应器内的搅拌器采用低速轴流型搅拌器。
4.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷反应器的进水口位于搅拌器下部悬浮介质除磷反应器两侧池壁上，呈切向设置，进水方向与切线夹角控制在0°～60°，两侧进水口呈对称布置。
5.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷反应器的底端连接排泥管。
6.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷系统表面负荷控制在0.4-1.2m3/m2.h，水力停留时间为1.5～2.5h。
7.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷器内的介质密度控制在1000mg/L～5000mg/L，且通过排泥泵控制。
8.根据权利要求1所述的一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，其特征在于：所述砂滤系统的滤速控制在5m/h～10m/h。
说明书
一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统。
背景技术
水体富营养化导致的水环境恶化，严重影响了人民群众的生活品质，磷作为水体富营养化的主要限值因素需要得到有效控制。近年来我国北京、天津、江苏(太湖)、安徽(巢湖)、昆明(滇池)、河北(大清河)等敏感区域省市陆续颁布了新的城镇污水排放标准，对城镇污水处理厂出水中总磷实施更加严格的管控。而目前我国大量城镇污水处理厂普遍还是采用过量投加化学除磷药剂强化除磷的方式保证出水总磷的稳定达标，但是药剂投加过量导致出水生态风险增加等问题一直未能得到妥善解决。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，该系统以生物絮体和化学絮体聚集形成具有沉淀分离和过滤效能的悬浮介质除磷系统为核心，且同时耦合砂滤系统，可实现对二级出水TP和SS进一步有效去除的同时降低系统化学药剂投加量，从而提高污水处理系统出水生态的安全性，有效地促进碳减排，推动污水资源化利用。
如上构思，本发明的技术方案是：一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统，包括悬浮介质除磷系统和砂滤系统，其特征在于：所述悬浮介质除磷系统包括悬浮介质除磷系统进水管、悬浮介质除磷反应器的进水口、进水加药系统、进水加药管、悬浮介质除磷反应器、搅拌器和悬浮介质除磷反应器的出水管，所述搅拌器安装于悬浮介质除磷反应器中部，所述悬浮介质除磷系统进水管通过悬浮介质除磷反应器的进水口与悬浮介质除磷反应器连通，所述进水加药系统通过进水加药管与悬浮介质除磷反应器连通，所述悬浮介质除磷反应器的出水管与砂滤系统的进水管连接；所述砂滤系统包括砂滤器、砂滤器进水管、砂滤器内的滤料层、砂滤器出水管、反冲洗系统和反冲洗进水管，所述砂滤器进水管与悬浮介质除磷系统出水管连接，所述砂滤器出水管通过反冲洗进水管与反冲洗系统连接，所述反冲洗系统与砂滤器连接。
进一步，所述悬浮介质除磷反应器采用圆柱形锥底结构。
进一步，所述悬浮介质除磷反应器5内的搅拌器采用低速轴流型搅拌器。
进一步，所述悬浮介质除磷反应器的进水口位于搅拌器下部悬浮介质除磷反应器两侧池壁上，呈切向设置，进水方向与切线夹角控制在0°～60°，两侧进水口呈对称布置。
进一步，所述悬浮介质除磷反应器的底端连接排泥管。
进一步，所述悬浮介质除磷系统表面负荷控制在0.4-1.2m3/m2.h，水力停留时间为1.5～2.5h。
进一步，所述悬浮介质除磷器内的介质密度控制在1000mg/L～5000mg/L，且通过污泥排泥泵控制。
进一步，所述砂滤系统的滤速控制在5m/h～10m/h。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明通过悬浮介质除磷反应器的进水口的切向进水和搅拌器低速推动控制水力流态，通过悬浮介质除磷反应器出水管、排泥管、进水加药系统控制累积二级出水悬浮固体和除磷药剂生成的化学絮体的方式，形成具有絮凝沉淀、吸附网捕作用的“生物絮体+化学絮体”悬浮介质层，利用该悬浮介质层的絮凝沉淀和吸附网捕作用完成对二级出水中TP和SS的高效去除，同时耦合砂滤系统进一步保证对TP和SS的去除稳定性，并实现化学药剂投加量的降低，提高出水生态安全性，有效促进碳减排，推动污水资源化利用。
2、本发明的悬浮介质除磷反应器采用圆柱形锥底结构，可保证系统内水力流态可控同时排泥通畅。
3、本发明的悬浮介质除磷系统通过搅拌器将悬浮介质层高度控制在有效水深的30％～80％。
4、本发明的悬浮介质除磷系统可采用投加化学除磷药剂的方式，快速启动形成“生物絮体+化学絮体”介质层，待介质层稳定后，可逐步减少除磷药剂投加量。
本发明的工作原理是：经一级处理和二级处理系统处理后的污水，通过连接管线首先进入悬浮介质除磷系统的中下部，通过进水口进行切线方向的均匀布水，进水加药系统同步将除磷药剂投加至悬浮介质过滤系统内的悬浮介质除磷反应器，通过进水中生物絮体和化学絮体的累积形成具有去除TP和SS功能的悬浮介质层；污水向上流动经过悬浮介质层，利用介质层的絮凝、沉淀、吸附和网捕作用，将污水中的磷酸盐和悬浮固体截留，过量絮体通过底部排出系统外，进入后续的处理与处置，悬浮介质层系统上部沉淀分离后的上清液，流入砂滤系统，上向流通过砂滤，悬浮固体进一步被截留，出水从砂滤系统上部流出。
（发明人：郭亚琼;隋克俭;李鹏峰;郑兴灿;孙永利）
