申请日2021.05.13
公开日期2021.11.23
IPC分类C02F3/30
摘要
本实用新型公开了一种低温、低碳氮比污水的处理系统，包括依序连接的生化池、二沉池、曝气生物滤池，生化池内依序设有厌氧区、缺氧区、好氧区、灵活区；好氧区、灵活区和曝气生物滤池内设有曝气盘，曝气盘通过曝气管路与曝气风机相连，好氧区内设有溶解氧、氨氮在线监测仪表，通过在线仪表的反馈数据来调整曝气风量，溶解氧与氨氮数值根据当地的排水水质要求设定，灵活区设有硝化液回流，回流点有厌氧区和缺氧区，曝气生物滤池内设有溶解氧与ORP在线监测仪表，用于检测水质中溶解氧与ORP数值。本实用新型能够使低温、低碳氮比污水处理后稳定达标，自动化程度高，且相对其他工艺运行成本较低。
权利要求
1.一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，其包括依序连接的生化池、二沉池、曝气生物滤池，生化池内依序设有厌氧区、缺氧区、好氧区、灵活区；好氧区、灵活区和曝气生物滤池内设有曝气盘设有曝气盘，曝气盘通过曝气管路与曝气风机相连，好氧区内设有溶解氧、氨氮在线监测仪表，通过在线仪表的反馈数据来调整曝气风量，溶解氧与氨氮数值根据当地的排水水质要求设定，灵活区设有硝化液回流，回流点有厌氧区和缺氧区，曝气生物滤池内设有溶解氧与ORP在线监测仪表，用于检测水质中溶解氧与ORP数值。
2.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述厌氧区采用上进下出的进、出水模式，进水口在厌氧区液面下50厘米，缺氧区采用下进上出的进、出水模式，好氧区采用上进下出的进、出水模式，灵活区采用下进上出的进、出水模式，二沉池采用辐流式二沉池，曝气生物滤池采用下进上出的进、出水模式。
3.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述灵活区的曝气盘与曝气管间设置有阀门。
4.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述硝化液回流的回流量为200~300%之间。
5.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述灵活区溶解氧控制在0.5mg/L以下。
6.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述曝气生物滤池作为N池使用时，溶解氧控制在3~4mg/L之间，ORP控制在+100mv以上，曝气生物滤池作为反硝化滤池使用时，溶解氧值控制在0.5mg/L以下，ORP控制在0mv以下。
7.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述曝气生物滤池采用轻质滤料，滤料边长在3~5cm之间，孔隙率约80~85%，孔径1~2mm，表面积为10000~12000m2/m3，滤料装填高度分为两层，下层滤料的装填高度为实际滤料层高度的70~80%，上层滤料的装填高度为实际滤料层高度的95%以上。
8.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述缺氧区与曝气生物滤池内均设有碳源投加点。
9.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述二沉池进水口设有PAC投加点。
10.根据权利要求1所述的一种低温、低碳氮比污水的处理系统，其特征是，所述二沉池污泥去向有两处，一处是回流至厌氧区，回流比在50~100%，另一处是通过排出系统。
说明书
一种低温、低碳氮比污水的处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种低温、低碳氮比污水的处理系统。
背景技术
水是人类维系生命的基本物质，是工农业生产和城市发展不可或缺的重要资源。随着人民生活水平的提高，饮食结构的改变，城市生活污水的水质成分有了很大的变化，含氮量增加，出现了低碳氮比的情况。采用传统的硝化/反硝化工艺处理低碳氮比城市污水时，因碳源不足导致脱氮效果不理想，致使出水含氮量超过排放标准，破坏自然水体的生态平衡。与常温的污水相比，低温、低碳氮比污水的处理更具有复杂性和特殊性，主要体现在脱氮效果上，低碳氮比不利于硝态氮的去除，低温对硝化菌的生长影响较大，不利于氨氮的有效去除。
作为二级生物处理工艺，A2/O工艺在污水二级生物处理单元被广泛推广使用，该工艺通过设置厌氧区、缺氧区、好氧区处理单元，可针对性的去除污水中的COD、氨氮、总氮，再配合外加PAC药剂的使用，对总磷去除也较佳，但传统A2/O工艺对于低碳氮比污水的脱氮效果欠佳，且在低温下抗冲击能力较差，易造成氨氮或总氮超标。生物膜法在处理低碳氮比城市污水时，具有良好的处理效果，比活性污泥法具有更大的优势，但生物膜法污水处理工艺一般都存在生物填料易堵塞的问题，对运行管理造成困难。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种低温、低碳氮比污水的处理系统，能够使低温、低碳氮比污水处理后稳定达标，自动化程度高，且相对其他工艺运行成本较低。
本实用新型采用如下技术方案：
一种低温、低碳氮比污水的处理系统，包括依序连接的生化池、二沉池、曝气生物滤池，生化池内依序设有厌氧区、缺氧区、好氧区、灵活区；好氧区、灵活区和曝气生物滤池内设有曝气盘内设有曝气盘，曝气盘通过曝气管路与曝气风机相连，好氧区内设有溶解氧、氨氮在线监测仪表，通过在线仪表的反馈数据来调整曝气风量，溶解氧与氨氮数值根据当地的排水水质要求设定，灵活区设有硝化液回流，回流点有厌氧区和缺氧区，曝气生物滤池内设有溶解氧与ORP在线监测仪表，用于检测水质中溶解氧与ORP数值。
作为优选，所述厌氧区采用上进下出的进、出水模式，进水口在厌氧区液面下50厘米，缺氧区采用下进上出的进、出水模式，好氧区采用上进下出的进、出水模式，灵活区采用下进上出的进、出水模式，二沉池采用辐流式二沉池，曝气生物滤池采用下进上出的进、出水模式。
作为优选，所述灵活区的曝气盘与曝气管间设置有阀门。好氧区和灵活区内设有曝气盘，曝气盘通过曝气管路与曝气风机相连，从而给好氧区与灵活区进行曝气供氧。好氧区一直处于曝气阶段，灵活区大部分情况下不曝气，必要时通过阀门切换进行曝气。灵活区曝气情况有周期性曝气和氨氮过高时曝气两种情况，曝气周期为4小时曝气5分钟。
作为优选，所述硝化液回流的回流量为200~300%之间。
作为优选，所述灵活区溶解氧控制在0.5mg/L以下。
作为优选，所述曝气生物滤池作为N池使用时，溶解氧控制在3~4mg/L之间，ORP控制在+100mv以上，曝气生物滤池作为反硝化滤池使用时，溶解氧值控制在0.5mg/L以下，ORP控制在0mv以下。
作为优选，所述曝气生物滤池采用轻质滤料，滤料边长在3~5cm之间，孔隙率约80~85%，孔径1~2mm，表面积为10000~12000m2/m3，滤料装填高度分为两层，下层滤料的装填高度为实际滤料层高度的70~80%，上层滤料的装填高度为实际滤料层高度的95%以上。
作为优选，所述缺氧区与曝气生物滤池内均设有碳源投加点。必要时往池内投加适当量的碳源。
作为优选，所述二沉池进水口设有PAC投加点。通过投加PAC药剂达到磷的有效去除。
作为优选，所述二沉池污泥去向有两处，一处是回流至厌氧区，回流比在50~100%，另一处是通过排出系统。
本实用新型的工作原理说明：生化池内依序设有厌氧区、缺氧区、好氧区和灵活区，二沉池污泥回流全部回流至厌氧区，回流比在50~100%之间；灵活区硝化液回流至厌氧区或缺氧区，回流比在200~300%之间，视实际运行情况调整，在实际运行过程中，由于进水碳氮比较低，为优先实现脱氮目标，硝化液全部回流至厌氧区，故形成导致A2/O工艺；进水中碳源在厌氧区和缺氧区被反硝化反应完全，好氧区主要承担降解氨氮的功能，为保证好氧区按需供氧，实现同步硝化反硝化功能，好氧区采用氨氮耦合溶解氧控制曝气策略，其中溶解氧控制在0.5~2mg/L之间，氨氮控制在2~5mg/L之间；好氧池出水自流至灵活区，灵活区可以通过控制是否曝气使其在好氧区与缺氧区之间切换，当做缺氧区使用时溶解氧控制在0.5mg/L以下。
为保障出水氨氮或总氮的稳定达标，在二沉池后端还设有曝气生物滤池，可根据实际需要通过是否曝气在N池和DN池两者间来回切换，为解决传统曝气生物滤池易堵塞的问题，本实用新型采用轻质滤料作为曝气生物滤池的填料，同时采用双层结构设计，确保滤池运行稳定，水质达标。
若进水水质的碳氮比过低，通过利用自身碳源无法满足反硝化的需求，可通过在厌氧池或缺氧池中投加碳源，确保出水总氮的稳定达标，同时在二沉池进水处投加PAC药剂，进一步降低水中磷含量，使其满足排放要求。
本实用新型的有益效果是：通过在好氧区采用氨氮耦合溶解氧控制策略，其中溶解氧控制在较低水平，防止过量曝气，使其在好氧区内也能发生一定程度的反硝化作用，其中溶解氧仪表设定最低值和最高值，防止氨氮仪表不准确时带来的错误信号反馈，防止曝气不足或过量曝气，氨氮设定值根据出水要求设定，一般在2~5mg/L之间。
通过在灵活区设置硝化液回流，并将灵活区的溶解氧控制在0.5mg/L以下，可避免硝化液中携带过多的溶解氧至缺氧区或厌氧区内，消耗进水中的碳源，造成反硝化反应时碳源不足的现象，影响出水总氮。
通过在设置曝气生物滤池处理单元，确保氨氮或总氮的稳定达标排放，当氨氮/总氮值较低时，但总氮较高时，曝气生物滤池不曝气，作为DN池使用，并通过外加碳源措施保障出水总氮稳定达标；而在其他进水的情况下，曝气生物滤池需作为N池使用，保障出水氨氮的稳定达标。
通过在曝气生物滤池内采用大比表面积的轻质滤料可大大增加滤料的挂膜量，气水切割效果好，提高氧的传质效率，提高水质处理效果，增强抗冲击能力，且轻质滤料不易堵塞，反洗频次少，运行管理方便。
通过在曝气生物滤池内采用双层滤料的布置形式，有如下优势：1）下层滤料装填高度为70~80%，使得滤料在气水作用下有较好的流动性，也有利于污水在池内的充分混合，从而可简化布水系统，减少建造成本；2）反洗时可以充分搅动下层滤料，可以高效的去除附着在滤料表面的老化生物膜，同时减少下层滤料对反洗曝气的阻力从而降低上层滤料的反洗效果，从而提高反冲洗效率及节约反洗时间；3）上层滤料装填高度在95%以上，可使滤料层内具有较大的微生物挂膜量，提高污染物的去除效果，同时对SS的拦截也起到较好的作用。
