公布日：2022.04.22
申请日：2021.12.31
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种低温下污水脱氮系统及其控制方法。系统包括依次连通的厌氧池、第一好氧池、第一缺氧池、第二好氧池、第二缺氧池、第三好氧池、第三缺氧池、第四好氧池和第五好氧池，二沉池连通第五好氧池和厌氧池；待处理的污水分别进入厌氧池和各缺氧池；各好氧池内均设置有帘式生物膜和监控仪表模块，还均连通有曝气装置；第一好氧池和第二好氧池均投加有硝化细菌，第三好氧池投加有球衣菌和原生动物，第四好氧池和第五好氧池均投加有后生动物。本发明通过设置多点进水，系统中氮碳比低，污水碳源利用率高，同步硝化反硝化、短程硝化反硝化接续进行；通过利用食物链捕食，使得更多类型的营养物质可以得到降解，提高污染物去除率约10％以上。
权利要求书
1.一种低温下污水脱氮系统，其特征在于，其包括生化反应池和二沉池，所述生化反应池包括依次连通的厌氧池、第一好氧池、第一缺氧池、第二好氧池、第二缺氧池、第三好氧池、第三缺氧池、第四好氧池和第五好氧池，所述二沉池连通所述第五好氧池和厌氧池；待处理的污水通过布水装置分别进入所述厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池，控制所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池中的CODCr/硝态氮为4-6:1；所述第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池内均设置有固定状态的帘式生物膜和监控仪表模块，所述第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池均连通有曝气装置；所述第一好氧池和第二好氧池均投加有硝化细菌，所述第三好氧池投加有球衣菌和原生动物，所述第四好氧池和第五好氧池均投加有后生动物。
2.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池的进水量比例为4-4.5:3-3.5:2-2.5:0-0.5。
3.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述厌氧池反应时间为1-2h，第一好氧池反应时间为3-5h，第一缺氧池反应时间为3-4h，第二好氧池反应时间为2-4h，第二缺氧池反应时间为2-3h，第三好氧池反应时间为1-2h，第三缺氧池的反应时间1-2h，第四好氧池反应时间为1-2h，第五好氧池反应时间为1-2h。
4.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述硝化细菌为Bacillus菌。
5.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述原生动物包括固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫的至少一种；所述固着型纤毛虫包括钟虫、等枝虫和独缩虫中的至少一种；所述游泳型纤毛虫包括楯纤虫、豆形虫和斜管虫中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述后生动物包括轮虫、线虫、寡毛虫和桡足虫中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述厌氧池内设置有搅拌装置；所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池内均设置有搅拌装置和反硝化布水器。
8.根据权利要求7所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述反硝化布水器包括相互连接的柱形圆筒和喇叭型导流筒拼接而成，所述柱形圆筒内设置搅拌装置，所述喇叭型导流筒底部直径大于上部柱筒的直径。
9.根据权利要求1所述的低温下污水脱氮系统，其特征在于，所述监控仪表模块包括测试CODCr、氨氮、硝态氮、溶解氧和污泥浓度的在线仪表。
10.一种基于权利要求1至9任一所述的低温下污水脱氮系统的控制方法，其特征在于，通过布水装置分别向厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池及第三缺氧池通入不同量的污水，控制所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池中CODCr/硝态氮为4-6:1；通过曝气装置分别向第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池曝气，控制所述第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池的溶解氧维持在1-2mg/L和控制所述第四好氧池和第五好氧池的溶解氧维持在4mg/L。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明针对低温地区城镇污水总氮处理不达标的技术问题，从处理系统上和控制方法上提出改进，提出了一种低温下污水脱氮系统及其控制方法，针对低温地区城镇污水中总氮处理达标而开发。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种低温下污水脱氮系统，其包括生化反应池和二沉池，所述生化反应池包括依次连通的厌氧池、第一好氧池、第一缺氧池、第二好氧池、第二缺氧池、第三好氧池、第三缺氧池、第四好氧池和第五好氧池，所述二沉池连通所述第五好氧池和厌氧池；待处理的污水通过布水装置分别进入所述厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池，控制所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池中的CODCr/硝态氮为4-6:1；所述第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池内均设置有固定状态的帘式生物膜和监控仪表模块，所述第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池均连通有曝气装置；所述第一好氧池和第二好氧池均投加有硝化细菌，所述第三好氧池投加有球衣菌和原生动物，所述第四好氧池和第五好氧池均投加有后生动物。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池的进水量比例为4-4.5:3-3.5:2-2.5:0-0.5。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述厌氧池反应时间为1-2h，第一好氧池反应时间为3-5h，第一缺氧池反应时间为3-4h，第二好氧池反应时间为2-4h，第二缺氧池反应时间为2-3h，第三好氧池反应时间为1-2h，第三缺氧池的反应时间1-2h，第四好氧池反应时间为1-2h，第五好氧池反应时间为1-2h。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述硝化细菌为Bacillus菌。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述原生动物包括固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫的至少一种。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述固着型纤毛虫包括钟虫、等枝虫和独缩虫中的至少一种；所述游泳型纤毛虫包括楯纤虫、豆形虫和斜管虫中的至少一种。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述后生动物包括轮虫、线虫、寡毛虫和桡足虫中的至少一种。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述厌氧池内设置有搅拌装置；所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池内均设置有搅拌装置和反硝化布水器。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述监控仪表模块包括测试CODCr、氨氮、硝态氮、溶解氧和污泥浓度的在线仪表。
作为本发明提供的所述的低温下污水脱氮系统的一种优选实施方式，所述反硝化布水器包括相互连接的柱形圆筒和喇叭型导流筒拼接而成，所述柱形圆筒内设置搅拌装置，所述喇叭型导流筒底部直径大于上部柱筒的直径。
一种基于上述的低温下污水脱氮系统的控制方法，其包括以下步骤：通过布水装置分别向厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池及第三缺氧池通入不同量的污水，控制所述第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池中CODCr/硝态氮为4-6:1；通过曝气装置分别向第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池曝气，控制所述第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池的溶解氧维持在1-2mg/L和控制所述第四好氧池和第五好氧池的溶解氧维持在4mg/L。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
在多级AO池中，根据氮碳比例分配，污水通过布水装置进入厌氧池和各段缺氧池，在厌氧、缺氧条件下硝化细菌充分利用污水的碳源进行生物脱氮，随着水流推进，有机物与氨氮降解在好氧池中的帘式生物膜内进行，好氧池中溶解氧控制在指定范围内，以控制好氧池对碳源的消耗，实现同步硝化反硝化脱氮、短程硝化反硝化脱氮，提高脱氮效率，硝化液直接流入下一段缺氧池，缺氧池出水再进入两级好氧池(第四好氧池和第五好氧池)；在第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、第四好氧池和第五好氧池的帘式生物膜中构造多级食物链，降解污染物的低级生物(细菌)被第三好氧池中的原生动物和球衣菌捕食，后者又被第四好氧池和第五好氧池中的后生动物捕食，使得更多类型的营养物质可以得到降解，第五好氧池出水进入二沉池，部分污泥经过回流装置回流至厌氧池中，上清液和剩余污泥排出。
本发明通过设置多点进水，系统中氮碳比低，污水碳源利用率高，同步硝化反硝化、短程硝化反硝化接续进行；生物膜泥龄长，产泥量仅为活性污泥的25％左右；可实现氨氮、总氮稳定达标，能耗约为活性污泥法的60％-70％(即电耗小于0.26kwh/吨废水)；通过利用食物链捕食，使得更多类型的营养物质可以得到降解，提高污染物去除率约10％以上。
（发明人：潘凤开;练文标;何凤杨;陈小玲;刘永峰;潘远来）
