公布日：2023.09.29
申请日：2022.12.02
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申请公开一种一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置及处理方法。该除磷脱氮装置包含厌氧区、缺氧区、好氧区、及介于缺氧区与好氧区间的沉淀区，厌氧区配置有进水口，厌氧区上配置有穿墙泵，厌氧区的底部配置有孔，该孔连接至缺氧区，厌氧区配置有搅拌机；缺氧区的底部配置有孔，该孔连接至好氧区，缺氧区配置有搅拌机；好氧区内配置有曝气装置、第一气提装置、第二气提装置，第一气提装置和第二气提装置后分别设有第一气固液分离槽、第二气固液分离槽；沉淀区的底部配置有多个污泥斗、污泥回流口，沉淀区顶部还配置有布水装置以及出水堰和排水口。该处理方法主要用来去除废水中的COD、BOD、氨氮、硝酸盐氮、总磷、SS等，出水比传统A2/O更优。
权利要求书
1.一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其特征在于，包含：厌氧区、缺氧区、好氧区、及介于缺氧区与好氧区间的沉淀区；所述厌氧区配置有进水口，其经管道连接进水，所述厌氧区的底部配置有穿孔，所述穿孔连接至缺氧区，所述厌氧区上配置有将所述缺氧区的混合液回流至厌氧区于的穿墙泵；所述缺氧区的底部配置有孔，所述孔连通好氧区，所述好氧区内配置有第一气提装置及第二气提装置，所述第一气提装置连接所述好氧区上方的第一气固液分离槽，所述第一气提装置用于将好氧区内处理后的混合液提升经第一气固液分离槽后进入所述沉淀区，所述第二气提装置延伸至缺氧区，且连接所述缺氧区上方的第二气固液分离，所述第二气提装置延伸至所述缺氧区内，用于以将好氧区内处理后的混合液提升经第二气固液分离槽后进入缺氧区，或，所述好氧区内配置有第一气提装置，其连接位于缺氧区及好氧区的上方侧第三气固液分离槽，所述第三气固液分离槽其具有连通至缺氧区的第一引流部件，以及连通至沉淀区的第二引流部件；所述沉淀区的底部侧配置有污泥回流口，用于将污泥回流至所述缺氧区，所述沉淀区的顶部还配置有布水装置以及出水堰和排水口，用以将处理达到要求的水排出。
2.如权利要求1所述的一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其特征在于，所述厌氧区配置成敞口、半敞口或全封闭。
3.如权利要求1所述的一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其特征在于，所述好氧区内配置有曝气装置，所述曝气装置选自柔性穿孔曝气管，微孔曝气盘、微孔曝气管或其组合。
4.如权利要求3所述的一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其特征在于，所述曝气装置为微孔曝气盘或微孔曝气管与柔性穿孔曝气管的结合，且所述柔性穿孔曝气管设于所述沉淀区的斜侧边下方。
5.一种除磷脱氮装置的处理方法，其用于如权利要求1-4中任一项所述的一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其特征在于，所述方法包含如下步骤：S1.将原水引入厌氧区，原水与进入的缺氧区回流的含磷污泥混合，以将部分易生物降解的大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪酸，聚磷菌将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐；S2.将厌氧区处理后的水引入缺氧区，在所述缺氧区进行反硝化处理，以降低有机物浓度和硝态氮浓度；S3.将缺氧区处理后的水引入好氧区，在好氧区进行硝化处理，以去除BOD，聚磷菌超量吸收水中的溶解性正磷酸盐以聚磷酸盐的形式储存在体内；S4.通过第一气提装置，将部分混合液提升并经第一气固液分离槽后进入沉淀区经布水装置布水均匀后进行沉淀，及通过第二气提装置将部分混合液回流至缺氧区；S5.通过沉淀区的出水堰和排水口将经沉淀的上清液排放，沉淀的污泥部分通过污泥回流口回流到缺氧区，部分通过剩余污泥排放口排放，将含磷高的污泥从水中分离出来；S6.通过穿墙泵经缺氧区处理的部分混合液再回流至厌氧区处理，直至好氧区的水质达到预设的要求，经气提装置提升至气固液分离槽，再经过沉淀区的出水堰和排水口排出。
6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述缺氧区的混合液通过淹没于水中的穿墙泵回流至厌氧区。
7.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述S4中所述第一气提装置是气提泵，所述气提泵将好氧区混合液提升到第一气固液分离槽，经释气后进入沉淀区，所述好氧区至沉淀区的气提泵流量为进水量的3～5倍，通过调整空气量来调节。
8.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：S4中所述第二气提装置是气提泵，所述气提泵将好氧区混合液提升经过第二气固液分离槽后回流至缺氧区，所述好氧区至缺氧区的混合液回流量根据原水水质含氮浓度进行调整，通过调整空气量来调节。
9.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述好氧区的pH值介于7.5～8.8，DO值介于2～4mg/L。
10.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：运行时所述沉淀区的液位高于所述缺氧区的液位，所述缺氧区的液位高于所述好氧区的液位，所述厌氧区的液位高于所述缺氧区的液位，所述沉淀区置于缺氧区与好氧区之间，所述沉淀区沉淀的污泥，通过沉淀区与缺氧区之间的连通口，直接回流至缺氧区。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置(下称装置)及处理方法。该处理方法将IBR与UCT工艺组合，实现同步除磷脱氮，提高了总氮和总磷的去除效果。
为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：
一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,其包含：
厌氧区、缺氧区、好氧区、及介于缺氧区与好氧区间的沉淀区；
所述厌氧区配置有进水口，其经管道连接进水，所述厌氧区的底部配置有穿孔，所述穿孔连接至缺氧区，所述厌氧区上配置有将所述缺氧区的混合液回流至厌氧区于的穿墙泵；
所述缺氧区的底部配置有孔，所述孔连通好氧区，
所述好氧区内配置有第一气提装置及第二气提装置，所述第一气提装置连接所述好氧区上方的第一气固液分离槽，所述第一气提装置用于将好氧区内处理后的混合液提升经第一气固液分离槽后进入所述沉淀区，所述第二气提装置延伸至缺氧区，且连接所述缺氧区上方的第二气固液分离，所述第二气提装置延伸至所述缺氧区内，用于以将好氧区内处理后的混合液提升经第二气固液分离槽后进入缺氧区，或，
所述好氧区内配置有第一气提装置，其连接位于缺氧区及好氧区的上方侧第三气固液分离槽，所述第三气固液分离槽其具有连通至缺氧区的第一引流部件，以及连通至沉淀区的第二引流部件；
所述沉淀区的底部侧配置有污泥回流口，用于将污泥回流至所述缺氧区，所述沉淀区的顶部还配置有布水装置以及出水堰和排水口，用以将处理达到要求的水排出。该装置通过双混合液回流除磷脱氮的方式，具有大的混合液回流比和大的污泥回流比，提高了脱氮效率。
优选的，该厌氧区配置成敞口、半敞口或全封闭。
优选的，该好氧区内配置有曝气装置，所述曝气装置选自柔性穿孔曝气管，微孔曝气盘、微孔曝气管或其组合。
优选的，该曝气装置为微孔曝气盘或微孔曝气管与柔性穿孔曝气管的结合，且所述柔性穿孔曝气管设于所述沉淀区的斜侧边下方。
本申请实施例提供一种除磷脱氮装置的处理方法，其用于上述的一体式沉淀内置双混合液回流除磷脱氮装置,
所述方法包含如下步骤：
S1.将原水引入厌氧区，原水与进入的缺氧区回流的含磷污泥混合，以将部分易生物降解的大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪酸，聚磷菌将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐；
S2.将厌氧区处理后的水引入缺氧区，在所述缺氧区进行反硝化处理，以降低有机物浓度和硝态氮浓度；
S3.将缺氧区处理后的水引入好氧区，在好氧区进行硝化处理，以去除BOD，聚磷菌超量吸收水中的溶解性正磷酸盐以聚磷酸盐的形式储存在体内；
S4.通过第一气提装置，将部分混合液提升并经第一气固液分离槽后进入沉淀区经布水装置布水均匀后进行沉淀，及通过第二气提装置将部分混合液回流至缺氧区；
S5.通过沉淀区的出水堰和排水口将经沉淀的上清液排放，沉淀的污泥部分通过污泥回流口回流到缺氧区，部分通过剩余污泥排放口排放，将含磷高的污泥从水中分离出来；
S6.通过穿墙泵经缺氧区处理的部分混合液再回流至厌氧区处理，
直至好氧区的水质达到预设的要求，经气提装置提升至气固液分离槽，再经过沉淀区的出水堰和排水口排出。该处理方法将IBR与UCT工艺组合，实现同步除磷脱氮，提高了总氮和总磷的去除效果。
优选的，该缺氧区的混合液通过淹没于水中的穿墙泵回流至厌氧区。
优选的，该S4中所述第一气提装置是气提泵，所述气提泵将好氧区混合液提升到第一气固液分离槽，经释气后进入沉淀区，所述好氧区至沉淀区的气提泵流量为进水量的3～5倍，通过调整空气量来调节。
优选的，该S4中所述第二气提装置是气提泵，所述气提泵将好氧区混合液提升经过第二气固液分离槽后回流至缺氧区，所述好氧区至缺氧区的混合液回流量根据原水水质含氮浓度进行调整，通过调整空气量来调节。
优选的，该好氧区的pH值介于7.5～8.8，DO值介于2～4mg/L。
优选的，该转轴运行时，所述沉淀区的液位高于所述缺氧区的液位，所述缺氧区的液位高于所述好氧区的液位，所述厌氧区的液位高于所述缺氧区的液位，所述沉淀区置于缺氧区与好氧区之间，所述沉淀区沉淀的污泥，通过沉淀区与缺氧区之间的连通口，直接回流至缺氧区。
有益效果
相对于现有技术，本申请实施方式具有如下优点:
1)本申请提出的装置其采用一体化的设计，这样结构简化，节省了占地面积，将沉淀区内置，省略污泥回流泵，降低控制复杂度同时节省了电能。
2)该装置将IBR与UCT工艺结合在一起，解决了传统A2/O工艺存在的回流污泥中含有硝酸盐及亚硝酸盐，会对磷释放区产生干扰的问题，大大提升了除磷效果。
3)本申请提出的装置与UCT工艺相比，集厌氧、A/O生化、沉淀、污泥回流、混合液回流为一体，污泥回流是依靠重力自流，混合液回流采用是气体泵，具有大的混合液回流比和大的污泥回流比，提高了脱氮效率。
4)本申请提出的装置是IBR的基础上进行优化级，增加了厌氧区，提高了系统的除磷效果。
5)本申请提出的装置中所有计量仪器、阀门均与自控系统相连并部分连锁，因而运行过程中操作简便，精准控制。
6)本申请提出的装置具有低投资低运行费用的特点，其用于含氮、含磷的废水除磷脱氮设计，兼有去除有机物、氮、磷、SS等可生化降解和沉淀的污染物，尤其适用于市政污水、工业园区污水、含磷废水、含氮废水的生物同步除磷脱氮。
（发明人：袁蔚文;陈惠东;杨建国）
