公布日：2024.03.15
申请日：2024.01.18
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/
38(2006.01)N;C02F3/10(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种基于固定化微生物的新型污水处理系统及工艺，包括由管道依次连通的预处理单元、厌氧池、缺氧池、高密度沉淀池、三级好氧池单元、自养反硝化池、臭氧氧化池和清水池，厌氧池、缺氧池、三级好氧池单元和自养反硝化池中均设有悬挂填料，悬挂填料上设有微生物固体化载体，清水池通过反冲洗管网与三级好氧池单元和自养反硝化池连通。本发明采用上述结构，微生物固定化载体使得微生物不跟随污水流动降低微生物流失率，处理后的出水水质指标全面达到或者优于地表水IV类水标准，产泥量极低，且能做到总磷的有效回收。
权利要求书
1.一种基于固定化微生物的新型污水处理系统，其特征在于：包括由管道依次连通的预处理单元、厌氧池、缺氧池、高密度沉淀池、三级好氧池单元、自养反硝化池、臭氧氧化池和清水池，厌氧池、缺氧池、三级好氧池单元和自养反硝化池中均设有悬挂填料，悬挂填料上设有微生物固体化载体，清水池通过反冲洗管网与三级好氧池单元和自养反硝化池连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统，其特征在于：预处理单元包括两级格栅和调节池；两级格栅为依次设置的粗格栅和细格栅。
3.根据权利要求2所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统，其特征在于：三级好氧池单元为依次连通的好氧池一、好氧池二和好氧池三，好氧池三通过反冲洗管网与清水池和厌氧池连通。
4.根据权利要求3所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统，其特征在于：高密度沉淀池、三级好氧池单元、自养反硝化池、臭氧氧化池和清水池的水平高度均高于预处理单元、厌氧池和缺氧池的水平高度。
5.根据权利要求4任一项所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤，S1、将待处理污水排入预处理单元，依次经过粗格栅和细格栅，将污水中较大的悬浮物和漂浮物去除，预处理单元截留后的污水排入调节池调节水质；S2、将S1中调节池中的污水通过水泵泵入厌氧池，厌氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物将大分子有机物分解成小分子有机物；S3、将S2中厌氧池中的污水泵入缺氧池中，缺氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物除去总氮和大部分COD，三级好氧池单元向缺氧池中回流硝化液补充电子受体降解COD；S4、将S3中缺氧池中的污水泵入高密度沉淀池中，向高密度沉淀池中投加絮凝剂，去除大部分悬浮物质、剩余的磷和部分非溶解性COD；S5、将S4中高密度沉淀池中的污水依次经过好氧池一、好氧池二和好氧池三，好氧池一和好氧池二中均匀设置的悬挂填料上的微生物将氨氮依次转化为亚硝酸盐和硝酸盐，好氧池三中进行曝气充氧，利用均匀设置的悬挂填料过滤并将污水中的氨氮全部转换为硝酸盐；S6、将S5中三级好氧池单元中的污水泵入自养反硝化池，自养反硝化池中均匀设置的悬挂填料上的微生物将硝态氮和亚硝态氮转化为氮气释放出污水水体；S7、将S6中自养反硝化池中的污水泵入臭氧氧化池，臭氧氧化污水除去剩余难降解的COD；S8、消毒设备对S6中臭氧氧化池排出的出水进行消毒，去除水体中的病原性微生物后泵入清水池达标排放。
6.根据权利要求5所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：S2中，厌氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为水解发酵细菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌。
7.根据权利要求5所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：S3中，缺氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为异养反硝化菌。8.根据权利要求5所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：S5中，好氧池一中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养亚硝酸细菌，好氧池二中均匀设置的悬挂填料上的微生物为硝酸细菌，好氧池三中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养亚硝酸细菌和硝酸细菌。
9.根据权利要求5所述的一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：S6中，自养反硝化池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养反硝化细菌。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于固定化微生物的新型污水处理系统及工艺，克服了现有工艺中处理效率低、耐冲击负荷性能差、产泥量高、占地面积大等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于固定化微生物的新型污水处理系统，包括由管道依次连通的预处理单元、厌氧池、缺氧池、高密度沉淀池、三级好氧池单元、自养反硝化池、臭氧氧化池和清水池，厌氧池、缺氧池、三级好氧池单元和自养反硝化池中均设有悬挂填料，悬挂填料上设有微生物固体化载体，清水池通过反冲洗管网与三级好氧池单元和自养反硝化池连通。
优选的，预处理单元包括两级格栅和调节池；
两级格栅为依次设置的粗格栅和细格栅。
优选的，三级好氧池单元为依次连通的好氧池一、好氧池二和好氧池三，好氧池三通过反冲洗管网与清水池和厌氧池连通。
优选的，高密度沉淀池、三级好氧池单元、自养反硝化池、臭氧氧化池和清水池的水平高度均高于预处理单元、厌氧池和缺氧池的水平高度。
上述一种基于固定化微生物的新型污水处理系统的污水处理工艺，包括以下步骤，
S1、将待处理污水排入预处理单元，依次经过粗格栅和细格栅，将污水中较大的悬浮物和漂浮物去除，预处理单元截留后的污水排入调节池调节水质；
S2、将S1中调节池中的污水通过水泵泵入厌氧池，厌氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物将大分子有机物分解成小分子有机物；
具体为，将脂肪水解成脂肪酸，多糖水解成单糖，蛋白质水解成氨基酸，将长链烷烃进行断链，环状烷烃和苯烃进行开环等。
S3、将S2中厌氧池中的污水泵入缺氧池中，缺氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物除去总氮和大部分COD，三级好氧池单元向缺氧池中回流硝化液补充电子受体降解COD；
S4、将S3中缺氧池中的污水泵入高密度沉淀池中，向高密度沉淀池中投加絮凝剂，去除大部分悬浮物质、剩余的磷和部分非溶解性COD；
S5、将S4中高密度沉淀池中的污水依次经过好氧池一、好氧池二和好氧池三，好氧池一和好氧池二中均匀设置的悬挂填料上的微生物将氨氮依次转化为亚硝酸盐和硝酸盐，好氧池三中进行曝气充氧并沸石过滤；
S6、将S5中三级好氧池单元中的污水泵入自养反硝化池，自养反硝化池中均匀设置的悬挂填料上的微生物将硝态氮和亚硝态氮转化为氮气释放出污水水体；
S7、将S6中自养反硝化池中的污水泵入臭氧氧化池，臭氧氧化污水除去剩余难降解的COD；
S8、消毒设备对S6中臭氧氧化池排出的出水进行消毒，去除水体中的病原性微生物后泵入清水池达标排放。
优选的，S2中，厌氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为水解发酵细菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌。
优选的，S3中，缺氧池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为异养反硝化菌。
优选的，S5中，好氧池一中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养亚硝酸细菌，好氧池二中均匀设置的悬挂填料上的微生物为硝酸细菌，好氧池三中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养亚硝酸细菌和硝酸细菌。
优选的，S6中，自养反硝化池中均匀设置的悬挂填料上的微生物为自养反硝化细菌。
因此，本发明采用上述结构和步骤，其有益效果为：
1、本发明以微生物固体化载体取代活性污泥中丝状菌的骨架作用，解决传统投撒微生物菌剂容易流失的问题，抗冲击能力强，阻滞水环境中的悬浮物，遇到有毒有害物质能够有效保护微生物菌群；
2、本发明污水处理工艺处理后的污水无异味，无需额外补充有机碳源，产生活性污泥量为常规污水处理工艺的百分之十以下；
3、本发明提供的污水处理工艺总氮脱除效率高，自养反硝化脱氮设计负荷可以达到1.0-1.5kg/m3·d，占地面积小，出水水质指标全面达到或者优于地表水IV类水标准，且能做到总磷的有效回收。
（发明人：黄锴锟;黄泽霖;李恒;赵大伟）
