公布日：2024.03.12
申请日：2024.01.15
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种AAAOF污水处理系统及工艺，属于水、废水、污水或污泥的处理领域。该污水处理系统包括生化池、二沉池和污泥浓缩池；所述生化池由顺次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池组成；所述预缺氧池、所述厌氧池、所述好氧二池和所述兼氧池均与进水连接；所述生化池的出水与所述二沉池相连，污泥经所述二沉池沉淀后，一部分污泥回流至所述预缺氧池，另一部分污泥进入所述污泥浓缩池，经所述污泥浓缩池处理得到的上清液回流至所述缺氧池。该污水处理系统可以在旱天可以进一步提高生物脱氮除磷效率，雨天则具有超负荷处理超过2倍旱天设计流量的污水处理能力，从而可以极大地减少城市排水系统的溢流污染。
权利要求书
1.一种AAAOF污水处理工艺，其特征在于，其包括利用一种预缺氧/厌氧/缺氧/好氧/兼氧污水处理系统，执行旱天运行模式或雨天运行模式进行污水处理；所述预缺氧/厌氧/缺氧/好氧/兼氧污水处理系统包括生化池、二沉池、污泥浓缩池和曝气系统；所述生化池由顺次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池组成；所述曝气系统包括好氧池鼓风机(8)和兼氧池鼓风机(9)，所述好氧池鼓风机(8)分别与所述好氧一池和所述好氧二池连接；所述兼氧池鼓风机(9)与所述兼氧池连接；进水管路分别与所述预缺氧池、所述厌氧池、所述好氧二池和所述兼氧池连接；与所述预缺氧池连接的进水管路上还设有预缺氧池进水阀门(1)；与所述厌氧池连接的进水管路上还设有厌氧池进水阀门(2)；与所述好氧二池连接的进水管路上还设有好氧二池进水阀门(3)；与所述兼氧池连接的进水管路上还设有兼氧池进水阀门(4)；所述兼氧池的末端混合液通过硝化液回流泵(7)回流至所述缺氧池；所述生化池的出水与所述二沉池相连，污泥经所述二沉池泥水分离后，一部分污泥通过回流污泥泵(5)回流至所述预缺氧池，另一部分污泥进入所述污泥浓缩池，经所述污泥浓缩池处理得到的上清液通过上清液回流泵(22)回流至所述缺氧池；其中，利用所述预缺氧/厌氧/缺氧/好氧/兼氧污水处理系统进行污水处理时，设旱天设计进水流量为Q：当进水管路进水量≤1.3Q时，污水处理系统按旱天运行模式运行，包括：打开所述预缺氧池进水阀门(1)，使0.2-0.3Q的进水进入所述预缺氧池；调整所述回流污泥泵(5)，使0.4-0.5Q的污泥回流至所述预缺氧池；调整所述厌氧池进水阀门(2)，使0.6-0.9Q的进水进入所述厌氧池；关闭所述好氧二池进水阀门(3)，调整所述好氧池鼓风机(8)的供气量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧均控制在1.5-2mg/L；调整所述兼氧池进水阀门(4)，使0.1-0.2Q的进水进入所述兼氧池，调节所述兼氧池鼓风机(9)的供气量，使所述兼氧池的溶解氧控制在0.2-1.0mg/L；调节所述硝化液回流泵(7)的流量，使所述兼氧池的硝化液回流量控制在1.0-2.0Q；调节所述上清液回流泵(22)的流量，使所述污泥浓缩池的上清液回流量控制在0.03-0.04Q；当进水管路进水量＞1.3Q且≤2.4Q时，污水处理系统按雨天运行模式运行，包括：关闭所述预缺氧池进水阀门(1)，调节所述厌氧池进水阀门(2)，使1.0-1.1Q的进水通过所述厌氧池进水阀门(2)进入所述厌氧池；打开所述好氧二池进水阀门(3)和所述兼氧池进水阀门(4)，所述好氧二池的进水量为0-0.7Q，所述兼氧池的进水量为0-0.7Q；调整所述回流污泥泵(5)的流量，使回流污泥量增大至1.0-1.1Q；调整所述硝化液回流泵(7)的流量，使硝化液回流量增大至2Q-3Q；加大所述好氧池鼓风机(8)的供气量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧浓度均提高至2-3mg/L；所述兼氧池内连续曝气，调整所述兼氧池鼓风机(9)的供气量，使生化池出口位置的溶解氧浓度控制在0.2-1.0mg/L；调节所述上清液回流泵(22)的流量，使所述污泥浓缩池的上清液回流量控制在0.06-0.08Q。
2.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述好氧一池和所述好氧二池内设有曝气装置，所述兼氧池内设有曝气装置。
3.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述进水管路上设有进水总阀门(10)和进水总流量计(11)。
4.根据权利要求3所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，与所述预缺氧池连接的进水管路上还设有预缺氧池进水流量计(21)；与所述厌氧池连接的进水管路上还设有厌氧池进水流量计(12)；与所述好氧二池连接的进水管路上还设有好氧二池进水流量计(13)；与所述兼氧池连接的进水管路上还设有兼氧池进水流量计(14)。
5.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述二沉池通过污泥回流管道与所述预缺氧池连接，且污泥回流管道设有所述回流污泥泵(5)和回流污泥流量计(15)，所述二沉池与所述污泥浓缩池连接的管路上设有剩余污泥泵(6)；所述污泥浓缩池的上清液通过上清液回流泵(22)回流至所述缺氧池。
6.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述兼氧池内设有悬浮填料。
7.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述好氧一池内设有在线污泥浓度检测仪(20)，所述好氧二池内设有好氧二池在线溶解氧仪(16)，所述兼氧池内设有兼氧池在线溶解氧仪(17)，所述生化池出水口处设有在线氨氮检测仪(18)和在线总氮检测仪(19)。
8.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，所述旱天运行模式中，各处理池的水力停留时间分别为：预缺氧池1-2h，厌氧池2-3h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h，好氧二池2-3h，兼氧池1-2h；所述雨天运行模式中，各处理池的水力停留时间分别为：厌氧池1-2h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h；好氧二池1-1.5h，兼氧池0.5-1h。
9.根据权利要求1所述的AAAOF污水处理工艺，其特征在于，生化池出水口处设有在线氨氮检测仪(18)和在线总氮检测仪(19)；通过监控所述在线氨氮检测仪(18)检测的生化池出水氨氮浓度、通过监控所述在线总氮检测仪(19)检测的生化池总氮浓度，实时调整所述好氧二池进水阀门(3)和所述兼氧池进水阀门(4)，控制所述好氧二池和所述兼氧池的进水量，具体包括：设定生化池出水氨氮浓度为a，总氮浓度为b；当在线氨氮检测仪(18)检测的生化池出水氨氮浓度高于a，且在线总氮检测仪(19)检测的生化池总氮浓度低于b时，调整所述好氧二池进水阀门(3)，加大所述好氧二池的进水水量；调整所述兼氧池进水阀门(4)，减小所述兼氧池的进水水量，同时加大所述兼氧池鼓风机(9)的供气量，提高所述兼氧池的溶解氧浓度至0.8-1.0mg/L；当在线氨氮检测仪(18)检测的生化池出水氨氮浓度低于a，且在线总氮检测仪(19)检测的生化池总氮浓度高于b时，减小所述兼氧池鼓风机(9)的供气量，降低所述兼氧池的溶解氧浓度至0.5mg/L以下；同时，加大所述硝化液回流泵(7)的流量至3-4Q；当在线氨氮检测仪(18)检测的生化池出水氨氮浓度高于a，且在线总氮检测仪(19)检测的生化池总氮浓度高于b时，调整所述好氧二池进水阀门(3)和所述兼氧池进水阀门(4)，减小所述好氧二池进水量和所述兼氧池的进水量。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种AAAOF污水处理系统及工艺，其解决了传统AAO污水处理工艺对污水内碳源利用率较低，脱氮除磷效率不高，雨天产能提升能力有限的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明提供一种AAAOF污水处理系统包括生化池、二沉池和污泥浓缩池；
所述生化池由顺次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池组成；
所述预缺氧池、所述厌氧池、所述好氧二池和所述兼氧池均与进水连接；
所述生化池的出水与所述二沉池相连，污泥经所述二沉池泥水分离后，一部分污泥回流至所述预缺氧池，另一部分污泥进入所述污泥浓缩池，经所述污泥浓缩池处理得到的上清液回流至所述缺氧池。
可选地，还包括曝气系统，所述曝气系统包括好氧池鼓风机和兼氧池鼓风机，所述好氧池鼓风机与所述好氧一池和所述好氧二池连接，所述好氧一池和所述好氧二池内设有曝气装置，所述兼氧池鼓风机与所述兼氧池连接，所述兼氧池内设有曝气装置。
可选地，还包括进水管路，进水通过所述进水管路分别与所述预缺氧池、所述厌氧池、所述好氧二池和所述兼氧池连接。
可选地，所述进水管路上设有进水总阀门和进水总流量计。
可选地，与所述预缺氧池连接的进水管路上还设有预缺氧池进水阀门和预缺氧池进水流量计；
与所述厌氧池连接的进水管路上还设有厌氧池进水阀门和厌氧池进水流量计；
与所述好氧二池连接的进水管路上还设有好氧二池进水阀门和好氧二池进水流量计；
与所述兼氧池连接的进水管路上还设有兼氧池进水阀门和兼氧池进水流量计。通过所述总进水阀门和进水总流量计、预缺氧池进水阀门和预缺氧池进水流量计、厌氧池进水阀门和厌氧池进水流量计、好氧二池进水阀门和好氧二池进水流量计以及兼氧池进水阀门和兼氧池进水流量计等，可根据天气情况和进水中C/N比例等因素，精确地调控各个进水通路的导通或截断以及进水分配比例。
可选地，所述兼氧池的末端混合液通过硝化液回流泵回流至所述缺氧池；所述二沉池通过污泥回流管道与所述预缺氧池连接，且污泥回流管道设有回流污泥泵和回流污泥流量计，所述二沉池与所述污泥浓缩池连接的管路上设有剩余污泥泵；所述污泥浓缩池的上清液通过上清液回流泵回流至所述缺氧池。
可选地，所述兼氧池内设有悬浮填料。
可选地，所述悬浮填料为MBBR填料，或者其他形式的悬浮填料。
可选地，所述好氧一池内设有在线污泥浓度检测仪，所述好氧二池内设有好氧二池在线溶解氧仪，所述兼氧池内设有兼氧池在线溶解氧仪，所述生化池出水口处设有在线氨氮检测仪和在线总氮检测仪。
第二方面，本发明提供一种AAAOF污水处理工艺，其利用所述的污水处理系统；包括旱天运行模式和雨天运行模式，设旱天设计进水流量为Q：
当进水管路进水量≤1.3Q时，污水处理系统按旱天运行模式运行，包括：
打开所述预缺氧池进水阀门，使0.2-0.3Q的进水进入所述预缺氧池；调整所述回流污泥泵，使0.5-0.6Q的污泥回流至所述预缺氧池；
调整所述厌氧池进水阀门，使0.6-0.9Q的进水进入所述厌氧池；
关闭所述好氧二池进水阀门，调整所述好氧池鼓风机的供气量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧均控制在1.5-2mg/L；
调整所述兼氧池进水阀门，使0.1-0.2Q的进水进入所述兼氧池，调节所述兼氧池鼓风机的供气量，使所述兼氧池的溶解氧控制在0.2-1.0mg/L；
调节所述硝化液回流泵的流量，使所述兼氧池的硝化液回流量控制在1.0-2.0Q；
调节所述上清液回流泵的流量，使所述污泥浓缩池的上清液回流量控制在0.03-0.04Q；
当进水管路进水量＞1.3Q且≤2.4Q时，污水处理系统按雨天运行模式运行，包括：
关闭所述预缺氧池进水阀门，调节所述厌氧池进水阀门，使1.0-1.1Q的进水通过所述厌氧池进水阀门进入所述厌氧池；
打开所述好氧二池进水阀门和所述兼氧池进水阀门，所述好氧二池的进水量为0-0.7Q，所述兼氧池的进水量为0-0.7Q；
调整所述回流污泥泵的流量，使回流污泥量增大至1.0-1.1Q；调整所述硝化液回流泵的流量，使硝化液回流量增大至2Q-3Q；
加大所述好氧池鼓风机的供气量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧浓度均提高至2-3mg/L；
所述兼氧池内连续曝气，调整所述兼氧池鼓风机的供气量，使生化池出口位置的溶解氧浓度控制在0.2-1.0mg/L；
调节所述上清液回流泵的流量，使所述污泥浓缩池的上清液回流量控制在0.06-0.08Q。
可选地，所述旱天运行模式中，各处理池的水力停留时间分别为：预缺氧池1-2h，厌氧池2-3h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h，好氧二池2-3h，兼氧池1-2h；
所述雨天运行模式中，各处理池的水力停留时间分别为：厌氧池1-2h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h；好氧二池1-1.5h，兼氧池0.5-1h。
可选地，通过监控所述在线氨氮检测仪检测的生化池出水氨氮浓度、通过监控所述在线总氮检测仪检测的生化池总氮浓度，实时调整所述好氧二池进水阀门和所述兼氧池进水阀门，控制所述好氧二池和所述兼氧池的进水量，具体包括：
设定生化池出水氨氮浓度为a，总氮浓度为b；
当在线氨氮检测仪检测的生化池出水氨氮浓度高于a，且在线总氮检测仪检测的生化池总氮浓度低于b时，调整所述好氧二池进水阀门，加大所述好氧二池的进水水量；调整所述兼氧池进水阀门，减小所述兼氧池的进水水量，同时加大所述兼氧池鼓风机的供气量，提高所述兼氧池的溶解氧浓度至0.8-1.0mg/L；
当在线氨氮检测仪检测的生化池出水氨氮浓度低于a，且在线总氮检测仪检测的生化池总氮浓度高于b时，减小所述兼氧池鼓风机的供气量，降低所述兼氧池的溶解氧浓度至0.5mg/L以下；同时，加大所述硝化液回流泵的流量至3-4Q；
当在线氨氮检测仪检测的生化池出水氨氮浓度高于a，且在线总氮检测仪检测的生化池总氮浓度高于b时，调整所述好氧二池进水阀门和所述兼氧池进水阀门，减小所述好氧二池进水量和所述兼氧池的进水量。
(三)有益效果
本发明结合改良型AAO工艺的特点，耦合活性污泥的絮凝吸附功能，提供了一种AAAOF污水处理系统及工艺，在不增加生化池容积和水力停留时间(本发明旱天的水力停留时间为12-18h，雨天的水力停留时间为8-9h)的基础上，依靠调整进水方式、曝气方式、污泥回流比、硝化液回流比等方式，使生化池处理能力大幅提升，使得旱天生化池可以有更好的生物脱氮除磷效率，雨天则具有超负荷处理超过2倍旱天设计流量的污水处理能力，从而可以极大地减少城市排水系统的溢流污染。
本发明的污水处理系统中，在旱天模式时兼氧池有直接进水。在雨天运行模式中，厌氧池、好氧二池和兼氧池均有直接进水；预缺氧池不进水，作为回流污泥的反硝化脱氮用。本发明的污水处理系统的剩余污泥在污泥浓缩池会发生厌氧水解反应，使活性污泥吸附的有机物转化为富含有机酸的碳源，通过将污泥浓缩池的上清液回流至缺氧池以便为缺氧池提供反硝化脱氮所需的碳源；借此，本发明所提供的AAAOF污水处理系统可以有效提高雨天产能，提高进水自带碳源的利用率和脱氮除磷效果。
本发明的污水处理工艺中，按旱天运行模式运行时，可利用兼氧池的同步硝化反硝化功能提高生物脱氮除磷效率，按雨天运行模式运行时可利用兼氧池的生物絮凝吸附功能使生化池具有处理两倍旱天流量以上的污水处理能力。
（发明人：尹华升;李晓岩;李炳;陈雷;谌文静;吴雨薇）
