公布日：2023.07.25

申請日：2023.04.06

分類號：C02F3/30(2023.01)I

摘要

本發(fā)明涉及污水處理領域，尤其涉及一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統及工藝。技術問題為：因硝化污泥與除磷污泥的泥齡不同，在同一個好氧池中處理會導致硝化效率與除磷效率難以兼顧，通過建造兩個或兩個以上的好氧池會使得整個污水處理設備占地面積較大。技術方案：一種雙重好氧脫氮除磷系統，包括有雙重A池、雙重曝氣池、污泥隔離器和三相分離器等。本發(fā)明通過污泥隔離器將好氧硝化池與好氧除磷池的污泥微生物種群進行分隔，解決了AAO工藝中硝化污泥泥齡比除磷污泥泥齡長，導致一個好氧池難以同時兼顧脫氮效率與除磷效率的問題；通過耦合自養(yǎng)生物濾池解決了污水經厭氧消化與好氧硝化除磷處理后，污水中碳氮比過低的問題。

權利要求書

1.一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，系統分為脫氮除磷處理前端、脫氮除磷處理中端和脫氮除磷處理末端；其特征在于，包括有雙重A池、雙重曝氣池、沉淀池和自養(yǎng)生物濾池；雙重A池屬于脫氮除磷處理前端；雙重曝氣池屬于脫氮除磷處理中端；自養(yǎng)生物濾池屬于脫氮除磷處理末端。

2.根據權利要求1所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，雙重A池分別為缺氧反硝化A池與厭氧釋磷A池，缺氧反硝化A池用于將回流污泥中的硝態(tài)氮轉化為氮氣，厭氧釋磷池用于將含磷化合物轉化為磷酸鹽。

3.根據權利要求1所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述雙重曝氣池分為曝氣硝化池與曝氣除磷池，且曝氣除磷池位于曝氣硝化池的上方。

4.根據權利要求3所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述沉淀池屬于脫氮除磷系統中脫氮除磷處理前端，用于將雙重A池、曝氣硝化池與曝氣除磷池產生的剩余污泥進行泥水分離及污泥濃縮的作用。

5.根據權利要求4所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述自養(yǎng)生物濾池通過硫自養(yǎng)反硝化作用將污水中的硝態(tài)氮還原為氮氣，從而達到去除污水中氨氮的作用。

6.根據權利要求4所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述自養(yǎng)生物濾池屬于雙重好氧脫氮除磷系統中脫氮除磷處理末端，通過硫自養(yǎng)反硝化作用將污水中的硝態(tài)氮還原為氮氣，從而達到去除污水中氨氮的作用。

7.根據權利要求2所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述雙重A池設有曝氣裝置，且曝氣裝置的曝氣孔徑較大，具有攪拌作用。

8.根據權利要求4所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，所述雙重曝氣裝置的曝氣硝化池與曝氣除磷池之間設置有用于分隔兩個反應器污泥微生物種群及污泥濃度污泥分隔器。

9.根據權利要求4所述的一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，其特征在于，雙重曝氣裝置的曝氣除磷池中設置有用于將固、液、氣進行分離的三相分離器，三相分離器包括有主分離箱(51)；主分離箱(51)上部連通有產水管(52)；主分離箱(51)的內部上側設置有交錯的集水槽(53)；主分離箱(51)中部固接有用于排出氣體的集氣管(54)；集氣管(54)的頂部安裝有防雨罩(55)；主分離箱(51)的內部中間位置設置有高效升流式固液氣分離模塊(57)；高效升流式固液氣分離模塊(57)的上部設置有若干個除浮渣噴嘴(56)，且除浮渣噴嘴(56)布滿整個主分離箱(51)的圓面；主分離箱(51)內部下側安裝有布氣管(59)；布氣管(59)上設置有若干個微孔曝氣器(58)；主分離箱(51)內部下側安裝有布水管(510)；主分離箱(51)底部右側設置有一個排空口(511)；主分離箱(51)底部右側設置有一個入孔(512)，且入孔(512)位于排空口(511)的上方。

10.一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷工藝，其特征在于：該工藝使用權利要求9所述的雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，包括以下工作步驟：S1、去除硝態(tài)氮：污水首先進入缺氧反硝化A池中，污水中的硝態(tài)氮與沉淀池回流污泥中的硝態(tài)氮在缺氧反硝化A池被轉化為氮氣去除；S2、降解磷化合物：然后污水進入雙重A池中的厭氧除磷A池，聚磷菌利用水中的有機物，將含磷化合物通過生化作用轉化為磷酸鹽并釋放到污水中；S3、泥水分泥與污泥濃縮：從雙重曝氣池排出的泥水混合液進入沉淀池中進行泥水分泥與污泥濃縮，一部分污泥回流至缺氧池，剩下的污泥進一步濃縮后外運；S4、曝氣硝化：經沉淀池泥水分離后的污水進入雙重曝氣池中的曝氣硝化池部分，在好氧條件下，硝化菌將污水中的氨氮轉化為硝態(tài)氮；定期排放部分泥水混合液進入沉淀池中，通過定期排放部分泥水混合液，將曝氣硝化池部分的污泥泥齡控制在10～20天；S5、曝氣除磷：經曝氣硝化后，泥水混合液通過污泥分隔器后進入到曝氣除磷池部分，除曝氣硝化液外，還有部分雙重A池中厭氧釋磷A池的混合泥水通過污泥泵泵入曝氣除磷池中，在好氧條件下，聚磷菌大量吸收污水中的磷酸鹽，大量增長繁殖；在厭氧釋磷A池的混合泥水進入前，排放部分泥水混合液進入沉淀池中，通過控制污泥回流量與排放污泥量，將曝氣除磷部分的污泥泥齡控制在3～7天；S6、泥水分離：經曝氣除磷后，泥水混合物進入泥水分離器，在泥水分離器的作用下泥水混合物進行泥水分離，且泥水分離后的污水中的懸浮物需控制在60mg/L以下；S7、硝態(tài)氮還原：泥水經雙重曝氣池后，進入自養(yǎng)生物濾池，污水中的硝態(tài)氮通過硫自養(yǎng)反硝化作用被還原為氮氣，且經過自養(yǎng)生物濾池的過濾后，出水中的懸浮物能達到45mg/L以下。

發(fā)明內容

為解決因硝化污泥與除磷污泥的泥齡不同，在同一個好氧池中處理會導致硝化效率與除磷效率難以兼顧，通過建造兩個或兩個以上的好氧池會使得整個污水處理設備占地面積較大問題，本發(fā)明提出一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統及工藝。

本發(fā)明的技術實施方案為：一方面，本發(fā)明提供一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷系統，系統分為脫氮除磷處理前端、脫氮除磷處理中端和脫氮除磷處理末端；其特征在于，包括有雙重A池、雙重曝氣池、沉淀池和自養(yǎng)生物濾池；雙重A池屬于脫氮除磷處理前端；雙重曝氣池屬于脫氮除磷處理中端；自養(yǎng)生物濾池屬于脫氮除磷處理末端。

進一步地，雙重A池分別為缺氧反硝化A池與厭氧釋磷A池，缺氧反硝化A池用于將回流污泥中的硝態(tài)氮轉化為氮氣，厭氧釋磷池用于將含磷化合物轉化為磷酸鹽。

進一步地，雙重曝氣池分為曝氣硝化池與曝氣除磷池，其容積比為3：1～5：1。且曝氣除磷池位于曝氣硝化池的上方。

進一步地，所述沉淀池屬于脫氮除磷系統中脫氮除磷處理前端，用于將雙重A池、曝氣硝化池與曝氣除磷池產生的剩余污泥進行泥水分離及污泥濃縮的作用。

進一步地，自養(yǎng)生物濾池通過硫自養(yǎng)反硝化作用將污水中的硝態(tài)氮還原為氮氣，從而達到去除污水中氨氮的作用。

進一步地，雙重A池設有曝氣裝置，且曝氣裝置的曝氣孔徑較大，具有攪拌作用。

進一步地，雙重曝氣裝置的曝氣硝化池與曝氣除磷池之間設置有用于分隔兩個反應器污泥微生物種群及污泥濃度污泥分隔器。

進一步地，雙重曝氣裝置的曝氣除磷池中設置有用于將將污泥與水分離的泥水分離器。

第二方面，本發(fā)明提供一種雙重好氧耦合自養(yǎng)生物濾池脫氮除磷工藝，包括以下工作步驟：

S1、去除硝態(tài)氮：污水首先進入缺氧反硝化A池中，污水中的硝態(tài)氮與沉淀池回流污泥中的硝態(tài)氮在缺氧反硝化A池被轉化為氮氣去除；

S2、降解磷化合物：然后污水進入雙重A池中的厭氧釋磷A池，聚磷菌利用水中的有機物，將含磷化合物通過生化作用轉化為磷酸鹽并釋放到污水中；S3、泥水分泥與污泥濃縮：從雙重曝氣池排出的泥水混合液進入沉淀池中進行泥水分泥與污泥濃縮，一部分污泥回流至缺氧池，剩下的污泥進一步濃縮后外運；

S4、曝氣硝化：經沉淀池泥水分離后的污水進入雙重曝氣池中的曝氣硝化池部分，在好氧條件下，硝化菌將污水中的氨氮轉化為硝態(tài)氮；定期排放部分泥水混合液進入沉淀池中，通過定期排放部分泥水混合液，將曝氣硝化池部分的污泥泥齡控制在10～20天；

S5、曝氣除磷：經曝氣硝化后，泥水混合液通過污泥分隔器后進入到曝氣除磷池部分，除曝氣硝化液外，還有部分雙重A池中厭氧釋磷A池的混合泥水通過污泥泵泵入曝氣除磷池中，在好氧條件下，聚磷菌大量吸收污水中的磷酸鹽，大量增長繁殖；在厭氧釋磷A池的混合泥水進入前，排放部分泥水混合液進入沉淀池中，通過控制污泥回流量與排放污泥量，將曝氣除磷部分的污泥泥齡控制在3～7天；

S6、泥水分離：經曝氣除磷后，泥水混合物進入泥水分離器，在泥水分離器的作用下泥水混合物進行泥水分離，且泥水分離后的污水中的懸浮物需控制在60mg/L以下；

S7、硝態(tài)氮還原：泥水經雙重曝氣池后，進入自養(yǎng)生物濾池，污水中的硝態(tài)氮通過硫自養(yǎng)反硝化作用被還原為氮氣，且經過自養(yǎng)生物濾池的過濾后，出水中的懸浮物能達到45mg/L以下。

第三方面，本發(fā)明雙重曝氣裝置的曝氣除磷池中設置有用于將固、液、氣進行分離的三相分離器，其中三相分離器包括有主分離箱；主分離箱上部連通有產水管；主分離箱的內部上側設置有交錯的集水槽；主分離箱中部固接有用于排出氣體的集氣管；集氣管的頂部安裝有防雨罩；主分離箱的內部中間位置設置有高效升流式固液氣分離模塊；高效升流式固液氣分離模塊的上部設置有若干個除浮渣噴嘴，且除浮渣噴嘴布滿整個主分離箱的圓面；主分離箱內部下側安裝有布氣管；布氣管上設置有若干個微孔曝氣器；主分離箱內部下側安裝有布水管；主分離箱底部右側設置有一個排空口；主分離箱底部右側設置有一個入孔，且入孔位于排空口的上方。

優(yōu)選地，緩沖器為中部凸起，兩側平直，且兩側均開有若干個矩形通孔。

優(yōu)選地，阻隔器環(huán)側均為斜面。

優(yōu)選地，初篩框上安裝有密封組件，密封組件包括有阻隔梁、旋轉板、齒輪、電動推桿、齒條和滑軌；初篩框內部固接有若干個阻隔梁，且阻隔梁為三棱柱；初篩框內部轉動連接有若干個旋轉板，每相鄰兩個旋轉板之間設置一個阻隔梁；每個旋轉板上各固接有一個齒輪；主分離箱側部安裝有一個電動推桿；電動推桿伸縮部固接有一個齒條；每個齒輪均與齒條相嚙合；主分離箱側部安裝有滑軌；滑軌內部滑動連接有齒條。

與現有技術相比，本發(fā)明通過污泥隔離器將好氧硝化池與好氧除磷池的污泥微生物種群進行分隔，解決了AAO工藝中硝化污泥泥齡比除磷污泥泥齡長，導致一個好氧池難以同時兼顧脫氮效率與除磷效率的問題；通過耦合自養(yǎng)生物濾池解決了污水經厭氧消化與好氧硝化除磷處理后，污水中碳氮比過低的問題。

（發(fā)明人：黃磊歡;周煒棋;張大超;周彬）