公布日：2024.02.06
申請日：2023.12.26
分類號：C02F3/30(2023.01)I;E03F5/10(2006.01)I;E03F11/00(2006.01)I;B08B15/02(2006.01)I;B08B15/04(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保污水生化技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置和工藝，裝置包括：一級缺氧池、攪拌機(jī)一、一級曝氣池、一級曝氣裝置、二級缺氧池、攪拌機(jī)二、二級曝氣池、跌水式脫氣池和二沉池；本發(fā)明以進(jìn)水的可生化有機(jī)物和溶解氧一濃度為基礎(chǔ)而確立的硝態(tài)混合液回流量，避免過多回流硝態(tài)混合液造成其溶解氧一消耗大量的可利用有機(jī)物，甚至消耗大量外加的C源，致使生物脫氮運(yùn)行成本較高。利用污染物在廊道中的濃度差，通過內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置提升大回流比的內(nèi)回流混合液來實(shí)現(xiàn)低濃度混合液稀釋高濃度的污水，使一級曝氣池中硝化功能盡早建立，硝化效率更高，水力停留時間更短，一級曝氣池的容積更小。
權(quán)利要求書
1.一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，包括多點(diǎn)循環(huán)回流的兩級AO相串聯(lián)，其特征在于：所述兩級AO由一級缺氧池(1)、攪拌機(jī)一(2)、一級曝氣池(4)、一級曝氣裝置(5)、內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置(9)、內(nèi)循環(huán)回流槽(10)、一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置(11)、硝態(tài)混合液回流槽(12)、二級缺氧池(13)、攪拌機(jī)二(14)、二級曝氣池(19)、二級曝氣裝置(20)、跌水式脫氣池(22)、攪拌機(jī)三(222)、二沉池(24)、出水監(jiān)控水池(25)、污泥濃縮池(27)單元集約在一座合建式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)、一級曝氣池(4)、二級缺氧池(13)、二級曝氣池(19)、脫氣池(22)、二沉池(24)、出水監(jiān)控水池(25)、污泥濃縮池(27)集約在一座合建式的構(gòu)筑物內(nèi)，中間采用隔墻分隔為相對獨(dú)立的功能區(qū)，又相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)、一級曝氣池(4)、二級缺氧池(13)、二級曝氣池(19)和脫氣池(22)以廊道的形式串聯(lián)在一起，其廊道數(shù)為4或6或8條偶數(shù)條，所有廊道的長度相同，但其寬度可以不同，且一級缺氧池(1)占有第一條廊道整條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述一級曝氣池(4)進(jìn)入最后廊道的轉(zhuǎn)折處設(shè)置內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置(9)，將混合液提升到內(nèi)循環(huán)回流槽(10)，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池(4)內(nèi)形成大循環(huán)，所述一級曝氣池(4)的廊道末端設(shè)置一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置(11)，所述二沉池(24)、出水監(jiān)控池(25)、污泥濃縮池(27)布置在污水進(jìn)入廊道的起始端和跌水式脫氣池(22)的終端側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)和二級缺氧池(13)分別安裝有攪拌機(jī)一(2)和攪拌機(jī)二(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述脫氣池(22)中設(shè)有跌水坎(221)，所述跌水坎(221)的頂面高于脫氣池(22)液面，所述脫氣池(22)的下部安裝攪拌機(jī)三(222)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，其特征在于：所述脫氣池(22)與所述二沉池(24)之間連接有連通管(23)，所述二沉池(24)的污泥排放管上安裝有若干臺污泥回流泵(26)，用于污泥回流和剩余污泥的排放，所述污泥濃縮池(27)排泥管上安裝有若干臺濃縮污泥排放泵(28)，用于將濃縮污泥送到污泥脫水設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步處理。
8.一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO工藝，其特征在于，包括如上述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，所述工藝以下步驟：S1、污水在一級缺氧池(1)中利用污水中有機(jī)物在攪拌機(jī)一(2)的作用下保持污泥污水重復(fù)混合進(jìn)行反硝化反應(yīng)，然后進(jìn)入一級曝氣池(4)，在一級曝氣池(4)的前段，占優(yōu)勢的異養(yǎng)型微生物在充足的溶解氧一(3)條件下，將污水中有機(jī)氮污染物氨化，變成游離氨氮(NH3-N)，以及將可生物降解的有機(jī)物氧化成CO2和H2O，在一級曝氣池(4)的后段自養(yǎng)型硝化菌將水中游離氨氮氧化為硝態(tài)氮；S2、在一級曝氣池(4)最后廊道的轉(zhuǎn)折處設(shè)置內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置(9)，將混合液提升到內(nèi)循環(huán)回流槽(10)，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池(4)內(nèi)形成大循環(huán)；在一級曝氣池(4)中需要投加堿液(6)以維持一級曝氣池pH值(8)在7.5～8.5之間，以及控制曝氣量使廊道末端的溶解氧二(7)的濃度大于2.0mg/L；一級曝氣池(4)的廊道末端設(shè)置一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置(11)，將含有硝態(tài)氮的混合液提升到硝態(tài)混合液回流槽(12)，通過硝態(tài)混合液回流槽(12)將硝態(tài)氮的混合液重力流入一級缺氧池(1)的入口與污水和回流污泥混合進(jìn)行反硝化脫氮；經(jīng)過一級AO處理后污水流入二級缺氧池(13)；S3、在攪拌機(jī)二(14)的攪動下，為了防止反硝化過程產(chǎn)生堿度造成二級缺氧池pH值(18)不在合適的范圍內(nèi)(合適的pH為7～7.5)，投加硫酸(16)調(diào)節(jié)二級缺氧池(13)的pH，反硝化微生物利用外加C源(15)將剩余的硝態(tài)氮還原為N2而脫除，投加C源(15)的量按照BOD與一級曝氣池(4)廊道末端的TN比值在3～5之間考慮，且其溶解氧三(17)的濃度不大于0.2mg/L為準(zhǔn)，污水中未被反硝化微生物利用多余的C源(15)，在后續(xù)的二級曝氣池(19)中被氧化成CO2和H2O；S4、二級曝氣池(19)處理后的污水跌落到脫氣池(22)中的跌水坎(221)上，通過水流的撞擊將附著在微生物菌膠團(tuán)上的氣體釋放出去，跌水坎(221)的頂面高出脫氣池的液面50mm左右；同時脫氣池(22)的下部設(shè)置攪拌機(jī)三(222)，保證脫氣池中污泥處于懸浮狀態(tài)；S5、泥水混合物通過連通管(23)以重力流的方式流入二沉池(24)，二沉池(24)的上清液重力流進(jìn)入出水監(jiān)控水池(25)，其底部的污泥通過污泥回流泵(26)將污泥回流到一級缺氧池(1)的入口，小部分污泥作為剩余污泥排到污泥濃縮池(27)進(jìn)一步濃縮后，通過濃縮污泥排放泵(28)排到污泥脫水裝置進(jìn)一步處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置和工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，包括多點(diǎn)循環(huán)回流的兩級AO相串聯(lián)，其特征在于：所述兩級AO由一級缺氧池、攪拌機(jī)一、一級曝氣池、一級曝氣裝置、內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置、內(nèi)循環(huán)回流槽、一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置、硝態(tài)混合液回流槽、二級缺氧池、攪拌機(jī)二、二級曝氣池、二級曝氣裝置、跌水式脫氣池、二沉池、攪拌機(jī)三、出水監(jiān)控水池、污泥濃縮池單元集約在一座合建式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)。
優(yōu)選的，所述一級缺氧池、一級曝氣池、二級缺氧池、二級曝氣池、脫氣池、二沉池、出水監(jiān)控水池、污泥濃縮池集約在一座合建式的構(gòu)筑物內(nèi)，中間既采用隔墻分隔為相對獨(dú)立的功能區(qū)，又相互連通。
優(yōu)選的，所述一級缺氧池、一級曝氣池、二級缺氧池、二級曝氣池和脫氣池以廊道的形式串聯(lián)在一起，其廊道數(shù)為4或6或8條偶數(shù)條，所有廊道的長度相同，但其寬度可以不同，且一級缺氧池占有第一條廊道整條。
優(yōu)選的，所述一級曝氣池進(jìn)入最后廊道的轉(zhuǎn)折處設(shè)置內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置，將混合液提升到內(nèi)循環(huán)回流槽，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池內(nèi)形成大循環(huán)，所述一級曝氣池的廊道末端設(shè)置一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置，所述二沉池、出水監(jiān)控池、污泥濃縮池布置在污水進(jìn)入廊道的起始端和跌水式脫氣池的終端側(cè)。
優(yōu)選的，所述一級缺氧池和二級缺氧池分別安裝有攪拌機(jī)一和攪拌機(jī)二。
優(yōu)選的，所述脫氣池中設(shè)有跌水坎上，所述跌水坎的頂面高于脫氣池液面，所述脫氣池的下部安裝攪拌機(jī)三。
優(yōu)選的，所述脫氣池與所述二沉池之間連接有連通管，所述二沉池的污泥排泥管上安裝若干臺污泥回流泵，用于污泥回流和剩余污泥排放；所述污泥濃縮池排泥后安裝若干臺濃縮污泥排放泵，用于將濃縮污泥送到污泥脫水設(shè)備進(jìn)行一步處理。
一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO工藝，其特征在于，包括上述所述的一種集約化深度處理有機(jī)氮污水的多點(diǎn)回流AO裝置，所述工藝以下步驟：
S1、污水在一級缺氧池中利用污水中有機(jī)物在攪拌機(jī)一的作用下保持污泥污水重復(fù)混合進(jìn)行反硝化反應(yīng)，然后進(jìn)入一級曝氣池，在一級曝氣池的前段，占優(yōu)勢的異養(yǎng)型微生物在充足的溶解氧一條件下，將污水中有機(jī)氮污染物氨化，變成游離氨氮(NH3-N)，以及將可生物降解的有機(jī)物氧化成CO2和H2O，在一級曝氣池的后段自養(yǎng)型硝化菌將水中游離氨氮氧化為硝態(tài)氮；
S2、在一級曝氣池最后廊道的轉(zhuǎn)折處設(shè)置內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置，將混合液提升到內(nèi)循環(huán)回流槽，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池內(nèi)形成大循環(huán)；在一級曝氣池中需要投加堿液以維持一級曝氣池pH值在7.5～8.5之間，以及控制曝氣量使廊道末端的溶解氧二的濃度大于2.0mg/L；一級曝氣池的廊道末端設(shè)置一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置，將含有硝態(tài)氮的混合液提升到硝態(tài)混合液回流槽，通過硝態(tài)混合液回流槽將硝態(tài)氮的混合液重力流進(jìn)入一級缺氧池的入口與污水和回流污泥混合進(jìn)行反硝化脫氮；經(jīng)過一級AO處理后污水流入二級缺氧池；
S3、在攪拌機(jī)二的攪動下，二級缺氧池的活性污泥處于懸浮流化狀態(tài)，為了防止反硝化過程產(chǎn)生堿度造成二級缺氧池pH值不在合適的范圍內(nèi)(合適的pH為7～7.5)，投加硫酸調(diào)節(jié)二級缺氧池的pH，反硝化微生物利用外加C源將剩余的硝態(tài)氮還原為N2而脫除，投加C源的量按照BOD與一級曝氣池廊道末端的TN比值在3～5之間考慮，且其溶解氧三的濃度不大于0.2mg/L為準(zhǔn)，污水中未被反硝化微生物利用多余的C源，在后續(xù)的二級曝氣池中被氧化成CO2和H2O；
S4、二級曝氣池處理后的污水跌落到脫氣池中的跌水坎上，通過水流的撞擊將附著在微生物菌膠團(tuán)上的氣體釋放出去，避免粘附氣泡的污泥在二沉池中產(chǎn)生跑泥現(xiàn)象。跌水坎的頂面高出脫氣池的液面50mm左右；同時脫氣池的下部設(shè)置攪拌機(jī)三，保證脫氣池中污泥處于懸浮狀態(tài)；
S5、泥水混合物通過連通管以重力流的方式流入二沉池，二沉池的上清液重力流進(jìn)入出水監(jiān)控水池，其底部的污泥通過污泥回流泵將污泥回流到一級缺氧池的入口，小部分污泥作為剩余污泥排到污泥濃縮池進(jìn)一步濃縮后，通過濃縮污泥排放泵排到污泥脫水裝置進(jìn)一步處理。
如果為4條廊道的布置，可以采用在第二起點(diǎn)和第三廊道的隔墻底部設(shè)置潛水推流器代替內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置和內(nèi)循環(huán)回流槽，將混合液推回到第二廊道的起點(diǎn)實(shí)現(xiàn)混合稀釋的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明中以進(jìn)水的可生化有機(jī)物和溶解氧一濃度為基礎(chǔ)而確立的硝態(tài)混合液回流量，避免過多回流硝態(tài)混合液造成其溶解氧一消耗大量的可利用有機(jī)物，甚至消耗大量外加的C源，致使生物脫氮運(yùn)行成本較高；
(2)本發(fā)明中采用低水頭高效的混合液提升設(shè)備－一級AO硝態(tài)混合液氣提裝置代替馬達(dá)驅(qū)動水泵，能耗更低；
(3)本發(fā)明中利用相鄰廊道污染物的濃度差，通過內(nèi)循環(huán)回流氣提裝置提升大回流比的內(nèi)回流混合液來實(shí)現(xiàn)低濃度混合液稀釋高濃度的污水，使一級曝氣池中硝化功能盡早建立，硝化效率更高，水力停留時間(HRT)更短，一級曝氣池的容積更��；
(4)本發(fā)明中將以上多回流點(diǎn)的一級AO和二級AO串聯(lián)后與二沉池、出水監(jiān)控池、污泥濃縮池有機(jī)組合后，形成一座具體不同功能合建式的構(gòu)筑物，使污水生化處理系統(tǒng)的占地大大減少，水流提升所需的能耗更低。
（發(fā)明人：王建新）
