公布日：2024.12.31

申請日：2024.11.04

分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種涉及市政生活污水生物處理領域的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置及操作方法，包括：進水裝置、多級A/O處理反應器、二沉池以及自動控制系統(tǒng)，進水裝置連接多級A/O處理反應器，多級A/O處理反應器連接二沉池，自動控制系統(tǒng)分別控制連接進水裝置、多級A/O處理反應器以及二沉池，進行數(shù)據(jù)監(jiān)測及調(diào)節(jié)管理；進水裝置中的污水進入多級A/O處理反應器中進行脫氮除磷，多級A/O處理反應器的出水流入二沉池中進行泥水分離，二沉池底部的污泥分別回流至多級A/O處理反應器中，二沉池中剩余污泥排出系統(tǒng)。本發(fā)明通過優(yōu)化攪拌方式以及回流系統(tǒng)控制，實現(xiàn)對短程硝化反硝化、好氧同步脫氮以及高效除磷菌群的富集，有效減少曝氣強度，節(jié)能降耗。

權利要求書

1.一種基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，包括：進水裝置(1)、多級A/O處理反應器(2)、二沉池(3)以及自動控制系統(tǒng)(4)，所述進水裝置(1)連接所述多級A/O處理反應器(2)，所述多級A/O處理反應器(2)連接所述二沉池(3)，所述自動控制系統(tǒng)(4)分別控制連接所述進水裝置(1)、所述多級A/O處理反應器(2)以及所述二沉池(3)，進行數(shù)據(jù)監(jiān)測及調(diào)節(jié)管理；所述進水裝置(1)中的污水進入所述多級A/O處理反應器(2)中進行脫氮除磷，所述多級A/O處理反應器(2)的出水流入所述二沉池(3)中進行泥水分離，所述二沉池(3)底部的污泥分別回流至所述多級A/O處理反應器(2)中，所述二沉池(3)中剩余污泥排出系統(tǒng)。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述多級A/O處理反應器(2)包括缺氧區(qū)和好氧區(qū)，多個所述缺氧區(qū)內(nèi)脫氮除磷的菌群包括Anammox、反硝化菌、聚磷菌及反硝化除磷菌，多個所述好氧區(qū)內(nèi)脫氮除磷的菌群包括氨氧化菌、硝化菌以及聚磷菌，多個所述缺氧區(qū)和多個所述好氧區(qū)間隔分布，且相鄰兩個所述缺氧區(qū)和所述好氧區(qū)通過導流孔連通；所述缺氧區(qū)包括缺氧1區(qū)(2.1)、缺氧2區(qū)(2.8)以及缺氧3區(qū)(2.15)，所述好氧區(qū)包括好氧1區(qū)(2.5)、好氧2區(qū)(2.12)、以及好氧3區(qū)(2.19)，所述缺氧1區(qū)(2.1)、所述好氧1區(qū)(2.5)、所述缺氧2區(qū)(2.8)、所述好氧2區(qū)(2.12)、所述缺氧3區(qū)(2.15)以及所述好氧3區(qū)(2.19)依次連通，所述進水裝置(1)連接通過缺氧1區(qū)(2.1)，所述好氧3區(qū)(2.19)連接所述二沉池(3)。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述缺氧區(qū)內(nèi)設有液面擾流器、內(nèi)循環(huán)攪拌器以及缺氧區(qū)監(jiān)測儀，所述內(nèi)循環(huán)攪拌器位于所述缺氧區(qū)下端，所述液面擾流器位于所述缺氧區(qū)上端，且所述缺氧區(qū)檢測儀位于所述內(nèi)循環(huán)攪拌器的攪拌范圍之外；所述缺氧區(qū)內(nèi)的污泥通過所述內(nèi)循環(huán)攪拌器攪拌均勻，且通過所述液面擾流器抑制污泥上��；所述缺氧1區(qū)(2.1)內(nèi)設有缺氧1區(qū)液面擾流器(2.2)、缺氧1區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.3)以及缺氧1區(qū)監(jiān)測儀(2.4)，所述缺氧2區(qū)(2.8)內(nèi)設有缺氧2區(qū)液面擾流器(2.9)、缺氧2區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.10)以及缺氧2區(qū)監(jiān)測儀(2.11)，所述缺氧3區(qū)(2.15)內(nèi)設有缺氧3區(qū)液面擾流器(2.16)、缺氧3區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.17)以及缺氧3區(qū)監(jiān)測儀(2.18)。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述好氧區(qū)底部設有曝氣裝置，所述好氧區(qū)上端設有好氧區(qū)檢測儀，所述曝氣裝置通過轉(zhuǎn)子流量計連接曝氣泵(2.22)，所述曝氣泵(2.22)電連接所述自動控制系統(tǒng)(4)；所述好氧1區(qū)(2.5)內(nèi)設有好氧1區(qū)曝氣裝置(2.6)和好氧1區(qū)監(jiān)測儀(2.7)，所述好氧2區(qū)(2.12)內(nèi)設有好氧2區(qū)曝氣裝置(2.13)和好氧2區(qū)監(jiān)測儀(2.14)，所述好氧3區(qū)(2.19)內(nèi)設有好氧3區(qū)曝氣裝置(2.20)和好氧3區(qū)監(jiān)測儀(2.21)。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述好氧1區(qū)(2.5)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為0.3-1mg/L，所述好氧2區(qū)(2.12)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為0.5-1.5mg/L，所述好氧3區(qū)(2.19)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為2-4mg/L。

6.根據(jù)權利要求4所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述二沉池(3)包含二沉池水池(3.1)、污泥回流泵(3.2)、二沉池監(jiān)測儀器(3.3)及二沉池反沖系統(tǒng)(3.4)，所述缺氧3區(qū)(2.15)通過溢流管連通所述二沉池水池(3.1)，所述二沉池水池(3.1)底部分別連接所述污泥回流泵(3.2)和所述二沉池反沖系統(tǒng)(3.4)，所述二沉池監(jiān)測儀器(3.3)安裝于所述二沉池水池(3.1)內(nèi)部，且所述二沉池監(jiān)測儀器(3.3)電連接所述自動控制系統(tǒng)(4)；所述二沉池反沖洗系統(tǒng)(3.4)通過反沖泵連接再生水/自來水，且所述二沉池反沖洗系統(tǒng)(3.4)通過所述二沉池監(jiān)測儀器(3.3)對所述二沉池水池(3.1)的實時監(jiān)測進行調(diào)節(jié)反沖強度與頻次。

7.根據(jù)權利要求2所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述進水裝置(1)包括市政污水箱(1.1)和進水水泵(1.2)，所述市政污水箱(1.1)通過所述進水水泵(1.2)連接所述缺氧1區(qū)(2.1)。

8.根據(jù)權利要求4或7所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，其特征在于，所述自動控制系統(tǒng)(4)包括自控電配箱(4.1)，所述自控電配箱(4.1)分別控制連接所述進水水泵(1.2)、所述缺氧1區(qū)液面擾流器(2.2)、所述缺氧1區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.3)、所述缺氧1區(qū)監(jiān)測儀(2.4)、所述好氧1區(qū)曝氣裝置(2.6)、所述好氧1區(qū)監(jiān)測儀(2.7)、所述缺氧2區(qū)液面擾流器(2.9)、所述缺氧2區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.10)、所述缺氧2區(qū)監(jiān)測儀(2.11)、所述好氧2區(qū)曝氣裝置(2.13)、所述好氧2區(qū)監(jiān)測儀(2.14)、所述缺氧3區(qū)液面擾流器(2.16)、所述缺氧3區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器(2.17)、所述缺氧3區(qū)監(jiān)測儀(2.18)、所述好氧3區(qū)曝氣裝置(2.20)、所述好氧3區(qū)監(jiān)測儀(2.21)以及所述曝氣泵(2.22)。

9.采用權利要求1-8任一項所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置的操作方法，其特征在于，包括如下具體操作步驟：S1、開啟設備，通過自控電配箱(4.1)控制所述缺氧區(qū)的水力停留時間、進水比以及外回流比；S2、所述市政生活污水箱(1.1)中的市政污水通過所述進水水泵(1.2)進入所述缺氧1區(qū)(2.1)，所述缺氧1區(qū)(2.1)中的污水和外回流污泥依次經(jīng)過多個所述缺氧區(qū)和多個所述好氧區(qū)脫氮除磷；S3、所述好氧3區(qū)(2.19)中的出水通過溢流管流入所述二沉池水池(3.1)中進行泥水分離，所述二沉池水池(3.1)底部污泥通過所述污泥回流泵(3.2)回流至所述缺氧1區(qū)(2.1)中，所述二沉池水池(3.1)剩余污泥通過排泥管排出系統(tǒng)。

10.根據(jù)權利要求8所述的基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置的操作方法，其特征在于，所述二沉池水池(3.1)底部污泥的回流比為80％-150％。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置及操作方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置，包括：進水裝置、多級A/O處理反應器、二沉池以及自動控制系統(tǒng)，進水裝置連接多級A/O處理反應器，多級A/O處理反應器連接二沉池，自動控制系統(tǒng)分別控制連接進水裝置、多級A/O處理反應器以及二沉池，進行數(shù)據(jù)監(jiān)測及調(diào)節(jié)管理；

進水裝置中的污水進入多級A/O處理反應器中進行脫氮除磷，多級A/O處理反應器的出水流入二沉池中進行泥水分離，二沉池底部的污泥回流至多級A/O處理反應器中，二沉池中剩余污泥排出系統(tǒng)。

優(yōu)選的，多級A/O處理反應器包括缺氧區(qū)和好氧區(qū)，多個缺氧區(qū)和多個好氧區(qū)間隔分布，且相鄰兩個缺氧區(qū)和好氧區(qū)導流孔連通；

缺氧區(qū)包括缺氧1區(qū)、缺氧2區(qū)以及缺氧3區(qū)，好氧區(qū)包括好氧1區(qū)、好氧2區(qū)、以及好氧3區(qū)，缺氧1區(qū)、好氧1區(qū)、缺氧2區(qū)、好氧2區(qū)、缺氧3區(qū)以及好氧3區(qū)依次連通，進水裝置連接通過缺氧1區(qū)，好氧區(qū)連接二沉池。

優(yōu)選的，缺氧各區(qū)均內(nèi)設有液面擾流器、內(nèi)循環(huán)攪拌器以及缺氧區(qū)監(jiān)測儀，內(nèi)循環(huán)攪拌器位于缺氧區(qū)下端，液面擾流器位于缺氧區(qū)上端，且缺氧區(qū)檢測儀位于內(nèi)循環(huán)攪拌器的攪拌范圍之外；缺氧區(qū)內(nèi)的污泥通過內(nèi)循環(huán)攪拌器攪拌均勻，且通過液面擾流器抑制污泥上浮；

缺氧1區(qū)內(nèi)設有缺氧1區(qū)液面擾流器、缺氧1區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器以及缺氧1區(qū)監(jiān)測儀，缺氧2區(qū)內(nèi)設有缺氧2區(qū)液面擾流器、缺氧2區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器以及缺氧2區(qū)監(jiān)測儀，缺氧3區(qū)內(nèi)設有缺氧3區(qū)液面擾流器、缺氧3區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器以及缺氧3區(qū)監(jiān)測儀。

優(yōu)選的，好氧各區(qū)均在底部設有曝氣裝置，均在上端設有好氧區(qū)檢測儀，曝氣裝置通過轉(zhuǎn)子流量計連接曝氣泵，曝氣泵電連接自動控制系統(tǒng)；

好氧1區(qū)內(nèi)設有好氧1區(qū)曝氣裝置和好氧1區(qū)監(jiān)測儀，好氧2區(qū)內(nèi)設有好氧2區(qū)曝氣裝置和好氧2區(qū)監(jiān)測儀，好氧3區(qū)內(nèi)設有好氧3區(qū)曝氣裝置和好氧3區(qū)監(jiān)測儀。

優(yōu)選的，好氧1區(qū)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為0.3-1mg/L，好氧2區(qū)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為0.5-1.5mg/L，好氧3區(qū)通過轉(zhuǎn)子流量計控制DO為2-4mg/L。

優(yōu)選的，二沉池包含二沉池水池、污泥回流泵、二沉池監(jiān)測儀器及二沉池反沖系統(tǒng)，缺氧區(qū)通過溢流管連通二沉池水池，二沉池水池底部分別連接污泥回流泵和二沉池反沖系統(tǒng)，二沉池監(jiān)測儀器安裝于二沉池水池內(nèi)部，且二沉池監(jiān)測儀器電連接自動控制系統(tǒng)；

二沉池反沖洗系統(tǒng)通過反沖泵連接再生水/自來水，且二沉池反沖洗系統(tǒng)通過二沉池監(jiān)測儀器對二沉池水池的實時監(jiān)測進行調(diào)節(jié)反沖強度與頻次。

優(yōu)選的，進水裝置包括市政污水箱和進水水泵，市政污水箱通過進水水泵連接缺氧區(qū)。

優(yōu)選的，自動控制系統(tǒng)包括自控電配箱，自控電配箱分別控制連接進水水泵、缺氧1區(qū)液面擾流器、缺氧1區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器、缺氧1區(qū)監(jiān)測儀、好氧1區(qū)曝氣裝置、好氧1區(qū)監(jiān)測儀、缺氧2區(qū)液面擾流器、缺氧2區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器、缺氧2區(qū)監(jiān)測儀、好氧2區(qū)曝氣裝置、好氧2區(qū)監(jiān)測儀、缺氧3區(qū)液面擾流器、缺氧3區(qū)內(nèi)循環(huán)攪拌器、缺氧3區(qū)監(jiān)測儀、好氧3區(qū)曝氣裝置、好氧3區(qū)監(jiān)測儀以及曝氣泵。

本發(fā)明還提供了一種基于多級A/O工藝強化同步脫氮及高效除磷的裝置的操作方法，包括如下具體操作步驟：

S1、開啟設備，通過自控電配箱控制缺氧區(qū)的水力停留時間、進水比以及外回流比；

S2、市政生活污水箱中的市政污水通過進水水泵進入缺氧區(qū)，缺氧區(qū)中的污水和外回流污泥依次經(jīng)過多個缺氧區(qū)和多個好氧區(qū)脫氮除磷；

S3、好氧區(qū)中的出水通過溢流管流入二沉池水池中進行泥水分離，二沉池水池底部污泥通過污泥回流泵回流至缺氧區(qū)中，二沉池水池剩余污泥通過排泥管排出系統(tǒng)。

優(yōu)選的，二沉池水池底部污泥的回流比為80％-150％。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明通過二沉池反沖優(yōu)化系統(tǒng)污泥活性，在低DO模式下，實現(xiàn)短程硝化反硝化，合理分配碳源實現(xiàn)同步脫氮，總同步脫氮率可達到60％以上；

(2)本發(fā)明內(nèi)循環(huán)攪拌及液面擾流器抑制缺氧區(qū)污泥上浮，同時低DO提高PAOs的碳源利用，實現(xiàn)高效釋磷吸磷，二沉池出水TP最低可達0.1mg/L以下，大大節(jié)省除磷藥劑成本；

(3)本發(fā)明通過二沉池反沖有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)污泥沉降性和污泥活性，抑制污泥上浮及膨脹，遏制二沉池污泥跑泥，有效降低脫泥處理成本；

(4)本發(fā)明中的操作方法能夠有效應對汛期的嚴重溢流污染，能夠在超進水負荷(150％)下穩(wěn)定運行一周，且無需碳源投加，表現(xiàn)出強大的系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

（發(fā)明人：孫博軒;陳浩林;彭軼;史乃彪;安東;李朋;石周）