申请日2018.02.01
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统及方法，包括：顺次连接的厌氧单元、多级好氧缺氧单元、沉淀池、中间水池、砂滤池和紫外消毒池;其中，厌氧单元设有总进水管和第一分进水管;多级好氧缺氧单元是由多个交替设置的好氧单元与缺氧单元组成的多级结构，各级好氧单元内均设有曝气装置，各级好氧单元底部均设置排泥管;各级缺氧单元均设有分进水管，各级缺氧单元底部均设置排泥管;沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至厌氧单元;紫外消毒池设置总出水管，还包括DO与ORP控制系统与多级好氧缺氧单元连接，能控制DO与ORP之比来控制交替进行的好氧与缺氧处理。该系统处理效果和经济性能，均达到了国际领先水平。
权利要求书
1.一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，包括：
厌氧单元、多级好氧缺氧单元、沉淀池、中间水池、砂滤池紫外消毒池和DO与ORP控制系统;其中，
所述厌氧单元、多级好氧缺氧单元、沉淀池、中间水池和砂滤池紫外消毒池顺次连接;
所述厌氧单元设有总进水管和第一分进水管;
所述多级好氧缺氧单元是由多个交替设置的好氧单元与缺氧单元组成的多级结构，各级好氧单元内均设有曝气装置，各级好氧单元底部均设置排泥管;各级缺氧单元均设有分进水管，各级缺氧单元底部均设置排泥管;
所述沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至所述厌氧单元;
所述紫外消毒池设置总出水管;
所述DO与ORP控制系统与所述多级好氧缺氧单元连接，能控制DO与ORP之比来控制所述多级好氧缺氧单元的交替进行的好氧处理与缺氧处理。
2.根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，所述多级好氧缺氧单元包括：
第一级好氧单元、第一级缺氧单元、第二级好氧单元、第二级缺氧单元和第三级好氧单元;其中，
所述第一级好氧单元、第二级好氧单元和第三级好氧单元内均设置曝气装置，各级好氧单元底部均设置排泥管;
所述第一级缺氧单元设置第二分进水管，所述第二级缺氧单元设置第二分进水管，所述第一级缺氧单元与第二级缺氧单元底部均设置排泥管。
3.根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，还包括：依次连接的格栅预处理单元和调节池，所述调节池的出水端分别与所述总进水管和第一、第二、第三分进水管连接。
4.根据权利要求1或2所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，各级好氧单元内设置生物填料，每级好氧单元内的生物填料填充比不高于40%，生物填料采用SNP悬浮型生物填料，通过绳连接后固定安装在各级好氧单元内。
5.根据权利要求1或2所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，所述系统中，各单元连接的排泥管均采用气提排泥管。
6.根据权利要求1或2所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，其特征在于，所述DO与ORP控制系统包括：主控装置、多组在线DO装置和多个ORP探头;其中，
所述多组在线DO装置分设在所述多级好氧缺氧单元的各级好氧单元内;
所述多个ORP探头分设在所述多级好氧缺氧单元的各级缺氧单元内;
所述主控装置分别与所述多组在线DO装置和多个ORP探头电气连接，能控制DO与ORP之比来控制所述多级好氧缺氧单元的交替进行的好氧处理与缺氧处理。
7.一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，包括以下步骤：
所处理的污水分别经所述系统的总进水管和第一分进水管进水至厌氧单元，进行厌氧处理，厌氧处理后的出水进入所述系统的多级好氧缺氧单元依次进行交替的好氧处理和缺氧处理，多级好氧缺氧单元处理后的出水依次进入沉淀池、中间水池、砂滤池和紫外消毒池进行沉淀处理、砂滤过滤和紫外消毒处理后外排;
所述处理过程中，通过所述DO与ORP控制系统控制DO与ORP之比来控制所述多级好氧缺氧单元的交替进行的好氧处理与缺氧处理;其中，第一级、第二级好氧单元DO均控制为0.5mg/L以上，第三级好氧单元的出水DO控制为2～4mg/L;各级缺氧单元的ORP控制为-300～+100mv;
所述处理过程中，利用各分进水管为所述多级好氧缺氧单元的各级缺氧单元提供碱度和碳源，以调节流量方式进行补充碳源和碱度;
所述处理过程中，所述多级好氧缺氧单元的各级缺氧单元通过上升流速控制，活性污泥呈悬浮状，通过水力作用进行厌氧、缺氧单元的混合搅动;
所述处理过程中，对所述多级好氧缺氧单元的各级好氧单元进行曝气装置，对沉淀池向厌氧单元回流污泥的污泥回流泵设置时间控制;
所述处理过程中，通过所述多级好氧缺氧单元的各级好氧、缺氧单元连接的排泥管进行排泥。
说明书
用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理与资源化领域，具体涉及一种用于农村生活污水处理与回用的深度脱氮除磷系统及方法。
背景技术
针对农村生活污水未经处理直接排放所造成的日益严峻的环境问题，各种技术组合而成的工艺形式被应用到了农村生活污水治理中，也取得了较好的脱氮除磷效果。对于农村生活污水的处理工艺主要有以下几种形式。
从工艺流程上，主要分为4种：(1)“厌氧+生态”工艺;(2)“好氧+生态”工艺;(3)“厌氧+好氧”工艺;(4)“厌氧+好氧+生态”工艺，生态工艺多指稳定塘、生态过滤、人工湿地、植物生态渠等。
从工艺实现形式上，主要分为2种：(1)一体化设备(地埋式、地上式、半地下式);(2)生态工艺，例如：人工构筑湿地、稳定塘、水生植物塘、土地处理等。生态工艺多为深度处理使用，即在经过二级处理后使用。
从工艺原理上讲，(1)农村生活污水的脱氮主要利用生物法去除，即利用活性污泥或生物膜中的微生物通过氨化作用、硝化作用、反硝化作用完成生活污水中氮的去除，大约每去除1g的NH3-N需要4.2gO2，需要7.15g碱度(CaCO3计)，硝化细菌是化能自氧菌，反硝化菌为化能异氧菌，硝化过程不需要碳源，反硝化过程亦需要碳源。(2)农村生活污水的除磷多通过生物除磷或化学除磷完成，化学除磷主要作为生物除磷的补充。化学除磷通过投加药剂，形成不同形式的磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离实现磷的去除。生物除磷主要是利用活性污泥中的相应微生物通过厌氧释磷和好氧聚磷完成。聚磷菌和释磷菌均为化能异氧微生物，聚磷和释磷过程均需消耗碳源。
然而，为达到较高的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和加大硝化液的内回流，往往还需要外加碳源和补充碱度，加大了工艺的动力、药剂消耗，增加了运维的成本。另外，聚磷过程和硝化作用、反硝化作用和释磷过程由于各自需要的微生物的不同生理特性，也存在着相互克制、相互影响，以上问题成为目前农村生活污水深度脱氮除磷面临的主要问题。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统及方法，其高效、节能、节地、经济适用，能高效处理村镇污水。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，包括：
厌氧单元、多级好氧缺氧单元、沉淀池、中间水池、砂滤池紫外消毒池和DO与ORP控制系统;其中，
所述厌氧单元、多级好氧缺氧单元、沉淀池、中间水池和砂滤池紫外消毒池顺次连接;
所述厌氧单元设有总进水管和第一分进水管;
所述多级好氧缺氧单元是由多个交替设置的好氧单元与缺氧单元组成的多级结构，各级好氧单元内均设有曝气装置，各级好氧单元底部均设置排泥管;各级缺氧单元均设有分进水管，各级缺氧单元底部均设置排泥管;
所述沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至所述厌氧单元;
所述紫外消毒池设置总出水管;
所述DO与ORP控制系统与所述多级好氧缺氧单元连接，能控制DO与ORP之比来控制所述多级好氧缺氧单元的交替进行的好氧处理与缺氧处理。
本发明实施方式还提供一种用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷方法，采用本发明所述的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统，包括以下步骤：
所处理的污水分别经所述系统的总进水管和第一分进水管进水至厌氧单元，进行厌氧处理，厌氧处理后的出水进入所述系统的多级好氧缺氧单元依次进行交替的好氧处理和缺氧处理，多级好氧缺氧单元处理后的出水依次进入沉淀池、中间水池、砂滤池和紫外消毒池进行沉淀处理、砂滤过滤和紫外消毒处理后外排;
所述处理过程中，通过所述DO与ORP控制系统控制DO与ORP之比来控制所述多级好氧缺氧单元的交替进行的好氧处理与缺氧处理;其中，第一级、第二级好氧单元DO均控制为0.5mg/L以上，第三级好氧单元的出水DO控制为2～4mg/L;各级缺氧单元的ORP控制为-300～+100mv;
所述处理过程中，利用各分进水管为所述多级好氧缺氧单元的各级缺氧单元提供碱度和碳源，以调节流量方式进行补充碳源和碱度;
所述处理过程中，所述多级好氧缺氧单元的各级缺氧单元通过上升流速控制，活性污泥呈悬浮状，通过水力作用进行厌氧、缺氧单元的混合搅动;
所述处理过程中，对所述多级好氧缺氧单元的各级好氧单元进行曝气装置，对沉淀池向厌氧单元回流污泥的污泥回流泵设置时间控制;
所述处理过程中，通过所述多级好氧缺氧单元的各级好氧、缺氧单元连接的排泥管进行排泥。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于处理农村生活污水的深度脱氮除磷系统及方法，其有益效果为：
污水处理效果好，通过各功能单元优势菌种的培养，强化生活污水脱氮除磷效果，可以实现污水中有机物、特别是氮、磷类污染物高效去除;相较传统的脱氮除磷工艺，不需要厌氧、缺氧单元的机械搅拌，不需要硝化液回流，曝气装置根据DO/ORP情况，间歇曝气，节约了动力消耗，运行费用低;该系统采用一体化模块设计，自动化程度高，管理维护方便。综上所述，本发明的系统及方法处理效果和经济性能，均达到了国际领先水平。