申请日2019.06.25
公开(公告)日2019.08.30
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/16; C02F101/10
摘要
本申请提出了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池;初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟。本申请的污水处理系统将初沉池产生的污泥进行发酵，产生的发酵液作为碳源供后续的生化处理环节使用;对待处理污水进行选区分配，保证了污水处理系统处于最佳运行状态，在达到去除有机物的同时，氮磷也有很高的去除效果。
权利要求书
1.一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池;
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟;
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池，预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通;
预缺氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述二沉池的回流污泥和所述初沉池的第一部分污水，预缺氧池对所述回流污泥和所述第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池;
厌氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第二部分污水和所述污泥发酵装置的第一部分发酵液，厌氧池对所述一级处理液、所述第一部分发酵液和所述第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池;
池沟包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第三部分污水和所述污泥发酵装置的第二部分发酵液;池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口;输入到沟池的所述第三部分污水、所述第二部分发酵液和所述二级处理液混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
2.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述厌氧池中设置有用于延长流体路径的导流墙。
3.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述预缺氧池、所述厌氧池、所述二号沟、所述三号沟、或者所述四号沟中的一个或者多个设置有推流搅拌器。
4.如权利要求1所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，
所述三号沟、所述四号沟、或者所述一号沟中的一个或者多个设置曝气管或曝气盘。
5.一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，基于一污水处理系统进行污水处理，所述污水处理系统包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池;
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池;预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通;池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口;
所述方法包括：
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟;
其中，预缺氧池对来自所述二沉池的回流污泥和来自所述初沉池的第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池;
厌氧池对来自所述预缺氧池的一级处理液、来自所述污泥发酵装置的第一部分发酵液和来自所述初沉池的第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池;
来自所述初沉池的第三部分污水、来自所述污泥发酵装置的第二部分发酵液和来自所述厌氧池的二级处理液在沟池的二号沟混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
6.如权利要求5所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，还包括：
根据预缺氧池中的目标溶解氧量和实际溶解氧量，控制输入到所述预缺氧池的回流污泥流量和所述第一部分污水流量。
7.如权利要求6所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，根据预缺氧池中的目标溶解氧量和实际溶解氧量，优先控制输入到所述预缺氧池的回流污泥流量。
8.如权利要求5所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，还包括：
根据厌氧池中的目标氧化还原电位与实际氧化还原电位，控制输入到所述厌氧池的第一部分发酵液流量和第二部分污水流量。
9.如权利要求8所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，根据厌氧池中的目标氧化还原电位与实际氧化还原电位，优先控制输入到所述厌氧池的第一部分发酵液流量。
10.如权利要求5所述的一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，还包括：
根据所述二号沟的目标氧化还原电位和实际氧化还原电位，控制输入所述二号沟的第三部分污水流量、第二部分发酵液流量和由一号沟回流到二号沟的第二部分混合液流量。
说明书
一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统及方法
技术领域
本申请涉及污水处理技术领域，特别涉及一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统及方法。
背景技术
城市污水处理系统通过活性污泥法去除城市污水中的有机物(COD)，而氧化沟是活性污泥法的一种典型应用，具有有机物(COD)去除程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单等特点。但是现有的城市污水处理系统存在以下不足：
(1)氧化沟内溶解氧浓度很难精准控制，因此除氮效果有限，而对除磷几乎不起作用;
(2)当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;
(3)由于需要较低的有机物负荷和较长水力停留时间，氧化沟占地面积大;
(4)采用的曝气设备充氧效率低，耗电高;
(5)在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动，流速不均易引起污泥沉积。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本申请提出一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统及方法。
本申请的技术方案是这样实现的：
根据本申请的第一方面，提出了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统。
在一些实施例中，所述基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统，包括：
初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池;
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟;
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池，预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通;
预缺氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述二沉池的回流污泥和所述初沉池的第一部分污水，预缺氧池对所述回流污泥和所述第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池;
厌氧池包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第二部分污水和所述污泥发酵装置的第一部分发酵液，厌氧池对所述一级处理液、所述第一部分发酵液和所述第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池;
池沟包括一个或一个以上入口，用于接收所述初沉池的第三部分污水和所述污泥发酵装置的第二部分发酵液;池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口;输入到沟池的所述第三部分污水、所述第二部分发酵液和所述二级处理液混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
可选地，所述厌氧池中设置有用于延长流体路径的导流墙。
可选地，所述预缺氧池、所述厌氧池、所述二号沟、所述三号沟、或者所述四号沟中的一个或者多个设置有推流搅拌器。
可选地，所述三号沟、所述四号沟、或者所述一号沟中的一个或者多个设置曝气管或曝气盘。
可选地，所述一号沟后半段设置曝气管或曝气盘。
可选地，所述预缺氧池包括两个或两个以上入口，污泥和污水通过不同的入口输入到预缺氧池。
可选地，所述一号沟中设置回流泵，回流泵将所述第二部分混合液泵入二号沟。
根据本申请的第二方面，提出了一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法。
在一些实施例中，所述基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理方法，基于一污水处理系统进行污水处理，所述污水处理系统包括：初沉池、氧化沟、二沉池、污泥发酵装置和消毒池;
所述氧化沟包括：预缺氧池、厌氧池和沟池;预缺氧池和厌氧池通过第一通孔连通，厌氧池和沟池通过第二通孔连通;池沟中设置有顺序连通的二号沟、三号沟、四号沟和一号沟，二号沟的首端设置有与厌氧池相连通的第二通孔和沟池入口，一号沟的尾端设置沟池出口;
所述方法包括：
初沉池处理后的污水输送到氧化沟，初沉池处理后的污泥输送到污泥发酵装置进行发酵，污泥发酵装置生成的发酵液输送到氧化沟，氧化沟对来自初沉池的污水和污泥发酵装置的发酵液进行处理，生成的混合液输送到二沉池，二沉池产生的上清液再经过消毒池消毒后输出，二沉池生成的污泥其中一部分回流到氧化沟;
其中，预缺氧池对来自所述二沉池的回流污泥和来自所述初沉池的第一部分污水进行预缺氧处理后生成一级处理液，一级处理液通过第一通孔输入到厌氧池;
厌氧池对来自所述预缺氧池的一级处理液、来自所述污泥发酵装置的第一部分发酵液和来自所述初沉池的第二部分污水进行厌氧处理后生成二级处理液，二级处理液通过第二通孔输入到沟池;
来自所述初沉池的第三部分污水、来自所述污泥发酵装置的第二部分发酵液和来自所述厌氧池的二级处理液在沟池的二号沟混合后，依次经过二号沟、三号沟、四号沟和一号沟处理后生成混合液，第一部分混合液在一号沟尾端的沟池出口输出到所述二沉池，第二部分混合液由一号沟回流到二号沟。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据预缺氧池中的目标溶解氧量和实际溶解氧量，控制输入到所述预缺氧池的回流污泥流量和所述第一部分污水流量。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据预缺氧池中的目标溶解氧量和实际溶解氧量，优先控制输入到所述预缺氧池的回流污泥流量。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据厌氧池中的目标氧化还原电位和实际氧化还原电位，控制输入到所述厌氧池的第一部分发酵液流量和第二部分污水流量。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据厌氧池中的目标氧化还原电位和实际氧化还原电位，优先控制输入到所述厌氧池的第一部分发酵液流量。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据所述二号沟的目标氧化还原电位和实际氧化还原电位，控制输入所述二号沟的第三部分污水流量、第二部分发酵液流量和由一号沟回流到二号沟的第二部分混合液流量。
可选地，所述污水处理方法还包括：根据所述二号沟的目标氧化还原电位和实际氧化还原电位，优先控制由一号沟回流到二号沟的第二部分混合液流量。
本申请的有益效果是：
(1)通过对预缺氧池、厌氧池和沟池的布局，对氧化沟的缺氧区域、厌氧区域和好氧区域进行重新划分，对待处理污水进行选区分配，分别输入到预缺氧池、厌氧池和沟池中，保证了污水处理系统处于最佳运行状态，在达到去除有机物的同时，氮磷也有很高的去除效果。
(2)将初沉池产生的污泥进行发酵，产生的发酵液作为碳源供后续的生化处理环节使用。
(3)污泥发酵装置产生的发酵液能够作为碳源供后续的生化处理环节使用，无需投加外部碳源，节约了成本，同时减少污水处理厂污泥量，节省污泥处置费用。