申请日2021.09.15
公开日期2021.12.03
IPC分类：C02F101/16;C02F101/10;C02F9/14
摘要
本申请涉及水处理技术领域，具体公开了一种脱氮除磷污水处理系统及处理方法，该系统包括沿废水流动方向依次连通的预处理池、生物池、二沉池以及后处理池，所述预处理池连接有污水进水管以及含铁污泥处理滤液投加管，所述生物池至少包括依次连通的预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、脱气池以及第二缺氧池和第二好氧池，所述预缺氧池和所述厌氧池均与预处理池通过过水管连通，且所述脱气池与所述厌氧池和所述预缺氧池之间均通过内回流管连通，所述二沉池与所述预缺氧池之间通过污泥回流管连通；处理方法包括以下步骤：预处理、生物处理和泥水分离，本申请具有提高对于污水除磷除氮效果，而且降低外加碳源量的特点。
权利要求
1.一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于，包括沿废水流动方向依次连通的预处理池（1）、生物池（2）、二沉池（3）以及后处理池（4），所述预处理池（1）连接有污水进水管（5）以及含铁污泥处理滤液投加管（6），所述生物池（2）至少包括依次连通的预缺氧池（21）、厌氧池（22）、第一缺氧池（23）、第一好氧池（24）、脱气池（25）以及第二缺氧池（26）和第二好氧池（27），所述预缺氧池（21）和所述厌氧池（22）均与预处理池（1）通过过水管（28）连通，且所述脱气池（25）与所述厌氧池（22）和所述预缺氧池（21）之间均通过内回流管（251）连通，所述二沉池（3）与所述预缺氧池（21）之间通过污泥回流管（311）连通。
2.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池（22）内设置有导流板（29），且所述导流板（29）与所述过水管（28）轴线垂直设置。
3.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于：所述预缺氧池（21）内设置有两个导流板（29），且其中一个导流板（29）与所述内回流管（251）的轴线垂直设置，另外一个导流板（29）与所述污泥回流管（311）的轴线垂直设置。
4.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于：所述预处理池（1）包括沿污水流动方向依次设置的粗格栅井（11）、配水井（12）和曝气沉砂池（14），所述配水井（12）与所述曝气沉砂池（14）之间设置有中格栅井（13），所述曝气沉砂池（14）与所述预缺氧池（21）连通，且所述曝气沉砂池（14）与所述预缺氧池（21）之间设置有细格栅井（15）。
5.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于：所述二沉池（3）包括半桥式沉淀池（31），所述半桥式沉淀池（31）包括圆形沉淀池和设置在圆形沉淀池内的半桥式刮泥机；
所述后处理池（4）包括沿污水流动方向依次连通的高效沉淀池（43）和活性砂过滤系统（41）以及出水池（42），所述高效沉淀池（43）与所述半桥式沉淀池（31）连通，所述高效沉淀池（43）连接有絮凝剂投加管（431）；所述出水池（42）的进水口处连接有次氯酸盐投加管（421）。
6.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷污水处理系统，其特征在于：所述污水处理系统还包括外加碳源系统，所述外加碳源系统与所述第一缺氧池（23）和第二缺氧池（26）连通。
7.一种脱氮除磷污水处理方法，其特征在于：其采用权利要求1-6中任意一项所述的脱氮除磷污水处理系统实现，包括以下步骤：
预处理：污水和含铁污泥处理滤液进入预处理池（1）进行预处理，然后流向生物池（2）；
生物处理：预处理池（1）出水75-85%进入预缺氧池（21），预处理池（1）剩余出水进入厌氧池（22），预缺氧池（21）出水进入厌氧池（22），厌氧池（22）出水依次流过第一缺氧池（23）、第一好氧池（24）、脱气池（25）以及第二缺氧池（26）和第二好氧池（27），然后进入二沉池（3），
脱气池（25）的污水以140-150%回流比通过内回流管（251）回流至预缺氧池（21），且脱气池（25）的污水以45-55%回流比通过内回流管（251）回流至厌氧池（22）；
泥水分离：污水进入二沉池（3）进行泥水分离，分离后的污水进入后处理池（4）分离，得到处理后污水，分离后的下层污泥部分通过污泥回流管（311）外回流至预缺氧池（21），剩余污泥进行污泥后续处理，处理后得到的含铁污泥处理滤液进入预处理池（1）。
8.根据权利要求7所述的一种脱氮除磷污水处理方法，其特征在于：进入预处理池（1）内含铁污泥处理滤液中Fe3+含量为（1000±50）mg/L。
9.根据权利要求7所述的一种脱氮除磷污水处理方法，其特征在于：所述预处理池（1）包括沿污水流动方向依次设置的粗格栅井（11）、配水井（12）、中格栅井（13）、曝气沉砂池（14）和细格栅井（15），所述曝气沉砂池（14）与所述预缺氧池（21）连通；
控制曝气沉砂池（14）内气水比为（0.08-0.12）：1，当进入曝气沉砂池（14）内含砂量增量大于3倍及以上时，增大曝气量调节曝气沉砂池（14）内气水比为（0.18-0.22）：1。
10.根据权利要求7所述的一种脱氮除磷污水处理方法，其特征在于：泥水分离步骤中，二沉池（3）内通过污泥回流管（311）外回流的污泥回流比为100-120%。
说明书
一种脱氮除磷污水处理系统及处理方法
技术领域
本申请涉及水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种脱氮除磷污水处理系统及处理方法。
背景技术
随着我国城市人口的增加和人口的进一步集中，再加上人民生活水平的提高和工业快速发展，排放的废水量在逐步上升。若是排放的废水直接排放，废水中氮磷的存在会造成水体富营养化，因此必须要对废水进行脱氮除磷处理。
目前污水处理厂处理污水进行脱氮除磷的时候，通常采用AAO污水处理工艺，但是该种方法普遍存在碳源不足的问题，再加上厌氧池内释磷反应消耗原本不足的COD，使得最终采用该处理系统对于污水除磷除氮效果不佳。
发明内容
为了提高对于污水除磷除氮效果，而且降低外加碳源量，本申请提供一种脱氮除磷污水处理系统及污水处理方法。
第一方面，本申请提供的一种脱氮除磷污水处理系统，采用如下的技术方案：
一种脱氮除磷污水处理系统，包括沿废水流动方向依次连通的预处理池、生物池、二沉池以及后处理池，所述预处理池连接有污水进水管以及含铁污泥处理滤液投加管，所述生物池至少包括依次连通的预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、脱气池以及第二缺氧池和第二好氧池，所述预缺氧池和所述厌氧池均与预处理池通过过水管连通，且所述脱气池与所述厌氧池和所述预缺氧池之间均通过内回流管连通，所述二沉池与所述预缺氧池之间通过污泥回流管连通。
通过采用上述技术方案，本申请中将预缺氧池和厌氧池均与预处理池之间连通，从而实现污水原水的多点进水，而且预处理池连接有含铁污泥处理滤液，从而使得含铁的污泥处理滤液与污水一同进入水处理系统，在污水处理过程中，污泥处理滤液中的铁元素与污泥中的磷元素形成磷铁化学沉淀，不仅实现了去除污水中的磷，而且铁来源为污泥处理滤液，实现了以废治废，更重要的是其与污水共同进入水处理系统，使得进入滤液中的铁元素不断与污水中的磷反应形成小沉淀，而且可能是随着水处理进行不断通过共沉淀等作用，最终出水处理磷效果优异，而且其有效抑制生物池内厌氧池释磷反应消耗水中不足的COD，使得污水除氮效果降低，再配合预处理池内的水通过多点进入预缺氧池和厌氧池，以及配合内回流和外回流节点的设置，充分利用污水中COD去除总氮，增大COD利用率，使得最终污水的脱氮除磷效果更好，而且还大大减小碳源投加量，甚至不外加碳源，就可以使得污水出水中总磷降低至0.5mg/L以下，总氮降低至15mg/L以下，氮磷去除效果好，解决传统反硝化菌和聚磷菌以及碳源需求上矛盾和竞争的问题。
可选的，所述厌氧池内设置有导流板，且所述导流板与所述过水管轴线垂直设置。
可选的，所述预缺氧池内设置有两个导流板，且其中一个导流板与所述内回流管的轴线垂直设置，另外一个导流板与所述污泥回流管的轴线垂直设置。
通过采用上述技术方案，厌氧池内导流板的设置对于过水管流入的水具有一定的导向作用，防止厌氧池内过水管进入的污水与内回流管内回流水形成对冲，严重影响厌氧池内污水混合效果，类似的，预缺氧池内两个导流板的设置防止过水管进入的污水与内回流管流入的回流水以及污泥回流管内进入的回流液体之间形成对冲，有效改善生物池内污水与回流液体的混合效果，同时，减少了生物池内安装的推流器的负荷以及机械振动。
可选的，所述预处理池包括沿污水流动方向依次设置的粗格栅井、配水井和曝气沉砂池，所述配水井与所述曝气沉砂池之间设置有中格栅井，所述曝气沉砂池与所述预缺氧池连通，且所述曝气沉砂池与所述预缺氧池之间设置有细格栅井。
通过采用上述技术方案，粗格栅井的设置去除进水污水中的较大漂浮物，并拦截直径大于20mm的杂物进入配水井，中格栅井的设置去除6-20mm的杂物，然后进入曝气沉砂池实现污水中砂砾的去除，减少后续处理单元管道堵塞以及设备磨损的问题，然后细格栅井去除2mm以上的杂物后进入生物池处理。
可选的，所述二沉池包括半桥式沉淀池，所述半桥式沉淀池包括圆形沉淀池和设置在圆形沉淀池内的半桥式刮泥机；
所述后处理池包括沿污水流动方向依次连通的高效沉淀池和活性砂过滤系统以及出水池，所述高效沉淀池与所述半桥式沉淀池连通，所述高效沉淀池连接有絮凝剂投加管；所述出水池的进水口处连接有次氯酸盐投加管。
通过采用上述技术方案，生物池处理后的污水首先进入半桥式沉淀池内进行泥水分离，然后进入高效沉淀池内，投加絮凝剂，进一步去除污水中的磷和固体悬浮物，然后进入活性砂过滤系统内进一步处理，进一步去除水中的悬浮物，然后进入出水池内，出水池内次氯酸盐的投加不仅起到消毒作用，而且可以进一步去除氨氮。
可选的，所述污水处理系统还包括外加碳源系统，所述外加碳源系统与所述第一缺氧池和第二缺氧池连通。
通过采用上述技术方案，外加碳源系统生物设置保持污水碳氮比值为1:5。
第二方面，本申请还提供了一种脱氮除磷污水处理方法，采用如下的技术方案：
一种脱氮除磷污水处理方法，其采用所述的脱氮除磷污水处理系统实现，包括以下步骤：
预处理：污水和含铁污泥处理滤液进入预处理池进行预处理，然后流向生物池；
生物处理：预处理池出水75-85%进入预缺氧池，预处理池剩余出水进入厌氧池，预缺氧池出水进入厌氧池，厌氧池出水依次流过第一缺氧池、第一好氧池、脱气池以及第二缺氧池和第二好氧池，然后进入二沉池，
脱气池的污水以140-150%回流比通过内回流管回流至预缺氧池，且脱气池的污水以45-55%回流比通过内回流管回流至厌氧池；
泥水分离：污水进入二沉池进行泥水分离，分离后的污水进入后处理池分离，得到处理后污水，分离后的下层污泥部分通过污泥回流管外回流至预缺氧池，剩余污泥进行污泥后续处理，处理后得到的含铁污泥处理滤液进入预处理池。
通过采用上述技术方案，本申请提供污水处理方法，含铁污泥处理滤液与污水共同进入，起到沉淀磷的作用，抑制生物池内对COD的消耗，增大COD的利用，起到更好除氮效果的同时，降低外加碳源的添加量，再配合内回流节点和回流比的设置最终污水除磷除氮效果更好。
可选的，进入预处理池内含铁污泥处理滤液中Fe3+含量为（1000±50）mg/L。
可选的，所述预处理池包括沿污水流动方向依次设置的粗格栅井、配水井、中格栅井、曝气沉砂池和细格栅井，所述曝气沉砂池与所述预缺氧池连通；
控制曝气沉砂池内气水比为（0.08-0.12）：1，当进入曝气沉砂池内含砂量增量大于3倍及以上时，增大曝气量调节曝气沉砂池内气水比为（0.18-0.22）：1。
通过采用上述技术方案，进水水质受季节性影响较大，如暑期时进水中含砂量增大3倍及以上时，调节气水比确保曝气沉砂池出水的砂砾去除更加干净。
可选的，泥水分离步骤中，二沉池内通过污泥回流管外回流的污泥回流比为100-120%。
通过采用上述技术方案，本申请中采用较大的污泥回流比，防止污泥在二沉池中发生反硝化，引起污泥上浮现象。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中含铁污泥处理滤液与预处理池的连接设置，从而使得含铁的污泥处理滤液与污水一同进入水处理系统，在污水处理过程中，污泥处理滤液中的铁元素与污泥中的磷元素形成磷铁化学沉淀，去除污水中的磷，实现了以废治废，更重要的是除磷过程可以有效抑制生物池内厌氧池释磷反应消耗水中不足的COD，从而增大COD在除氮过程中的利用率，最终污水起到优异的脱氮除磷效果的同时，大大降低外加碳源的投加量；
2、本申请中将预缺氧池和厌氧池均与预处理池之间连通，从而实现污水原水的多点进水，进一步增大污水中COD在除氮过程中的利用率，再配合内回流节点的设置，提高除氮效果的同时降低外加碳源的投加量；
3、本申请厌氧池和预缺氧池内导流板的设置防止过水管进入的污水与内回流管流入的回流水以及污泥回流管内进入的回流液体之间形成对冲，有效改善生物池内污水与回流液体的混合效果，同时，减少了生物池内安装的推流器的负荷以及机械振动；
4、本申请污水处理方法中曝气沉砂池中当含沙量显著增大时，调节气水比确保曝气沉砂池出水的砂砾去除更加干净。
（发明人：田楠林; 李丽; 马达; 姬宪利; 肖顺利; 刘秉义）