公布日：2022.06.28
申请日：2022.04.24
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种高效低能耗污水处理系统，包括升流式厌氧反应器、同步硝化反硝化系统、高效沉淀系统和碳源回收装置；所述升流式厌氧反应器通过污水管与所述同步硝化反硝化系统连接，所述同步硝化反硝化系统通过污水管与所述高效沉淀系统连接，所述高效沉淀系统的污泥渠通过污泥回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，所述同步硝化反硝化系统的末端通过混合液回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，且所述升流式厌氧反应器、所述高效沉淀系统的剩余污泥均通过污泥管与所述碳源回收装置连接。本发明可应用于城市污水处理厂、混合工业废水的综合污水处理厂等，解决水量、水质波动大的问题之余，低能耗脱氮，使污水达标排放。
权利要求书
1.一种高效低能耗污水处理系统，其特征在于：包括升流式厌氧反应器、同步硝化反硝化系统、高效沉淀系统和碳源回收装置；所述升流式厌氧反应器通过污水管与所述同步硝化反硝化系统连接，所述同步硝化反硝化系统通过污水管与所述高效沉淀系统连接，所述高效沉淀系统的污泥渠通过污泥回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，所述同步硝化反硝化系统的末端通过混合液回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，且所述升流式厌氧反应器、所述高效沉淀系统的剩余污泥均通过污泥管与所述碳源回收装置连接。
2.根据权利要求1所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述升流式厌氧反应器包括：反应器本体，所述反应器本体的内部存储有水力搅拌所形成的厌氧污泥膨胀床；中心竖井，所述中心竖井竖直设置于所述反应器本体的内部；进水系统，所述进水系统设置于所述反应器本体上，其出水端与所述中心竖井下部连通，其进水端与原水管路相连；布水系统，所述布水系统设置于所述中心竖井的底部，用于将所述中心竖井内的污水引入所述反应器本体内部并进行等间距分布；出水系统，所述出水系统设置于所述反应器本体内腔的顶部；回流系统，所述回流系统包括可调式配水器，所述可调式配水器设置于所述反应器本体的顶部，其出水端通过管路与所述中心竖井连通。
3.根据权利要求2所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述升流式厌氧反应器还包括：混合液回流泵，所述混合液回流泵设置于所述反应器本体上；回流管，所述回流管的一端伸入所述反应器本体内部，另一端连通所述混合液回流泵与所述可调式配水器；电磁流量计，所述电磁流量计设置于所述可调式配水器和所述混合液回流泵之间的所述回流管上。
4.根据权利要求2所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述布水系统包括多个涡流布水器，多个所述涡流布水器水平间隔布置于所述反应器本体的底部，多个所述涡流布水器的进口与所述布水系统末端连接。
5.根据权利要求4所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述涡流布水器包括：布水器本体，所述布水器本体包括依次连接的进水段、混合段和扩散段，所述进水段远离所述混合段的一端开设有所述污水进口；反射体，所述反射体设置于所述布水器本体的下侧，且所述反射体具有反射面，所述反射面朝向所述扩散段的出口。
6.根据权利要求5所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述涡流布水器还包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述进水段内，且所述喷嘴的入口与所述污水进口连接，所述喷嘴的出口朝向所述混合段。
7.根据权利要求1所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述同步硝化反硝化系统包括厌氧池、缺氧池和带有曝气装置的同步硝化反硝化段；所述厌氧池位于所述同步硝化反硝化系统的前端，所述厌氧池、缺氧池通过污水管与所述升流式厌氧反应器的上清液出水管连接；所述缺氧池通过碳源回收管与所述碳源回收装置连接；所述厌氧池通过所述污泥管与所述高效沉淀系统连接，所述厌氧池通过自流方式与所述缺氧池连接，所述缺氧池通过自流方式与所述同步硝化反硝化段连接；所述曝气装置安装于同步硝化反硝化段的底部。
8.根据权利要求7所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池内设置有潜水搅拌器；所述缺氧池内设置有潜水推流器。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述高效沉淀系统包括：沉淀池体，所述沉淀池体内进行泥水分离，所述沉淀池体与所述污泥渠连接；斜板，所述斜板设置于所述沉淀池体的中部，所述斜板用于提高泥水分离效率，污泥位于斜板下部，处理后污水位于斜板上部；出水堰，所述出水堰位于沉淀池体水面；出水管，所述出水管与所述出水堰连接；泵吸式刮泥机，所述泵吸式刮泥机设置于所述沉淀池体及所述污泥渠之间。10.根据权利要求7所述的高效低能耗污水处理系统，其特征在于：所述碳源回收装置包括：回收池体；污泥分配器，所述污泥分配器设置于所述回收池体内，所述污泥分配器与所述污泥管连接；涡流布泥单元，所述涡流布泥单元设置于所述回收池体底部，且所述涡流布泥单元的入口与所述污泥分配器连接；三相分离单元，所述三相分离单元设置于所述回收池体顶部，且所述三相分离单元的液体出口通过碳源回收管与所述同步硝化反硝化系统的缺氧池连接。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种高效低能耗污水处理系统。
本发明的高效低能耗污水处理系统，升流式厌氧反应器、同步硝化反硝化系统、高效沉淀系统和碳源回收装置；所述升流式厌氧反应器通过污水管与所述同步硝化反硝化系统连接，所述同步硝化反硝化系统通过污水管与所述高效沉淀系统连接，所述高效沉淀系统的污泥渠通过污泥回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，所述同步硝化反硝化系统的末端通过混合液回流管与所述同步硝化反硝化系统的前端连接，且所述升流式厌氧反应器、所述高效沉淀系统的剩余污泥均通过污泥管与所述碳源回收装置连接。
上述技术方案在一种实施方式中，所述升流式厌氧反应器包括：
反应器本体，所述反应器本体的内部存储有水力搅拌所形成的厌氧污泥膨胀床；
中心竖井，所述中心竖井竖直设置于所述反应器本体的内部；
进水系统，所述进水系统设置于所述反应器本体上，其出水端与所述中心竖井下部连通，其进水端与原水管路相连；
布水系统，所述布水系统设置于所述中心竖井的底部，用于将所述中心竖井内的污水引入所述反应器本体内部并进行等间距分布；
出水系统，所述出水系统设置于所述反应器本体内腔的顶部；
回流系统，所述回流系统包括可调式配水器，所述可调式配水器设置于所述反应器本体的顶部，其出水端通过管路与所述中心竖井连通。
上述技术方案在一种实施方式中，所述升流式厌氧反应器还包括：
混合液回流泵，所述混合液回流泵设置于所述反应器本体上；
回流管，所述回流管的一端伸入所述反应器本体内部，另一端连通所述混合液回流泵与所述可调式配水器；
电磁流量计，所述电磁流量计设置于所述可调式配水器和所述混合液回流泵之间的所述回流管上。
上述技术方案在一种实施方式中，所述布水系统包括多个涡流布水器，多个所述涡流布水器水平间隔布置于所述反应器本体的底部，多个所述涡流布水器的进口与所述布水系统末端连接。
上述技术方案在一种实施方式中，所述涡流布水器包括：
布水器本体，所述布水器本体包括依次连接的进水段、混合段和扩散段，所述进水段远离所述混合段的一端开设有所述污水进口；
反射体，所述反射体设置于所述布水器本体的下侧，且所述反射体具有反射面，所述反射面朝向所述扩散段的出口。
上述技术方案在一种实施方式中，所述涡流布水器还包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述进水段内，且所述喷嘴的入口与所述污水进口连接，所述喷嘴的出口朝向所述混合段。
上述技术方案在一种实施方式中，所述同步硝化反硝化系统包括厌氧池、缺氧池和带有曝气装置的同步硝化反硝化段；
所述厌氧池位于所述同步硝化反硝化系统的前端，所述厌氧池、缺氧池通过污水管与所述升流式厌氧反应器的上清液出水管连接；所述缺氧池通过碳源回收管与所述碳源回收装置连接；所述厌氧池通过所述污泥管与所述高效沉淀系统连接，所述厌氧池通过自流方式与所述缺氧池连接，所述缺氧池通过自流方式与所述同步硝化反硝化段连接；
所述曝气装置安装于同步硝化反硝化段的底部。
上述技术方案在一种实施方式中，所述厌氧池内设置有潜水搅拌器；所述缺氧池内设置有潜水推流器。
上述技术方案在一种实施方式中，所述高效沉淀系统包括：
沉淀池体，所述沉淀池体内进行泥水分离，所述沉淀池体与所述污泥渠连接；
斜板，所述斜板设置于所述沉淀池体的中部，所述斜板用于提高泥水分离效率，污泥位于斜板下部，处理后污水位于斜板上部；
出水堰，所述出水堰位于沉淀池体水面；
出水管，所述出水管与所述出水堰连接；
泵吸式刮泥机，所述泵吸式刮泥机设置于所述沉淀池体及所述污泥渠之间。
上述技术方案在一种实施方式中，所述碳源回收装置包括：
回收池体；
污泥分配器，所述污泥分配器设置于所述回收池体内，所述污泥分配器与所述污泥管连接；
涡流布泥单元，所述涡流布泥单元设置于所述回收池体底部，且所述涡流布泥单元的入口与所述污泥分配器连接；
三相分离单元，所述三相分离单元设置于所述回收池体顶部，且所述三相分离单元的液体出口通过碳源回收管与所述同步硝化反硝化系统的缺氧池连接。
相对于现有技术，本发明的高效低能耗污水处理系统的有益效果：
(1)能适应应对多变水质。
城市污水处理厂水量、水质因受昼夜水量波动大、受南北差异气候环境等影响。混合工业废水的综合污水处理厂受工业废水水质波动大的影响。本发明的高效低能耗污水处理系统能够保证在达标排放的基础上，完成低能耗脱氮的难题。
(2)降低总体能耗。
通过本发明的高效低能耗污水处理系统，污水处理与污泥处置过程碳排放可减少30％以上，在特定情况下可以实现碳盈余。本发明的高效低能耗污水处理系统能耗可相应节约40％，由于对去除碳、氮、磷微生物的充分利用，系统整体提留时间降低20％，并可极大降低污水处理系统对额外碳源的依赖。
(3)完成污泥减量。
截留SS、部分COD，及难溶性胶体物质，提供硝化菌和反硝化菌作为优势菌种的生长环境，使污泥系统化减量。同时，收集剩余污泥混合发酵，达成污泥减量且资源化的目标。
(4)解决碳源问题。
本发明的高效低能耗污水处理系统将二沉池剩余污泥与有机物混合发酵，利用污泥发酵产生挥发性脂肪酸(VFAs)，作为优质碳源提供给释磷菌充分释磷，反硝化菌脱氮，实现碳源回收，减少外部碳源投加。
（发明人：谢海松;梁镇;唐尧;陶一通）