公布日：2023.10.24
申请日：2023.08.17
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于颗粒污泥的污水处理系统，包括依次采用管道连接的厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和颗粒污泥生成器；所述颗粒污泥生成器通过回流管道分别与厌氧池、缺氧池连接；所述颗粒污泥生成器内设有分流壁；所述分流壁上设有多个隔板；所述隔板与分流壁的夹角为45-60度；所述颗粒污泥生成器的进水管道上设置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈开口漏斗状，其底端的开口方向与进水管道的进水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的开口口径小于进水管道的管径。本发明还公开了基于上述污水处理系统的污水处理方法。本发明通过在污水处理过程中高效产生颗粒污泥，改善了污泥沉淀性能，同时提高脱氮除磷效果，具有环保节能的优点。
权利要求书
1.一种基于颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，包括依次采用管道连接的厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和颗粒污泥生成器；所述颗粒污泥生成器通过回流管道分别与厌氧池、缺氧池连接；所述颗粒污泥生成器内设有分流壁；所述分流壁上设有多个隔板；所述隔板与分流壁的夹角为45-60度；所述颗粒污泥生成器的进水管道上设置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈开口漏斗状，其底端的开口方向与进水管道的进水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的开口口径小于进水管道的管径。
2.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述颗粒污泥生成器的顶部设有清液排出口，底部设有污泥颗粒回流口。
3.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述颗粒污泥生成器的器壁呈漏斗状。
4.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述进水管道垂直于所述颗粒污泥生成器的器壁安装。
5.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，还包括第一可变池和第二可变池；所述第一可变池设置于好氧池与缺氧池之间；好氧池与缺氧池之间通过超越管道连接；所述第二可变池设置于缺氧池和沉淀池之间；缺氧池和沉淀池之间通过超越管道连接。
6.一种颗粒污泥生成器，其特征在于，内设分流壁；所述分流壁上设有多个隔板；所述隔板与分流壁的夹角为45-60度；所述颗粒污泥生成器的进水管道上设置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈开口漏斗状，其底端的开口方向与进水管道的进水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的开口口径小于进水管道的管径。
7.基于权利要求1～5任一项所述的基于颗粒污泥的污水处理系统的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：使污水依次经厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池，使沉淀池中的污泥进入颗粒污泥生成器；同时通过活性炭投料口投加活性炭微粒和通过进水管道注水；进水管道的进水口处与活性炭投料口的底端的开口处由于压力差形成非等压流交汇将活性炭粉末抽进进水管并直接混合后进入颗粒污泥生成器内；通过颗粒污泥生成器中形成旋流对污泥进行凝聚筛选，经过凝聚筛选后的颗粒污泥通过污泥回流管道回流至厌氧池和缺氧池，并经过推流分散在基于颗粒污泥的污水处理系统中。
8.根据权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于，在厌氧池中，颗粒污泥上大量富集亚硝化菌和厌氧氨氧化菌，从而进行短程硝化和厌氧氨氧化反应，完成部分NH4+-N和TN的去除，同时产生硝氮，污泥中的聚磷菌在此条件下进行生物除磷反应。
9.根据权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于，在好氧池中，通过控制HRT和DO条件，促使颗粒污泥在好氧池内进行短程硝化反应，积累亚氮，同时污泥中的聚磷菌进行好氧吸磷反应。
10.根据权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于，在缺氧池中，含硝态氮或亚硝态氮的混合液进入缺氧池，颗粒污泥中的反硝化菌利用厌氧阶段贮存的胞内碳源完成反硝化过程，在缺氧阶段实现深度的氮去除。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于颗粒污泥的污水处理系统，可在污水处理过程中高效产生颗粒污泥，并通过将颗粒污泥回流到厌氧池、缺氧池，再扩散至整个污水处理系统，从而利用颗粒污泥改善了污泥沉淀性能，同时提高脱氮除磷效果。
本发明的另一目的在于提供一种颗粒污泥生成器，可快速生成颗粒污泥。
本发明的另一目的在于提供基于上述污水处理系统的污水处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种基于颗粒污泥的污水处理系统，包括依次采用管道连接的厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和颗粒污泥生成器；
所述颗粒污泥生成器通过回流管道分别与厌氧池、缺氧池连接；
所述颗粒污泥生成器内设有分流壁；所述分流壁上设有多个隔板；所述隔板与分流壁的夹角为45-60度；
所述颗粒污泥生成器的进水管道上设置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈开口漏斗状，其底端的开口方向与进水管道的进水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的开口口径小于进水管道的管径。
优选的，所述颗粒污泥生成器的顶部设有清液排出口，底部设有污泥颗粒回流口。
优选的，所述颗粒污泥生成器的器壁呈漏斗状。
优选的，所述进水管道垂直于所述颗粒污泥生成器的器壁安装。
优选的，所述的基于颗粒污泥的污水处理系统还包括第一可变池和第二可变池；所述第一可变池设置于好氧池与缺氧池之间；好氧池与缺氧池之间通过超越管道连接；所述第二可变池设置于缺氧池和沉淀池之间；缺氧池和沉淀池之间通过超越管道连接。
优选的，所述的基于颗粒污泥的污水处理系统还包括微藻固碳系统；所述微藻固碳系统包括微藻培育箱和微藻固碳箱，所述微藻固碳箱的一侧设有单向导通阀，单向导通阀与微藻培育箱连通；所述微藻固碳箱上还设有进气口以及回流口；所述进气口与基于颗粒污泥的污水处理系统的废弃排出口连通。
一种颗粒污泥生成器，内设分流壁；所述分流壁上设有多个隔板；所述隔板与分流壁的夹角为45-60度；
所述颗粒污泥生成器的进水管道上设置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈开口漏斗状，其底端的开口方向与进水管道的进水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的开口口径小于进水管道的管径。
基于所述的基于颗粒污泥的污水处理系统的污水处理方法，包括以下步骤：
使污水依次经厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池，使沉淀池中的污泥通过污泥颗粒回流口进入颗粒污泥生成器；
同时通过活性炭投料口投加活性炭微粒和通过进水管道注水；进水管道的进水口处与活性炭投料口的底端的开口处由于压力差形成非等压流交汇将活性炭粉末抽进进水管并直接混合后进入颗粒污泥生成器内；
通过颗粒污泥生成器中形成旋流对污泥进行凝聚筛选，经过凝聚筛选后的颗粒污泥通过污泥回流管道回流至厌氧池和缺氧池，并经过推流分散在基于颗粒污泥的污水处理系统中。
具体的，在厌氧池中，颗粒污泥上大量富集亚硝化菌和厌氧氨氧化菌，从而进行短程硝化和厌氧氨氧化反应，完成部分NH4+-N和TN的去除，同时产生少量硝氮，污泥中的聚磷菌在此条件下进行生物除磷反应。
具体的，在好氧池中，通过控制HRT和DO条件，促使颗粒污泥在好氧池内进行短程硝化反应，积累亚氮，同时污泥中的聚磷菌进行好氧吸磷反应。
具体的，在缺氧池中，含硝态氮或亚硝态氮的混合液进入缺氧池，颗粒污泥中的反硝化菌利用厌氧阶段贮存的胞内碳源完成反硝化过程，在缺氧阶段实现深度的氮去除。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明相较传统AOA水处理系统，缺氧池污泥沉淀性能更好，解决了传统AOA水处理工艺缺氧池出水污泥沉淀性状不良的问题。
(2)本发明的污水处理系统中的颗粒污泥生成器，活性炭投加口与进水口利用非等压交汇流技术，可将活性炭微粒均匀分布在水体中，有助于加快颗粒污泥形成速度。颗粒污泥生成器内设置分流壁，分流壁上加装隔板，可稳定形成旋流，且加装的隔板可有效防止污泥流翻涌，加快颗粒污泥形成。
(3)本发明的污水处理系统中占地面积小，升级改造成本低。
(4)本发明的污水处理方法，脱氮除磷效果高。
(5)本发明减少了碳的投放量，同时实现了资源的循环再利用，具有环保节能的优点。
（发明人：麻汉卿;韩小波;黄文章;范翊;邹婷;陈思宇;周欣格;范洁）