公布日：2023.07.25
申请日：2023.04.06
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统及工艺。技术问题为：因硝化污泥与除磷污泥的泥龄不同，在同一个好氧池中处理会导致硝化效率与除磷效率难以兼顾，通过建造两个或两个以上的好氧池会使得整个污水处理设备占地面积较大。技术方案：一种双重好氧脱氮除磷系统，包括有双重A池、双重曝气池、污泥隔离器和三相分离器等。本发明通过污泥隔离器将好氧硝化池与好氧除磷池的污泥微生物种群进行分隔，解决了AAO工艺中硝化污泥泥龄比除磷污泥泥龄长，导致一个好氧池难以同时兼顾脱氮效率与除磷效率的问题；通过耦合自养生物滤池解决了污水经厌氧消化与好氧硝化除磷处理后，污水中碳氮比过低的问题。
权利要求书
1.一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，系统分为脱氮除磷处理前端、脱氮除磷处理中端和脱氮除磷处理末端；其特征在于，包括有双重A池、双重曝气池、沉淀池和自养生物滤池；双重A池属于脱氮除磷处理前端；双重曝气池属于脱氮除磷处理中端；自养生物滤池属于脱氮除磷处理末端。
2.根据权利要求1所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，双重A池分别为缺氧反硝化A池与厌氧释磷A池，缺氧反硝化A池用于将回流污泥中的硝态氮转化为氮气，厌氧释磷池用于将含磷化合物转化为磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述双重曝气池分为曝气硝化池与曝气除磷池，且曝气除磷池位于曝气硝化池的上方。
4.根据权利要求3所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述沉淀池属于脱氮除磷系统中脱氮除磷处理前端，用于将双重A池、曝气硝化池与曝气除磷池产生的剩余污泥进行泥水分离及污泥浓缩的作用。
5.根据权利要求4所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述自养生物滤池通过硫自养反硝化作用将污水中的硝态氮还原为氮气，从而达到去除污水中氨氮的作用。
6.根据权利要求4所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述自养生物滤池属于双重好氧脱氮除磷系统中脱氮除磷处理末端，通过硫自养反硝化作用将污水中的硝态氮还原为氮气，从而达到去除污水中氨氮的作用。
7.根据权利要求2所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述双重A池设有曝气装置，且曝气装置的曝气孔径较大，具有搅拌作用。
8.根据权利要求4所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，所述双重曝气装置的曝气硝化池与曝气除磷池之间设置有用于分隔两个反应器污泥微生物种群及污泥浓度污泥分隔器。
9.根据权利要求4所述的一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，其特征在于，双重曝气装置的曝气除磷池中设置有用于将固、液、气进行分离的三相分离器，三相分离器包括有主分离箱(51)；主分离箱(51)上部连通有产水管(52)；主分离箱(51)的内部上侧设置有交错的集水槽(53)；主分离箱(51)中部固接有用于排出气体的集气管(54)；集气管(54)的顶部安装有防雨罩(55)；主分离箱(51)的内部中间位置设置有高效升流式固液气分离模块(57)；高效升流式固液气分离模块(57)的上部设置有若干个除浮渣喷嘴(56)，且除浮渣喷嘴(56)布满整个主分离箱(51)的圆面；主分离箱(51)内部下侧安装有布气管(59)；布气管(59)上设置有若干个微孔曝气器(58)；主分离箱(51)内部下侧安装有布水管(510)；主分离箱(51)底部右侧设置有一个排空口(511)；主分离箱(51)底部右侧设置有一个入孔(512)，且入孔(512)位于排空口(511)的上方。
10.一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷工艺，其特征在于：该工艺使用权利要求9所述的双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，包括以下工作步骤：S1、去除硝态氮：污水首先进入缺氧反硝化A池中，污水中的硝态氮与沉淀池回流污泥中的硝态氮在缺氧反硝化A池被转化为氮气去除；S2、降解磷化合物：然后污水进入双重A池中的厌氧除磷A池，聚磷菌利用水中的有机物，将含磷化合物通过生化作用转化为磷酸盐并释放到污水中；S3、泥水分泥与污泥浓缩：从双重曝气池排出的泥水混合液进入沉淀池中进行泥水分泥与污泥浓缩，一部分污泥回流至缺氧池，剩下的污泥进一步浓缩后外运；S4、曝气硝化：经沉淀池泥水分离后的污水进入双重曝气池中的曝气硝化池部分，在好氧条件下，硝化菌将污水中的氨氮转化为硝态氮；定期排放部分泥水混合液进入沉淀池中，通过定期排放部分泥水混合液，将曝气硝化池部分的污泥泥龄控制在10～20天；S5、曝气除磷：经曝气硝化后，泥水混合液通过污泥分隔器后进入到曝气除磷池部分，除曝气硝化液外，还有部分双重A池中厌氧释磷A池的混合泥水通过污泥泵泵入曝气除磷池中，在好氧条件下，聚磷菌大量吸收污水中的磷酸盐，大量增长繁殖；在厌氧释磷A池的混合泥水进入前，排放部分泥水混合液进入沉淀池中，通过控制污泥回流量与排放污泥量，将曝气除磷部分的污泥泥龄控制在3～7天；S6、泥水分离：经曝气除磷后，泥水混合物进入泥水分离器，在泥水分离器的作用下泥水混合物进行泥水分离，且泥水分离后的污水中的悬浮物需控制在60mg/L以下；S7、硝态氮还原：泥水经双重曝气池后，进入自养生物滤池，污水中的硝态氮通过硫自养反硝化作用被还原为氮气，且经过自养生物滤池的过滤后，出水中的悬浮物能达到45mg/L以下。
发明内容
为解决因硝化污泥与除磷污泥的泥龄不同，在同一个好氧池中处理会导致硝化效率与除磷效率难以兼顾，通过建造两个或两个以上的好氧池会使得整个污水处理设备占地面积较大问题，本发明提出一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统及工艺。
本发明的技术实施方案为：一方面，本发明提供一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷系统，系统分为脱氮除磷处理前端、脱氮除磷处理中端和脱氮除磷处理末端；其特征在于，包括有双重A池、双重曝气池、沉淀池和自养生物滤池；双重A池属于脱氮除磷处理前端；双重曝气池属于脱氮除磷处理中端；自养生物滤池属于脱氮除磷处理末端。
进一步地，双重A池分别为缺氧反硝化A池与厌氧释磷A池，缺氧反硝化A池用于将回流污泥中的硝态氮转化为氮气，厌氧释磷池用于将含磷化合物转化为磷酸盐。
进一步地，双重曝气池分为曝气硝化池与曝气除磷池，其容积比为3：1～5：1。且曝气除磷池位于曝气硝化池的上方。
进一步地，所述沉淀池属于脱氮除磷系统中脱氮除磷处理前端，用于将双重A池、曝气硝化池与曝气除磷池产生的剩余污泥进行泥水分离及污泥浓缩的作用。
进一步地，自养生物滤池通过硫自养反硝化作用将污水中的硝态氮还原为氮气，从而达到去除污水中氨氮的作用。
进一步地，双重A池设有曝气装置，且曝气装置的曝气孔径较大，具有搅拌作用。
进一步地，双重曝气装置的曝气硝化池与曝气除磷池之间设置有用于分隔两个反应器污泥微生物种群及污泥浓度污泥分隔器。
进一步地，双重曝气装置的曝气除磷池中设置有用于将将污泥与水分离的泥水分离器。
第二方面，本发明提供一种双重好氧耦合自养生物滤池脱氮除磷工艺，包括以下工作步骤：
S1、去除硝态氮：污水首先进入缺氧反硝化A池中，污水中的硝态氮与沉淀池回流污泥中的硝态氮在缺氧反硝化A池被转化为氮气去除；
S2、降解磷化合物：然后污水进入双重A池中的厌氧释磷A池，聚磷菌利用水中的有机物，将含磷化合物通过生化作用转化为磷酸盐并释放到污水中；S3、泥水分泥与污泥浓缩：从双重曝气池排出的泥水混合液进入沉淀池中进行泥水分泥与污泥浓缩，一部分污泥回流至缺氧池，剩下的污泥进一步浓缩后外运；
S4、曝气硝化：经沉淀池泥水分离后的污水进入双重曝气池中的曝气硝化池部分，在好氧条件下，硝化菌将污水中的氨氮转化为硝态氮；定期排放部分泥水混合液进入沉淀池中，通过定期排放部分泥水混合液，将曝气硝化池部分的污泥泥龄控制在10～20天；
S5、曝气除磷：经曝气硝化后，泥水混合液通过污泥分隔器后进入到曝气除磷池部分，除曝气硝化液外，还有部分双重A池中厌氧释磷A池的混合泥水通过污泥泵泵入曝气除磷池中，在好氧条件下，聚磷菌大量吸收污水中的磷酸盐，大量增长繁殖；在厌氧释磷A池的混合泥水进入前，排放部分泥水混合液进入沉淀池中，通过控制污泥回流量与排放污泥量，将曝气除磷部分的污泥泥龄控制在3～7天；
S6、泥水分离：经曝气除磷后，泥水混合物进入泥水分离器，在泥水分离器的作用下泥水混合物进行泥水分离，且泥水分离后的污水中的悬浮物需控制在60mg/L以下；
S7、硝态氮还原：泥水经双重曝气池后，进入自养生物滤池，污水中的硝态氮通过硫自养反硝化作用被还原为氮气，且经过自养生物滤池的过滤后，出水中的悬浮物能达到45mg/L以下。
第三方面，本发明双重曝气装置的曝气除磷池中设置有用于将固、液、气进行分离的三相分离器，其中三相分离器包括有主分离箱；主分离箱上部连通有产水管；主分离箱的内部上侧设置有交错的集水槽；主分离箱中部固接有用于排出气体的集气管；集气管的顶部安装有防雨罩；主分离箱的内部中间位置设置有高效升流式固液气分离模块；高效升流式固液气分离模块的上部设置有若干个除浮渣喷嘴，且除浮渣喷嘴布满整个主分离箱的圆面；主分离箱内部下侧安装有布气管；布气管上设置有若干个微孔曝气器；主分离箱内部下侧安装有布水管；主分离箱底部右侧设置有一个排空口；主分离箱底部右侧设置有一个入孔，且入孔位于排空口的上方。
优选地，缓冲器为中部凸起，两侧平直，且两侧均开有若干个矩形通孔。
优选地，阻隔器环侧均为斜面。
优选地，初筛框上安装有密封组件，密封组件包括有阻隔梁、旋转板、齿轮、电动推杆、齿条和滑轨；初筛框内部固接有若干个阻隔梁，且阻隔梁为三棱柱；初筛框内部转动连接有若干个旋转板，每相邻两个旋转板之间设置一个阻隔梁；每个旋转板上各固接有一个齿轮；主分离箱侧部安装有一个电动推杆；电动推杆伸缩部固接有一个齿条；每个齿轮均与齿条相啮合；主分离箱侧部安装有滑轨；滑轨内部滑动连接有齿条。
与现有技术相比，本发明通过污泥隔离器将好氧硝化池与好氧除磷池的污泥微生物种群进行分隔，解决了AAO工艺中硝化污泥泥龄比除磷污泥泥龄长，导致一个好氧池难以同时兼顾脱氮效率与除磷效率的问题；通过耦合自养生物滤池解决了污水经厌氧消化与好氧硝化除磷处理后，污水中碳氮比过低的问题。
（发明人：黄磊欢;周炜棋;张大超;周彬）