權(quán)利要求

1.反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，包括于同一殼體內(nèi)依次設(shè)置的厭氧池(2)、反硝化除磷池(3)、缺氧池(4)、好氧池(5)和沉淀池(6)，相鄰反應(yīng)池之間設(shè)置有隔板，相鄰所述隔板設(shè)有上下交替排布的孔洞； 所述缺氧池(4)通過(guò)厭氧-缺氧回流泵(13)與所述厭氧池(2)連接，形成厭氧-缺氧內(nèi)循環(huán)；所述好氧池(5)通過(guò)缺氧-好氧回流泵(14)與所述反硝化除磷池(3)連接，形成缺氧-好氧內(nèi)循環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述沉淀池(6)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置(16)。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述沉淀池(6)底部通過(guò)污泥回流泵(15)與所述反硝化除磷池(3)連接；所述沉淀池(6)上部設(shè)有溢流堰(17)，所述溢流堰(17)的一側(cè)設(shè)有出水口(18)。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述厭氧池(2)、反硝化除磷池(3)、缺氧池(4)中設(shè)有攪拌裝置(7)。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述好氧池(5)中設(shè)有曝氣裝置(8)。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述厭氧池(2)、缺氧池(4)上方設(shè)有進(jìn)水口，所述進(jìn)水口上方設(shè)有電動(dòng)閥(9)。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述沉淀池(6)下方還設(shè)有排泥管(19)。 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述厭氧池(2)和反硝化除磷池(3)分別設(shè)有硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置(20)和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置(21)，出水口設(shè)有總氮在線監(jiān)測(cè)裝置(22)和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置(21)； 其中，所述電動(dòng)閥(9)、厭氧-缺氧回流泵(13)、缺氧-好氧回流泵(14)、總氮在線監(jiān)測(cè)裝置(22)、總磷在線監(jiān)測(cè)裝置(21)和硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置(20)接入自動(dòng)控制系統(tǒng)(23)。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高氮磷污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備。

背景技術(shù)

反硝化除磷(denitrifying phosphorus removal，DPR)工藝是指利用反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulating organisms，DPAOs)通過(guò)“一碳兩用”的方式，在缺氧條件下將NO x --N(NO 3 --N與NO 2 --N)代替O 2作為電子受體，實(shí)現(xiàn)磷的過(guò)量吸收，并且減少了對(duì)碳源和氧氣的需求，達(dá)到降低成本的作用。目前的反硝化除磷技術(shù)主要分為單污泥系統(tǒng)和雙污泥系統(tǒng)兩大類(lèi)，單污泥系統(tǒng)主要有A 2/O工藝、UCT工藝和BCFs工藝等，但這類(lèi)工藝如A 2/O工藝和UCT工藝的主要目的并不是為了富集DPAOs，反硝化除磷能力有限。而B(niǎo)CFs工藝在充分富集DPAOs的同時(shí)，又導(dǎo)致占地面積過(guò)大，工藝流程復(fù)雜，且需要化學(xué)除磷；雙污泥系統(tǒng)主要有A2N工藝和Dephanox工藝等，這類(lèi)工藝的首要目的是為了創(chuàng)造DPAOs的最佳環(huán)境，雖然在一定程度上富集了DPAOs，但工藝路線復(fù)雜，且工藝的總體去除效果不好。

目前的一體化污水處理設(shè)備，多采用厭氧-缺氧-好氧工藝類(lèi)型，脫氮除磷效果有限，依靠生化處理手段無(wú)法滿足目前嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，以解決在現(xiàn)有污水處理技術(shù)中脫氮除磷效果差等技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

本實(shí)用新型提供一種反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，包括于同一殼體內(nèi)依次設(shè)置的厭氧池、反硝化除磷池、缺氧池、好氧池和沉淀池，相鄰反應(yīng)池之間設(shè)置有隔板，相鄰隔板設(shè)有上下交替排布的孔洞；缺氧池通過(guò)厭氧-缺氧回流泵與厭氧池連接，形成厭氧-缺氧內(nèi)循環(huán)；好氧池通過(guò)缺氧-好氧回流泵與反硝化除磷池連接，形成缺氧-好氧內(nèi)循環(huán)。

進(jìn)一步地，沉淀池內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置。

進(jìn)一步地，沉淀池底部通過(guò)污泥回流泵與反硝化除磷池連接；沉淀池上部設(shè)有溢流堰，溢流堰的一側(cè)設(shè)有出水口。

進(jìn)一步地，厭氧池、反硝化除磷池、缺氧池中設(shè)有攪拌裝置。

進(jìn)一步地，好氧池中設(shè)有曝氣裝置。

進(jìn)一步地，厭氧池、缺氧池上方設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口上方設(shè)有電動(dòng)閥。

進(jìn)一步地，沉淀池下方還設(shè)有排泥管。

進(jìn)一步地，厭氧池和反硝化除磷池分別設(shè)有硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置，出水口設(shè)有總氮在線監(jiān)測(cè)裝置和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置；其中，電動(dòng)閥、厭氧-缺氧回流泵、缺氧-好氧回流泵、總氮在線監(jiān)測(cè)裝置、總磷在線監(jiān)測(cè)裝置和硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置接入自動(dòng)控制系統(tǒng)。

(三)有益效果

本實(shí)用新型提供一種反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，一方面通過(guò)缺氧池與厭氧池連接形成厭氧-缺氧內(nèi)循環(huán)有利于強(qiáng)化厭氧缺氧環(huán)境富集反硝化聚磷菌，并保證厭氧池的污泥濃度，從而可以強(qiáng)化除磷效果；另一方面，通過(guò)好氧池與反硝化除磷池連接形成缺氧-好氧內(nèi)循環(huán)有利于通過(guò)硝化液回流提高脫氮率，并促進(jìn)了反硝化除磷池進(jìn)行缺氧吸磷的過(guò)程，從而可以強(qiáng)化脫氮除磷效果；通過(guò)隔板上下交替排布孔洞的設(shè)置，避免短流；另外，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的脫氮除磷過(guò)程，尤其是反硝化除磷過(guò)程，并反饋到自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而準(zhǔn)確調(diào)節(jié)分段進(jìn)水流量配比和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，強(qiáng)化工藝的反硝化除磷效能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氮、磷的高效去除，節(jié)省了曝氣能耗、碳源需求以及降低了污泥產(chǎn)量。

附圖說(shuō)明

圖1示意性示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中溢流堰的具體結(jié)構(gòu)以及其中的水流方向的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中的反硝化除磷優(yōu)化控制系統(tǒng)的示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1，進(jìn)水管道；2，厭氧池；3，反硝化除磷池；4，缺氧池；5，好氧池；6，沉淀池；7，攪拌裝置；8，曝氣裝置；9，電動(dòng)閥；10，厭氧-缺氧AA，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；11，缺氧-好氧AO，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；12，污泥回流系統(tǒng)；13，厭氧-缺氧AA，回流泵；14，缺氧-好氧AO，回流泵；15，污泥回流泵；16，導(dǎo)流裝置；17，溢流堰；18，出水口；19，排泥管；20，硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置；21，總磷在線監(jiān)測(cè)裝置；22，總氮在線監(jiān)測(cè)裝置；23，自動(dòng)控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

在此使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施例，而并非意在限制本公開(kāi)。在此使用的術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”等表明了所述特征、步驟、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、步驟、操作或部件。

在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的含義，除非另外定義。應(yīng)注意，這里使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與本說(shuō)明書(shū)的上下文相一致的含義，而不應(yīng)以理想化或過(guò)于刻板的方式來(lái)解釋。

本實(shí)用新型是基于反硝化除磷手段，設(shè)計(jì)出一種高效同步脫氮除磷的一體化污水處理設(shè)備。

本實(shí)施例提供一種反硝化除磷一體化污水處理設(shè)備，如圖1所示，包括于同一殼體內(nèi)依次設(shè)置的厭氧池2、反硝化除磷池3、缺氧池4、好氧池5和沉淀池6，相鄰反應(yīng)池之間設(shè)置有隔板，相鄰隔板設(shè)有上下交替排布的孔洞；缺氧池4通過(guò)AA回流泵13與厭氧池2連接，形成厭氧-缺氧(Anaerobic-Anoxic，AA)內(nèi)循環(huán)；好氧池5通過(guò)AO回流泵14與反硝化除磷池3連接，形成缺氧-好氧(Anoxic-Oxic，AO)內(nèi)循環(huán)。

厭氧池2主要進(jìn)行厭氧釋磷過(guò)程；反硝化除磷池3中的反硝化聚磷菌進(jìn)行缺氧吸磷和脫氮過(guò)程；缺氧池4主要進(jìn)行反硝化脫氮過(guò)程；好氧池5主要進(jìn)行硝化過(guò)程和好氧吸磷過(guò)程；沉淀池6主要用于泥水分離。

反應(yīng)池均處于同一殼體內(nèi)，各個(gè)反應(yīng)池通過(guò)隔板分隔開(kāi)，隔板設(shè)有孔洞以便混合液通過(guò)，相鄰隔板上的孔洞上下交替排布設(shè)置，如圖1所示，通過(guò)隔板上下交替排布孔洞的設(shè)置，避免短流。

缺氧池4設(shè)有AA回流泵13，并通過(guò)AA內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)10連接到厭氧池2。好氧池5設(shè)有AO回流泵14，并通過(guò)缺氧-好氧(Anoxic-Oxic，AO)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)11連接到反硝化除磷池3。AA內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)10的作用在于一方面通過(guò)強(qiáng)化厭氧缺氧環(huán)境富集反硝化聚磷菌，另一方面保證厭氧池的污泥濃度，通過(guò)調(diào)節(jié)AA內(nèi)循環(huán)回流比可以強(qiáng)化除磷效果。AO內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)11的作用在于一方面通過(guò)硝化液回流提高脫氮率，另一方面為反硝化除磷池3的反硝化聚磷菌提供硝態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行缺氧吸磷過(guò)程，通過(guò)調(diào)節(jié)AO內(nèi)循環(huán)回流比可以強(qiáng)化脫氮除磷效果。

上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，沉淀池6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置16。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，沉淀池6底部通過(guò)污泥回流泵15與反硝化除磷池3連接；沉淀池6上部設(shè)有溢流堰17，溢流堰17的一側(cè)設(shè)有出水口18。

沉淀池6底部設(shè)有污泥回流泵15，并通過(guò)污泥回流系統(tǒng)12連接到反硝化除磷池3，沉淀池設(shè)有溢流堰17，溢流堰一側(cè)設(shè)有出水口18，圖2示出了溢流堰的具體結(jié)構(gòu)以及其中的水流方向。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，厭氧池2、反硝化除磷池3、缺氧池4中設(shè)有攪拌裝置7。

厭氧、缺氧環(huán)境下的反應(yīng)池需要設(shè)置攪拌裝置7，使得污水溶液攪拌均勻。厭氧池2溶解氧量低于0.2mg/L，水力停留時(shí)間1～2h。反硝化除磷池3和缺氧池4溶解氧量在0.2～0.5mg/L，水力停留時(shí)間1～2h。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，好氧池5中設(shè)有曝氣裝置8。

富氧環(huán)境下的反應(yīng)池需要設(shè)置曝氣裝置8，以向反應(yīng)池中提供足夠的氧氣，進(jìn)行硝化過(guò)程和好氧吸磷過(guò)程。好氧池5溶解氧含量在2～3mg/L，水力停留時(shí)間3～5h。AA內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)10和AO內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)11的回流比為100％～200％。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，厭氧池2、缺氧池4上方設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口上方設(shè)有電動(dòng)閥9。

污水分兩段分別進(jìn)入?yún)捬醭?和缺氧池4，以便于充分利用原水碳源。每個(gè)進(jìn)水口上設(shè)置電動(dòng)閥9，以便于調(diào)節(jié)流量，各進(jìn)水口與進(jìn)水管道1相連。厭氧池2利用第一段污水中的碳源進(jìn)行厭氧釋磷，之后厭氧池2中的混合液進(jìn)入反硝化除磷池3，其中的反硝化聚磷菌將來(lái)自AO內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)13的硝態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行缺氧吸磷過(guò)程，反硝化除磷池3的混合液進(jìn)入缺氧池4，利用第二段污水的碳源將混合液中的NO 3 --N進(jìn)一步通過(guò)反硝化細(xì)菌的反硝化作用去除，避免NO 3 --N通過(guò)AA內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)10進(jìn)入?yún)捬醭?。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，沉淀池6下方還設(shè)有排泥管19。

沉淀池6通過(guò)污泥回流系統(tǒng)12連接到反硝化除磷池3，避免了沉淀池6中的硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬醭?，保障了厭氧池2厭氧釋磷的環(huán)境。沉淀池6將來(lái)自好氧池5的混合液進(jìn)行泥水分離，上清液以出水形式排出(出水口18)，底部污泥通過(guò)污泥回流系統(tǒng)12將部分污泥回流至反硝化除磷池3，部分污泥以剩余污泥的形式排出(排泥管19)，污泥回流系統(tǒng)12的回流比為100％。

本實(shí)施例中一體化設(shè)備運(yùn)行方式如下：污水分兩段分別進(jìn)入?yún)捬醭?和缺氧池4，厭氧池2利用分段進(jìn)水中的碳源進(jìn)行厭氧釋磷，之后厭氧池2的混合液進(jìn)入反硝化除磷池3，其中的DPAOs將來(lái)自AO內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)11的NO 3 --N作為電子受體進(jìn)行缺氧吸磷過(guò)程，反硝化除磷池3的混合液進(jìn)入缺氧池4，利用分段進(jìn)水中的碳源將混合液中的NO 3 --N進(jìn)一步通過(guò)反硝化細(xì)菌的反硝化作用去除，避免NO 3 --N通過(guò)AA內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)10進(jìn)入?yún)捬醭?，隨后缺氧池4的混合液進(jìn)入好氧池5，一方面利用缺氧反硝化過(guò)程提供的堿度和污水中的NH 4 +-N進(jìn)行硝化反應(yīng)，將污水中的NH 4 +-N轉(zhuǎn)化為NO 3 --N，另一方面進(jìn)行好氧吸磷過(guò)程。最后的沉淀池用于泥水分離，大部分污泥回流至反硝化除磷池3，剩余污泥通過(guò)排泥管19外排。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，厭氧池2和反硝化除磷池3分別還包括硝態(tài)氮在線監(jiān)測(cè)裝置20和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置21，以及出水的總氮在線監(jiān)測(cè)裝置22和總磷在線監(jiān)測(cè)裝置21；其中，電動(dòng)閥9、AA回流泵13、AO回流泵14和在線監(jiān)測(cè)裝置均接入自動(dòng)控制系統(tǒng)23，圖3為本公開(kāi)中的反硝化除磷優(yōu)化控制系統(tǒng)的示意圖。

設(shè)置電動(dòng)閥確保分段進(jìn)水流量配比的關(guān)系為Q 2≥Q 1，保證缺氧池的碳源供給，從而進(jìn)行充分的反硝化，進(jìn)一步避免了硝態(tài)氮對(duì)厭氧池厭氧釋磷的影響。并且當(dāng)厭氧池硝態(tài)氮濃度高于0.1mg/L時(shí)，需進(jìn)一步增大進(jìn)水流量Q 2；當(dāng)厭氧池總磷濃度需低于反硝化除磷池總磷濃度的2倍，需增加進(jìn)水流量Q 2或者提高AA(或AO)回流泵的回流比，以保證工藝的反硝化除磷功能；當(dāng)出水氮磷濃度不滿足排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需增大AA回流泵或者AO回流泵的回流比，從而強(qiáng)化工藝的脫氮除磷效果。

本實(shí)施例中污水的進(jìn)水水質(zhì)如下：COD濃度在300～400mg/L，氨氮濃度在30～50mg/L，TN濃度在60～80mg/L，TP濃度在6～8mg/L，進(jìn)水需通過(guò)格柵等簡(jiǎn)單預(yù)處理。出水水質(zhì)可達(dá)到：COD濃度在50mg/L以下，氨氮濃度在5mg/L以下，TN濃度在15mg/L以下，總磷濃度在0.5mg/L以下。

由上述實(shí)施例可見(jiàn)，本實(shí)用新型的一體化設(shè)備總氮去除率達(dá)82％以上，總磷去除率達(dá)87％以上。這表明，本實(shí)用新型的一體化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)完全依靠生化處理手段，達(dá)到氮磷的高效去除；并且進(jìn)一步通過(guò)參數(shù)優(yōu)化，可以強(qiáng)化反硝化除磷功能，從而節(jié)省了曝氣能耗、碳源需求以及降低了污泥產(chǎn)量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本公開(kāi)的各個(gè)實(shí)施例和/或權(quán)利要求中記載的特征可以進(jìn)行多種組合和/或結(jié)合，即使這樣的組合或結(jié)合沒(méi)有明確記載于本公開(kāi)中。特別地，在不脫離本公開(kāi)精神和教導(dǎo)的情況下，本公開(kāi)的各個(gè)實(shí)施例和/或權(quán)利要求中記載的特征可以進(jìn)行多種組合和/或結(jié)合。所有這些組合和/或結(jié)合均落入本公開(kāi)的范圍。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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