专利名称：多段多级ao除磷脱氮工艺及其反应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多段多级AO除磷脱氮工艺，该工艺是一种污水生物处 理高效除磷脱氮技术，尤其适用于城市污水处理。本发明还涉及实现多段多级AO除磷脱氮 工艺的反应系统。技术背景我国目前水体污染问题比较严重，水体富营养化已危及农业、渔业、旅游 业等，并对饮用水源的安全构成威胁；水污染已制约了城市经济的可持续发展，影响了人的 生活环境质量，因此我国已颁发新规范对污水排入水体的标准大大提高了，特别是对氮磷 含量给予严格控制。污水厂目前较广泛采用的生物除磷脱氮工艺，都具有内回流系统，造价高及运行 费用高；并且均是基于传统的硝化反硝化脱氮除磷机理开发出来的，这些工艺中生物池中 的混合液浓度较低，硝化菌生长较慢，需要较长的硝化时间；为创造反硝化条件需设污泥内 回流系统，从而增加了工程投资和运行费用。因此寻找一种高效生物除磷脱氮工艺，以降低 工程投资和运行费用，已成为当今污水处理研究的热点。发明内容为了克服已有技术的不足，本发明要解决的第一个技术问题在于提供一 种硝化时间短、工程投资低和运行费用少的多段多级AO除磷脱氮工艺。本发明要解决的第 二个技术问题在于提供一种多段多级AO除磷脱氮反应系统。本发明解决上述第一技术问题所采取的技术方案是一种多段多级AO除磷脱氮工艺，其特征在于1、生物池从污水流入端至污水的流出端依次经过厌氧区、好氧区、一至五级缺氧 好氧配套区；2、将待处理的污水分两部分进入生物池，25% 35%的污水进入生物池的厌氧 区，其余部分污水按比例分别进入生物池中的各级缺氧区 ’级数为1 5级；3、好氧区、多级缺氧好氧配套区在同一生物池中串联进行生物处理，生物池末级 好氧区的出水进入二沉池进行泥水分离；4、二沉池中排出的回流污泥70 80%进入生物池首端的厌氧区，与污水混合，其 余30 20%回流污泥分段进入生物池的各级缺氧区；或者二沉池中排出的回流污泥全部 进入生物池首端厌氧区；二沉池排出的剩余污泥进入污泥处理系统进行处理；5、回流污泥量按生物池出水混合液浓度4g/L 6g/L，进行调控；生物池内平均混 合浓度为6g/L 8g/L。6、好氧区溶解氧维持在1. 5 2. Omg/L ；二沉池固体负荷小于150kg/m2 · d。本发明提供的工艺是一种污水生物处理高效除磷脱氮方法，其特点是(1)处理污水多段进水，生物池内形成多级缺氧好氧串联。(2)控制生物池出水混合液浓度在4g/L 6g/L，使生物池内平均混合浓度达6g/ L 8g/L。(3)本工艺没有常规除磷脱氮工艺的污泥内回流系统。(4)回流污泥可以全部进入生物池厌氧区，也可将少部分回流污泥进入缺氧区。以上特点使本发明的工艺加快了硝化速度，利用污水中可利用的碳源，为聚磷菌、反硝化菌提供尽可能多的碳源营养，加速其生长，从而明显提高除磷脱氮总体效率，减少生 物处理池容积，节省工程投资和运行费用。本发明解决上述第二技术问题所采取的技术方案是一种多段多级AO除磷脱氮 反应系统，包括生物池和二沉池；其特征在于生物池内自污水流入至流出依次设置厌氧 区、好氧区与多级缺氧好氧配套区；污水管连接于厌氧区和各级缺氧区，末级好氧区连接于 二沉池，二沉池通过回流污泥管与厌氧区连接。厌氧区与好氧区及多级缺氧好氧配套区即 可建在同一生物池内，也可与好氧区及多级缺氧好氧配套区生物池分建，单独建厌氧池。本发明最适合用于城市污水处理。本发明将处理的污水分两部分进入生物池；部 分污水进入生物池的厌氧区，其余部分污水按比例分段进入生物池中的多级缺氧区，污水 在生物池中经释磷、硝化、反硝化后，其混合液进入二沉池进行泥水分离，并继续完成反硝 化反应，从而达到了除磷脱氮的目的。本发明没有常规除磷脱氮工艺的内回流系统。本发 明与现有除磷脱氮技术相比，除磷脱氮效率高，生物池容积小，工程投资省，运行费用低，抗 冲击负荷能力强，在城市污水处理领域具有明显的先进性和实用性。
图1是本发明的流程与结构示意图；图2是本发明的第二种流程与结构示意图。图中1-生物池，101-第一生物池，102-第二生物池，2-厌氧区，3-好氧区，4-缺 氧好氧配套区，401- —级缺氧区，402-第一级好氧区，403-第二级缺氧区，404-第二级好氧 区，405-第三级缺氧区，406-第三级好氧区，5- 二沉池，6-污水管，7-回流污泥管，8-曝气 设施。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。实施例1如图1所示一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，包括生物池1和二沉 池5 ；其特征在于生物池1自污水流入至流出依次设置厌氧区2、好氧区3与三级缺氧好氧 配套区4 ；三级缺氧好氧配套区4依次为第一级缺氧区401、第一级好氧区402、第二级缺氧 区403、第二级好氧区404、第三级缺氧区405和第三级好氧区406 ；污水管6连接于厌氧区 2、第一级缺氧区401、第二级缺氧区403和第三级缺氧区405，末级好氧区即第三级好氧区 406连接于二沉池5，二沉池5通过回流污泥管7与厌氧区2连接。实施例的厌氧区2建于生物池1内。回流污泥管7还与第一级缺氧区401、第二级缺氧区403和第三级缺氧区405连 接。应用本实施例所提供的多段多级AO除磷脱氮反应系统，其工艺是1、生物池从污水流入端至污水的流出端依次历经厌氧区、好氧区与三级缺氧好氧 配套区；2、将待处理的污水分两部分进入生物池，25% -35%的污水进入生物池的厌氧区， 其余75% -65%的污水分成三份分别进入生物池中的三级缺氧区；3、三级缺氧好氧配套区在同一生物池中串联进行生物处理，生物池第三级好氧区 的出水进入二沉池进行泥水分离；4、二沉池中排出的回流污泥70 80%进入生物池首端厌氧区，与污水混合， 20% 30%分段进入生物池的三级缺氧区；运行中根据缺氧区反硝化效果调节回流污泥 进入生物池首端厌氧区70 80%和生物池的三级缺氧区20% 30%的具体比例；二沉池排出的剩余污泥进入污泥处理系统进行处理；5、回流污泥量按生物池出水混合液浓度4g/L 6g/L进行调控，即按第三级好氧 区的出水端混合液浓度4g/L 6g/L进行调控；生物池内平均混合浓度达6g/L 8g/L。保证生物池内有较高的污泥浓度，使好 氧区处于低营养状态，有利于促进硝化菌生长。控制生物池空气量，使好氧区溶解氧维持在 1. 5 2. Omg/L左右；二沉池固体负荷小于150kg/m2 · d。运行过程中适时调节各项运行参数，使整个生物处理系统的运行效果达到设计要 求。实施例2如图2所示本实施例的多段多级AO除磷脱氮反应系统，其二沉池5的 回流污泥管7仅与厌氧区2连接。本实施例的生物池1分成两个生物池，厌氧区2设在第 一生物池101 ；好氧区3及三级缺氧好氧配套区4设在第二生物池102。应用本实施例所提供的多段多级AO除磷脱氮反应系统，其工艺中第4步骤中二 沉池中排出的回流污泥全部进入生物池首端厌氧区；其余与实施例1相同。上述实施例并不意味对本发明的限制，如在实际应用中，根据被处理污水的水质 等，缺氧好氧配套区4 一般为一至五级。作为本领域的基本技术手段，连接于厌氧区2、第一 级缺氧区401、第二级缺氧区403和第三级缺氧区405的污水管6安装有阀门；连接于厌氧 区2、第一级缺氧区401、第二级缺氧区403和第三级缺氧区405的回流污泥管7安装有阀 门。作为本领域的公知的基本技术手段，好氧区及缺氧好氧配套区中的好氧区，配置有曝气 设施8等。与现有除磷脱氮技术相比，本发明的多段多级AO除磷脱氮反应系统取消了常规 除磷脱氮工艺的内回流系统；生物池容积小，工程投资少，运行费用低。
权利要求
一种多段多级AO除磷脱氮工艺，其特征在于A、生物池从污水流入端至污水的流出端依次经过厌氧区、好氧区与多级缺氧好氧配套区；B、将待处理的污水分两部分进入生物池，第一部分污水进入生物池的厌氧区，其余部分污水按比例分别进入生物池中的各级缺氧区；级数为1～5级；C、好氧区、多级缺氧好氧配套区在同一生物池中串联进行生物处理，生物池末级好氧区的出水进入二沉池进行泥水分离；D、二沉池中排出的回流污泥分两部分，第一部分回流污泥进入生物池首端厌氧区，与污水混合，其余部分回流污泥分段进入生物池的别各级缺氧区；或者二沉池中排出的回流污泥全部进入生物池首端厌氧区；二沉池排出的剩余污泥进入污泥处理系统进行处理。
2.根据权利要求1所述的多段多级AO除磷脱氮工艺，其特征在于步骤B中所述第一 部分污水为总流量的25% 35% ；步骤D中所述第一部分回流污泥为总量的70 80%。
3.根据权利要求1或2所述的多段多级AO除磷脱氮工艺，其特征在于生物池出水混 合液浓度为4g/L g/L，生物池内平均混合浓度为6g/L 8g/L。
4.根据权利要求3所述的多段多级AO除磷脱氮工艺，其特征在于好氧区溶解氧维持 在1. 5 2. Omg/L ；二沉池固体负荷小于150kg/m2 · d。
5.一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，包括生物池和二沉池；其特征在于生物池 (1)自污水流入至流出依次设置厌氧区(2)、好氧区(3)与一至五级缺氧好氧配套区(4)； 污水管(6)连接于所述厌氧区(2)和各级所述缺氧区，末级好氧区连接于所述二沉池(5)， 所述二沉池(5)通过回流污泥管(7)与厌氧区(2)连接。
6.如权利要求5所述的一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，其特征在于所述缺氧好 氧配套区(4)依次为第一级缺氧区(401)、第一级好氧区(402)、第二级缺氧区(403)、第二 级好氧区(404)、第三级缺氧区(405)和第三级好氧区(406)；所述第三级好氧区(406)连 接于所述二沉池(5)。
7.如权利要求6所述的一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，其特征在于所述回流 污泥管(7)还与所述第一级缺氧区(401)、所述第二级缺氧区(403)和所述第三级缺氧区 (405)连接。
8.如权利要求5、6或7所述的一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，其特征在于所述 生物池(1)是两个，所述厌氧区(2)设在第一生物池(101)；所述好氧区(3)及所述缺氧好 氧配套区(4)设在第二生物池(102)。
9.如权利要求6或7所述的一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，其特征在于连接于 所述厌氧区(2)、所述第一级缺氧区(401)、所述第二级缺氧区(403)和所述第三级缺氧区 (405)的所述污水管(6)安装有阀门；连接于所述厌氧区(2)、所述第一级缺氧区(401)、所 述第二级缺氧区(403)和所述第三级缺氧区(405)的所述回流污泥管(7)安装有阀门。
10.如权利要求9所述的一种多段多级AO除磷脱氮反应系统，其特征在于所述好氧 区(3)、所述第一级好氧区(402)、所述第二级好氧区(404)和所述第三级好氧区(406)装 有曝气设施(8)。
全文摘要
一种多段多级AO除磷脱氮工艺，最适合用于城市污水处理。将处理的污水分两部分进入生物池。部分污水进入生物池的厌氧区，其余部分污水按比例分段进入生物池中的缺氧区，回流污泥大部分进入生物池首端的厌氧区，与污水混合，少部分进入生物池的缺氧区。污水在生物池中经释磷、硝化、反硝化后，其混合液进入二沉池进行泥水分离，并继续完成反硝化反应，从而达到了除磷脱氮的目的。本工艺没有常规除磷脱氮工艺的内回流系统；本工艺与现有除磷脱氮技术相比，除磷脱氮效率高，生物池容积小，工程投资省，运行费用低，抗冲击负荷能力强，在城市污水处理领域内该技术具有明显的先进性和实用性。
文档编号C02F3/30GK101993171SQ200910060380
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者孔令勇, 马炳勇 申请人:中国市政工程西北设计研究院有限公司