专利名称：高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种污水处理技术，具体是厌氧-缺氧-好氧型即Α/Α/0污水处 理技术的改进设备。
背景技术：
目前，传统Α/Α/0污水处理工艺是广泛应用的生物脱氮除磷工艺，该工艺在一定 程度上解决了污水脱氮除磷问题。随着社会上环保意识的不断增强和水资源的日益短缺， 使得对污水处理厂出水水质的要求越来越高。而传统Α/Α/0工艺主要存在以下问题1、碳 源不足影响厌氧池中的释磷和缺氧池中的反硝化过程。2、较低的活性污泥浓度影响出水氨 氮的稳定性。3、处理负荷受污泥沉降性能的限制，由于污泥沉降的速度较慢，使得处理负 荷不能进一步提高。4、脱氮效果受到硝化液回流量即内回流的限制难以进一步提高，而增 加内回流量，则致使碳源不足。传统Α/Α/0工艺往往通过投加甲醇等外部碳源解决碳源不 足问题，在曝气池中增加填料以及增加污泥回流即外回流量，提高污泥浓度，提高污泥沉降 速度，以增加处理负荷，并保证稳定的硝化效果；但这些措施增加了投资和运行成本，而且 提高内回流增加了内回流中溶解氧对进水碳源的消耗，进一步引起碳源不足，脱氮效果反 而下降洞样，为了提高污泥浓度，提高污泥沉降速度，以增加处理负荷，保证稳定的硝化效 果，在曝气池中增加填料以及增加污泥回流即外回流量，使得运行更加复杂，提高了运行成 本，降低了污水处理的效率。因此，需要对传统的Α/Α/0工艺设备及其改进的方法做进一步 的改进，以提高污水处理的效果，进一步提高出水水质，而且简化运行工艺，降低运行成本， 更好地满足社会的需要。
实用新型内容针对传统Α/Α/0工艺设备及现有改进方法存在的问题，本实用新型的目的是提供 一种高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置，该装置能够合理地控制传统Α/Α/0设 备中的硝化液的回流即内回流量和污泥回流即外回流量，由传统的离心泵改为容积泵，同 样可以提高污泥浓度，提高污泥的沉降性能，形成高浓度大絮体污泥颗粒的微环境，在活性 污泥絮体内部形成缺氧环境，外部为好氧环境，产生同步硝化和反硝化即脱氮除磷的效果， 提高处理负荷和处理效果及处理效果的稳定性；减少对进水碳源的消耗，降低外加碳源的 投加量，简化运行工艺，降低运行成本。本实用新型的目的是通过以下的技术方案来实现的本实用新型的高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置，设有依序前后排列 和连通的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池、硝化液回流即内回流泵和管路、污泥回流即外 回流泵和管路、溶解氧控制装置和进水碳源分配装置；其特征是缺氧池和好氧池分别设 有两个，并依序排列为缺氧池A、好氧池A、缺氧池B、好氧池B，前面连通厌氧池，后面连通 二沉池；所述内回流泵和管路为由好氧池B到缺氧池A的硝化液回流的管路和变频控制 可调流量容积式泵A、所述外回流泵和管路为由二沉池到厌氧池的污泥回流的管路和变频控制可调流量容积式泵B ；所述溶解氧控制装置设有溶解氧控制器B和设置在好氧池A、 B中的在线溶解氧浓度计，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与曝气管路 上的可控电动阀A进行控制连接；所述进水碳源控制装置设有硝酸盐氮浓度控制器A和设 置在缺氧池A、B中的在线硝酸盐氮浓度计，硝酸盐氮浓度控制器与在线硝酸盐氮浓度计进 行信号连接，并与进水碳源即初始污水管路上的可控电动阀B进行控制连接；另外还设有 内回流和外回流控制装置，内回流控制装置设有内回流控制器D和设在出水管上的硝酸盐 氮浓度计，内回流控制器与硝酸盐氮浓度计信号连接，并与内回流泵控制连接；外回流控制 装置设有外回流控制器C和设在好氧池B中的污泥浓度计，外回流控制器与污泥浓度计信 号连接，并与外回流泵控制连接。所述变频控制可调流量容积式泵为变频往复式泵或变频回转式泵。本实用新型的装置运行的主要原理(1)本实用新型装置采用容积式泵进行硝化液回流即内回流和污泥回流即外回流 有着突出的效果。传统工艺采用叶轮式泵进行内回流和外回流，采用叶轮式泵时是靠叶轮 带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体，叶轮的高速回转会对回流中的污泥絮 体产生极大的剪切力，使生物反应池中的污泥絮体不断的被剪切破碎，其粒径一般仅为100 微米左右。采用本装置中的容积式泵后，由于容积式泵主要采用活塞的往复运动或者是螺 杆的回转运动引起工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，运动部件较低的速度对污泥 絮体的剪切力较小，使生物反应池中的污泥絮体能逐渐长大，其粒径可维持在300微米以 上。较大的污泥絮体粒径为形成絮体内部的缺氧微环境和良好的污泥沉降性能创造了必要 的前提。(2)本实用新型的操作方法中好氧池A的溶解氧控制在0. 3 1. 5mg/L,与传统工 艺中溶解氧一般控制在2 3mg/L明显不同。为了在污泥絮体内形成缺氧微环境，必须维 持较低的溶解氧，而为了达到较快的反应效果需要较高的溶解氧，经过反复试验后，本实用 新型装置中在好氧A中采用0. 3 1. 5mg/L的较低溶解氧，在好氧池B中采用2 5mg/L 的较高溶解氧。即满足了微环境所需要的较低溶解氧，又实现了提高反应速度所需的较高 溶解氧要求。(3)本实用新型装置采用“厌氧池_缺氧池A-好氧池A-缺氧B-好氧池B”依序连 通的结构，与传统的“厌氧池_缺氧池_好氧池”依序连通的结构有明显不同。该装置结合 进水碳源分配，可以把超出缺氧A中反硝化所需的进水碳源有效分配到缺氧池B中，增加缺 氧池B中的反硝化效果，同时防止过多碳源在好氧池A中被氧化，造成能源的浪费。同时， 在好氧池A中形成的缺氧微环境的反硝化功能在缺氧池B中的缺氧环境得到了强化。本实用新型的装置和工艺由于改进了池子的传统结构，特别是采用容积式泵，使 生化过程中产生的污泥絮体不被破碎，通过回流，进一步长大，污泥絮体体积和污泥浓度大 大提高，在该工艺中形成的大尺寸活性污泥絮体中存在着基质和溶解氧的浓度梯度分布， 通过控制好氧池溶解氧和活性污泥絮体粒径大小，在活性污泥絮体内部形成缺氧微环境。 活性污泥絮体外部的好氧环境和内部的缺氧环境，为各种不同生态类型的微生物在活性污 泥絮体不同部位占据优势提供了条件，从而实现了同步硝化反硝化脱氮。通过合理分配进 水碳源，使活性污泥絮体形成的缺氧微环境即可以同时得到足够的硝酸盐和碳源，使该工 艺的微环境同步硝化反硝化反应产生最佳的效果。具有结构较为完善，控制灵活，自动化程
4度高，污水处理效果和效率特别好的优点。
图1是本实用新型的高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置的结构示意 图。
具体实施方式
以下结合附图1和实施例对本实用新型做进一步的说明高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置，设有依序前后排列和连通的厌氧 池、缺氧池、好氧池和二沉池、硝化液回流即内回流泵和管路、污泥回流即外回流泵和管路、 溶解氧控制装置和进水碳源分配装置；缺氧池和好氧池分别设有两个，并依序排列为缺氧 池A、好氧池A、缺氧池B、好氧池B，前面连通厌氧池，后面连通二沉池；所述内回流泵和管 路为由好氧池B到缺氧池A的硝化液回流的管路和变频控制可调流量容积式泵A4. 2、所 述外回流泵和管路为由二沉池到厌氧池的污泥回流的管路和变频控制可调流量容积式泵 B3. 2 ；所述溶解氧控制装置设有溶解氧控制器B 2和设置在好氧池A、B中的在线溶解氧浓 度计2. 1，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与曝气管路上的可控电动阀 A2. 2进行控制连接；所述进水碳源控制装置设有硝酸盐氮浓度控制器Al和设置在缺氧池 A、B中的在线硝酸盐氮浓度计1. 1，硝酸盐氮浓度控制器与在线硝酸盐氮浓度计进行信号 连接，并与进水碳源即初始污水管路上的可控电动阀Bi. 2进行控制连接；另外还设有内回 流和外回流控制装置，内回流控制装置设有内回流控制器D4和设在出水管上的硝酸盐氮 浓度计4. 1，内回流控制器与硝酸盐氮浓度计信号连接，并与内回流泵4. 2控制连接；外回 流控制装置设有外回流控制器C3和设在好氧池B中的污泥浓度计3. 1，外回流控制器与污 泥浓度计信号连接，并与外回流泵3. 2控制连接。本实施例中所述变频控制可调流量容积 式泵为变频回转式泵。利用本实用新型的同步脱氮除磷污水处理装置提高污泥浓度并利用活性污泥中 的微环境进行同步脱氮除磷污水处理工艺的具体操作步骤(1)设定内回流变频控制可调流量容积式泵A的控制器C的控制数据；(2)设定外 回流变频控制可调流量容积式泵B控制器D的控制数据；(3)设置溶解氧控制器B的控制 数据；(4)设定缺氧池硝酸盐氮浓度控制器A的控制数据；(5)开启进水闸门，开启本装置 中各池的机械和电控部件，本装置开始运行；当出现报警信号时进行人工干与处理即可。
权利要求一种高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置，设有依序前后排列和连通的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池、硝化液回流即内回流泵和管路、污泥回流即外回流泵和管路、溶解氧控制装置和进水碳源分配装置；其特征是缺氧池和好氧池分别设有两个，并依序排列为缺氧池A、好氧池A、缺氧池B、好氧池B，前面连通厌氧池，后面连通二沉池；所述内回流泵和管路为由好氧池B到缺氧池A的硝化液回流的管路和变频控制可调流量容积式泵A(4.2)、所述外回流泵和管路为由二沉池到厌氧池的污泥回流的管路和变频控制可调流量容积式泵B(3.2)；所述溶解氧控制装置设有溶解氧控制器B(2)和设置在好氧池A、B中的在线溶解氧浓度计(2.1)，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与曝气管路上的可控电动阀A(2.2)进行控制连接；所述进水碳源控制装置设有硝酸盐氮浓度控制器A(1)和设置在缺氧池A、B中的在线硝酸盐氮浓度计(1.1)，硝酸盐氮浓度控制器与在线硝酸盐氮浓度计进行信号连接，并与进水碳源即初始污水管路上的可控电动阀B(1.2)进行控制连接；另外还设有内回流和外回流控制装置，内回流控制装置设有内回流控制器D(4)和设在出水管上的硝酸盐氮浓度计(4.1)，内回流控制器与硝酸盐氮浓度计信号连接，并与内回流泵(4.2)控制连接；外回流控制装置设有外回流控制器C(3)和设在好氧池B中的污泥浓度计(3.1)，外回流控制器与污泥浓度计信号连接，并与外回流泵(3.2)控制连接。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征是所述变频控制可调流量容积式泵 为变频往复式泵或变频回转式泵。
专利摘要本实用新型涉及一种高污泥浓度微环境同步脱氮除磷污水处理装置，设有依序前后排列和连通的厌氧池、2个缺氧池、2个好氧池和二沉池、内、外回流泵和管路、溶解氧控制装置和进水碳源分配装置；内、外回流泵为变频控制可调流量容积式泵；溶解氧控制装置设有溶解氧控制器B和设置在好氧池A、B中的在线溶解氧浓度计；所述进水碳源控制装置设有硝酸盐氮浓度控制器A和设置在缺氧池A、B中的在线硝酸盐氮浓度计；另外还设有内、外回流控制装置。本实用新型适用于污水处理，结构完善，工艺简单，节省能源，成本低，出水效率高，出水质量好。
文档编号C02F9/14GK201737808SQ20102022261
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者周军, 李魁晓, 王佳伟, 甘一萍, 蒋勇, 赵颖 申请人:北京城市排水集团有限责任公司