生物脱氮系统及其工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种生物脱氮系统及其工艺；该系统包括一级厌氧系统、一级兼氧系统和沉淀系统，一级厌氧系统、一级兼氧系统、沉淀系统依次排列且相连通；一级厌氧系统为池体，其池体内设有推流搅拌设施；一级兼氧系统为池体，其池体内同时设有推流搅拌设施与曝气设施；一级厌氧系统、一级兼氧系统池体相连，隔墙上设有开孔；沉淀系统包括一级沉淀池和二级沉淀池；一级沉淀池顶部设置有溢流槽；二级沉淀池底部设有泥斗，泥斗上部与一级沉淀池连通，同时设有出水溢流口；二级沉淀池内设有防止短流的挡板。本发明有效的实现泥水互换，实现同步硝化与反硝化，有效的去除废水中的含氮污染物；减少成本，生产流程紧凑，减少占地面积。
【专利说明】生物脱氮系统及其工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理【技术领域】，特别是指一种生物脱氮系统及其工艺。
【背景技术】
[0002]水环境污染与水体富营养化严重威胁着人民的生产生活，针对这一点，国家逐年提高对废水中所含氮磷污染物质的排放标准，以实现祖国可持续发展的伟大国策方针。含氮污染物质是水环境污染与水体富营养化的主要污染物之一，已经成为环保行业的研究热门。
[0003]目前，行业内主流的生物脱氮工艺为A/0工艺(前置式反硝化生物脱氮系统)及其变型工艺。A/0工艺中包含有兼氧生物反应池、好氧生物反应池、二次沉淀池等处理构筑物。废水首先在好氧生物反应池内实现对氨氮的有效去除，将氨氮转化为硝基氮；同时，利用动力将好氧生物反应池内的泥水混合液回流至兼氧生物反应池，完成对硝基氮的去除，将硝基氮转化为氮气排入大气中。通过好氧生物反应池与兼氧生物反应池的联合作用，实现了对废水中总氮的有效去除。A/0工艺连续运行，设置有二次沉淀池，主要用来进行泥水分离与污泥回流，实现废水澄清排放与维持生物反应池内一定污泥浓度的双重目的，以使整个系统得以连续稳定运行。
[0004]实践证明，A/0系统具有较好的脱氮能力，但是也存在较多的缺点:
[0005]⑴工艺流程长 ，占地面积大，和传统活性污泥法一样，A/0工艺的需氧量较大，设备投资成本与运行成本均较闻;
[0006]⑵需要进行污泥回流与硝化液回流，动力成本高；同时，污泥回流与硝化液回流系统的管路布置较为复杂，需要定期进行维护保养，加大了人力物力财力的投入；
[0007]⑶二次沉淀池通常会出现污泥上浮使出水浑浊的现象，尤其是在处理高氨氮废水的时候，即使在A/0池内进行了较为彻底的硝化反硝化反应，仍难免使进入二次沉淀池的废水含有较多的硝基氮，在二次沉淀池内再次发生反硝化反应，使污泥上浮，将严重影响出水水质，同时还会产生大量浮渣，不利于管理运行。
【发明内容】
[0008]本发明提出一种生物脱氮系统及其工艺，解决了现有技术中需要进行污泥回流与硝化液回流、占地面积大、工艺流程长、成本高的问题。
[0009]本发明的技术方案是这样实现的:
[0010]一种生物脱氮系统，包括一级厌氧系统、一级兼氧系统和沉淀系统，所述一级厌氧系统、一级兼氧系统、沉淀系统依次排列且相连通；
[0011]所述一级厌氧系统为池体，其池体内设有推流搅拌设施；所述一级兼氧系统为池体，其池体内同时设有推流搅拌设施与曝气设施；所述一级厌氧系统、一级兼氧系统池体相连，隔墙上设有开孔；
[0012]所述沉淀系统包括一级沉淀池和二级沉淀池；所述一级沉淀池和二级沉淀池由一截面为矩形的倾斜隔板分割，所述倾斜隔板沿池体对角线划分设置；所述一级沉淀池与所述一级兼氧系统池体相连；所述一级沉淀池顶部设置有溢流槽；所述二级沉淀池底部设有泥斗，泥斗上部与二级沉淀池连通，同时设有出水溢流口 ；所述二级沉淀池内设有防止短流的挡板，所述挡板的上部将一级沉淀池的溢流槽与二级沉淀池的溢流口分开，所述挡板的下部为倾斜结构，且置于所述泥斗上方，用以引导废液，实现废液中的污泥分离静止于所述泥斗内。
[0013]作为优选的技术方案，所述一级厌氧系统、一级兼氧系统的有效容积比为1:2~1:4。
[0014]作为优选的技术方案，在所述一级沉淀池的上部设置有去除上浮污泥的排渣区；所述排渣区的断面为一梯形，斜面底部与一级沉淀池上部相连通，其上部略高于池体内有效水深，斜面与水平夹角控制在5° ^25°。
[0015]作为优选的技术方案，所述一级沉淀池和二级沉淀池之间的倾斜隔板与地面的角度大于50°、小于90°。 [0016]使用上述的生物脱氮系统的工艺，包括:
[0017](a)废水进入一级厌氧系统，在一级厌氧系统内发生厌氧生物反应，之后通过隔墙上的开孔进入一级兼氧系统，在一级兼氧系统内发生兼氧生物反应；一级厌氧系统与一级兼氧系统通过隔墙上的开孔进行泥水互换，同时微生物在缺氧与低氧的环境中实现同步硝化反硝化反应；
[0018](b)经过一级兼氧系统处理过的废水流入一级沉淀池，通过一级沉淀池的作用，污泥自动回流进入一级兼氧系统；排渣区将沉淀池上浮的污泥及时排除；一级沉淀池出水进入二级沉淀池进行再次沉淀。
[0019]作为优选的技术方案，所述一级厌氧系统的溶解氧浓度控制在(T0.5mgL ;一级兼氧系统的溶解氧浓度控制在0.3~1.0mg/L ο
[0020]有益效果
[0021]1、本发明一级厌氧系统与一级兼氧系统通过隔墙开孔连通，可以有效的实现泥水互换，实现同步硝化与反硝化，有效的去除废水中的含氮污染物。沉淀系统，可以完成一体化生化系统的自动硝化液回流与污泥回流；大大节省了污泥回流设施的投资成本与水厂的日常运行成本。
[0022]2、本发明的两级沉淀系统与排渣区的设计，有效的解决沉淀池污泥上浮的难题，保证出水水质。
[0023]3、本发明的一级厌氧系统、一级兼氧系统、沉淀系统依次连通，使整个工艺流程更加紧凑，减少占地面积，便于整体布置与运行管理。
[0024]4、本发明中，一级兼氧系统采用低(微)氧处理工艺，溶解氧浓度控制在0.3mg/L^l.0mg/L的范围内，是传统的活性污泥法工艺的溶解氧浓度(2mg/L~4mg/L)的三分之一左右，大大节省了曝气设施的投资成本与水厂的日常运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1:本发明一种生物脱氮系统的结构示意图；
[0027]图2:为图1沿A-A的剖视图；
[0028]图3:为图1沿B-B的剖视图；
[0029]图4:为一种生物脱氮系统的工艺对废水的脱氮效果图。
【具体实施方式】
[0030]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]参见图1-3所示:一种生物脱氮系统，该系统包括一级厌氧系统1、一级兼氧系统2和沉淀系统3。其中一级厌氧系统I为池体，其池体内设有推流搅拌设施。一级兼氧系统2为池体，其池体内同时设有推流搅拌设施与曝气设施；一级厌氧系统1、一级兼氧系统2池体相连，隔墙上设有开孔4。一级厌氧系统I通过池内安装的推流搅拌设施，来实现池内的泥水混匀与溶解氧浓度的控制；一级兼氧系统2通过池内安装的推流搅拌设施来实现池内泥水混匀，通过安装的曝气设施来实现溶解氧浓度的控制。一级厌氧系统1、一级兼氧系统2的有效容积比为1:2~1:4。
[0032]沉淀系统3包括一级沉淀池31和二级沉淀池32，每级沉淀池内均设有排泥设施。一级沉淀池31和二级沉淀池32由一截面为矩形的倾斜隔板分割，所述倾斜隔板沿池体对角线划分设置。其中一级沉淀池31和二级沉淀池32之间的倾斜隔板与地面的角度可以是大于50°、小于90°，本实施例中选取60°。一级沉淀池31与一级兼氧系统2池体相连；一级沉淀池31顶部设置有溢流槽；二级沉淀池32底部设有泥斗322，泥斗322上部与一级沉淀池31连通，同时设有出水溢流口。其中泥斗322的大小根据实际工程而定，沉淀池总的停留时间控制在3飞小时。二级沉淀池32内设有防止短流的挡板321，挡板321将一级沉淀池31的溢流槽与二级沉淀32池的溢流口分开。
[0033]上述一级厌氧系统1、一级兼氧系统2、沉淀系统3依次排列且相连通。
[0034]为了解决污泥上浮的问题，本实施例中还在一级沉淀池31上部设置一排渣区312，用以去除上浮的污泥(渣)。排渣区312断面为一梯形，斜面底部与一级沉淀池31上部相连通，上部只需略高于池体内有效水深即可，斜面与水平夹角控制在5° ^25°，具体尺寸可根据实际情况而定，便于操作即可。
[0035]通过一级沉淀池31的作用，污泥自动回流进入一级兼氧系统2 ;排渣区312将沉淀池上浮的污泥及时排除；一级沉淀池31出水进入二级沉淀池32进行再次沉淀。
[0036]使用上述的生物脱氮系统的工艺，包括:
[0037] 废水首先进入一级厌氧系统I，在一级厌氧系统I内发生缺(厌)氧生物反应，而后通过隔墙上的开孔4进入后续一级兼氧系统2，在一级兼氧系统2内发生兼(微)氧生物反应；一级厌氧系统与一级兼氧系统通过隔墙上的开孔进行泥水互换，，同时微生物在缺(厌)氧与低(微)氧的环境中实现同步硝化反硝化反应。经过一级兼氧系统2处理过的废水流入一级沉淀池31，通过一级沉淀池31的作用，使绝大部分的污泥自动回流进入一级兼氧系统2，实现了系统无动力污泥回流与污泥浓缩；另外，排渣区312将沉淀池上浮的污泥及时排除；一级沉淀池31出水进入二级沉淀池32进行再次沉淀，以保证出水水质，通过出水渠5出水。一级厌氧系统I的溶解氧浓度控制在(T0.5mg/L ;一级兼氧系统2的溶解氧浓度控制在0.3^1.0mg/L ο上述一级厌氧系统I和一级兼氧系统2内均可铺设填料，构成生物膜生物处理系统。
[0038]本发明可以采用单点进水或多点进水的方式。
[0039]取国内某制药厂阿莫西林生产废水，进行试验。实验结果见表1。
[0040]表1阿莫西林生产废水脱氮试验数据表
【权利要求】
1.一种生物脱氮系统，包括一级厌氧系统、一级兼氧系统和沉淀系统，其特征在于，所述一级厌氧系统、一级兼氧系统、沉淀系统依次相连并连通； 所述一级厌氧系统为池体，其池体内设有推流搅拌设施；所述一级兼氧系统为池体，其池体内同时设有推流搅拌设施与曝气设施；所述一级厌氧系统、一级兼氧系统池体相连，隔墙上设有开孔； 所述沉淀系统包括一级沉淀池和二级沉淀池；所述一级沉淀池和二级沉淀池由一截面为矩形的倾斜隔板分割，所述倾斜隔板沿池体对角线划分设置；所述一级沉淀池与所述一级兼氧系统池体相连；所述一级沉淀池顶部设置有溢流槽；所述二级沉淀池底部设有泥斗，泥斗上部与一级沉淀池连通，同时设有出水溢流口 ；所述二级沉淀池内设有防止短流的挡板，所述挡板将一级沉淀池的溢流槽与二级沉淀池的溢流口分开。
2.根据权利要求1所述的一种生物脱氮系统，其特征在于，所述一级厌氧系统、一级兼氧系统的有效容积比为1:2~1:4。
3.根据权利要求1所述的一种生物脱氮系统，其特征在于，在所述一级沉淀池的上部设置有去除上浮污泥的排渣区；所述排渣区的断面为一梯形，斜面底部与一级沉淀池上部相连通，其上部略高于池体内有效水深，斜面与水平夹角控制在5° ^25°。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种生物脱氮系统，其特征在于，所述一级沉淀池和二级沉淀池之间的倾斜隔板与地面的角度大于50°、小于90°。
5.使用权利要求1-4任一权利要求所述的生物脱氮系统的工艺，其特征在于，包括: (a)废水进入一级厌氧系统，在一级厌氧系统内发生厌氧生物反应，之后通过隔墙上的开孔进入一级兼氧系统，在一级兼氧系统内发生兼氧生物反应；一级厌氧系统与一级兼氧系统通过隔墙上的开孔进行泥水互换，同时微生物在缺氧与低氧的环境中实现同步硝化反硝化反应； (b)经过一级兼氧系统处理过的废水流入一级沉淀池，通过一级沉淀池的作用，污泥自动回流进入一级兼氧系统；排渣区将沉淀池上浮的污泥及时排除；一级沉淀池出水进入二级沉淀池进行再次沉淀。
6.根据权利要求5所述的生物脱氮系统的工艺，其特征在于，所述一级厌氧系统的溶解氧浓度控制在(T0.5mg/L ;一级兼氧系统的溶解氧浓度控制在0.3^1.0mg/L。
【文档编号】C02F9/14GK104003571SQ201310061672
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】赵志龙, 米久春, 黄慧君, 陈其经 申请人:宁波市恒洁水务发展有限公司