专利名称：多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理系统及其处理方法，尤其是一种多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法。
背景技术：
随着水体“富营养化”问题的日渐突出，污水排放标准愈来愈严格，城镇污水处理技术已从单一去除有机物为目的的处理阶段进入到既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。另外，我国大部分城镇污水C/N比低，运行过程中硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在泥龄方面存在的矛盾以及其他诸多因素，导致许多城镇污水处理厂出水不能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级A排放标准或一级B排放标准。如何提高低C/N比城镇污水的脱氮除磷效果，成为当今污水处理领域研究的热点问题。
城镇污水处理脱氮除磷的工艺技术有多种，在这些生物脱氮除磷处理工艺中，发挥主要作用的是A2/0及其改良、变形工艺，世界上80%以上污水中的氮、磷是通过A2/0工艺实现的。在我国，采用A2/0工艺进行生物脱氮除磷的城镇污水处理厂约有50%以上，A2/0工艺是处理城市污水处理的主要工艺和首选工艺。按照我国有关水体改善治理要求，重点流域范围内的城市污水处理厂出水水质应参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，按照该标准中的一级A排放标准或一级B排放标准执行，因此使得2005年之前建设的按照《污水综合排放标准》(GB8978-1996) 二级排放标准运行的污水处理厂面临升级改造的问题。根据国内实际情况，水厂提标升级改造的主流工艺也大多采用A2/0或A2/0的改良、变形工艺。然而，A2/0工艺在处理低C/N比城镇污水中最大的缺点是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和微生物对有机基质的竞争，很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除，因而限制了生物脱氮除磷效能的充分发挥和进一步推广应用。
因此，有必要研究开发一种新型的脱氮除磷处理工艺，结合改良式A2/0工艺的优点，充分发挥在处理过程中微生物的作用，以提高低C/N比城镇污水脱氮除磷的处理效果。
发明内容
本发明提供了一种多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法，解决了传统A2/O工艺存在的硝化细菌与聚磷菌之间的泥龄矛盾及不同种群的微生物之间对碳源的竞争问题，提高了工艺运行的脱氮除磷效果。
实现本发明目的的多点进水式城镇污水处理系统，包括原水箱，所述原水箱通过蠕动泵分别连接厌氧池和缺氧池，所述厌氧池出水口和缺氧池出水口都与好氧池相连，所述好氧池出水口连接沉淀池；
所述好氧池的硝化液出口通过蠕动泵和硝化液回流管与缺氧池相连；
所述沉淀池下方分别通过阀门分别连接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通过蠕动泵连接厌氧池；
所述好氧池下方通过曝气管连接空压机；所述厌氧池和缺氧池内分别设有搅拌器。
所述好氧池内设有悬浮填料，所述悬浮填料的体积是好氧池容积的25 30%。
所述缺氧池内设有填料，所述填料的体积是缺氧池容积的25 30%。
所述曝气管上设有阀门。
实现本发明目的之二的多点进水式城镇污水处理方法，包括如下步骤:
(I)原水按4: 6 5: 5的分配比例分别进入厌氧池和缺氧池；
(2)将厌氧池和缺氧池的处理过的污水一起送入好氧池；
(3)将好氧池处理过的污水送入沉淀池，将好氧池内的硝化液送回到缺氧池；
(4)将沉淀池的污泥固体排出，将沉淀池的污泥液体送回到厌氧池。
在好氧池中投加池体有效容积25 30 %悬浮填料。
在缺氧池中投加池体有效容积25 30%填料。
本发明的多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法的有益效果如下:
本发明的多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法，针对低C/N城镇污水处理，提高了脱氮除磷效果，减少了城镇污水处理厂出水对水体中氮、磷的排放含量，对控制当前日益严重的水体富营养化具有重要意义。工艺处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级A排放标准。该项研究技术可用于新建污水处理厂的设计运行，而且对于现有污水处理厂的提标升级改造也具有重要的参考价值。
图1为本发明的多点进水式城镇污水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的多点进水式城镇污水处理系统，包括原水箱1，所述原水箱I通过蠕动泵8分别连接厌氧池2和缺氧池3，所述厌氧池出水口 15和缺氧池出水口 16都与好氧池4相连，所述好氧池出水口 17连接沉淀池5 ；
所述好氧池4的硝化液出口通过蠕动泵8和硝化液回流管12与缺氧池3相连；
所述沉淀池5下方分别通过阀门9分别连接排泥管14和污泥回流管13，所述污泥回流管13通过蠕动泵8连接厌氧池2 ；
所述好氧池4下方通过曝气管11连 接空压机6 ;所述厌氧池2和缺氧池3内分别设有搅拌器7。
所述好氧池4内设有悬浮填料，所述悬浮填料的体积是好氧池4容积的25 30%。所述缺氧池3内设有填料，所述填料的体积是缺氧池3容积的25 30%。
所述曝气管11上设有阀门9。
本发明的多点进水式城镇污水处理方法，包括如下步骤:
(I)原水按4: 6 5: 5的分配比例分别进入厌氧池和缺氧池；
(2)将厌氧池和缺氧池的处理过的污水一起送入好氧池；
(3)将好氧池处理过的污水送入沉淀池，将好氧池内的硝化液送回到缺氧池；
(4)将沉淀池的污泥固体排出，将沉淀池的污泥液体送回到厌氧池。
在好氧池中投加池体有效容积25 30 %悬浮填料。
在缺氧池中投加池体有效容积25 30%填料。
原水按4: 6 5: 5的分配比例分别进入厌氧池和缺氧池，通过对进水分配比进行灵活调整，可以保证反硝化系统对碳源的需求，实现系统运行中良好的脱氮和除磷效果。在好氧池中投加池体有效容积25% -30%悬浮填料，使得该工艺兼有了悬浮活性污泥和固定生物膜两者的优点。悬浮填料有利于细菌和微生物的附着，增加了生物量，提高了耐冲击负荷能力和降解有机污染物的能力，提高了氧的传递能力和利用效率，延长了污泥龄、缩短水力停留时间、增强系统的稳定性，并且可有效地提高对C0D、B0D、TN和TP的去除效果。悬浮填料上主要附着生长硝化细菌，而悬浮污泥中主要生长异养菌，通过生物填料对微生物的固定作用，可有效稳定地提高系统的硝化效果。由于生物填料上生物相比较丰富，同时生物膜易形成不同的溶解氧环境，提高了系统运行的脱氮效果。由于硝化细菌在填料上实现了固定生长，系统运行中可根据除磷的需要确定泥龄，由此可以解决硝化细菌与聚磷菌之间的泥龄问题。反硝化的实现主要是靠缺氧池中反硝化细菌，通过硝化液回流实现反硝化，若缺氧池中的污泥浓度不能达到反硝化的要求时，也可选择在缺氧池中投加池体有效容积25% -30%填料，以提高缺氧池的反硝化作用，保证系统脱氮的稳定性。根据吕绛等对缺氧池填料投配比对A2/0-MBR工艺反硝化除磷的影响研究，在缺氧池中投加部分填料，更有利于系统实现反硝化除磷。Rogalla等通过对比研究生物膜系统和复合生物膜系统中对氮、磷去除情况，发现生物膜系统和复合生物膜系统的出水中氮、磷含量均很低，证明生物膜系统具有闻效的脱氣除憐能力。
基于以上分析，该改良型A2/0复合工艺可以从很大程度上解决脱氮和除磷的矛盾，通过在好氧池和缺氧池中投加填料，从根本上保证了系统的脱氮效果，解决了硝化细菌与聚磷菌之间的泥龄问题，提高了系统的除磷效果。
实施例1
试验装置厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比为1:1: 3，污水的总的停留时间为13小时。试验用水取自某污水处理厂细格栅后的城市混合污水。污水经过原水箱初沉后，其进水水质为:pH为7.3左右，温度为20°C，C0D = 180 350mg/L，B0D5 = 85 210mg/L，NH3-N = 21 42mg/L，TN = 29 58mg/L，TP = 2.1 7.8mg/L, C/N 比为 5 6，属于典型的低C/N比污水。经原水箱沉淀的原水按5: 5的比例分别进入厌氧池和缺氧池，厌氧池和缺氧池出水直接进入好氧 池，硝化液内回流比200%，污泥回流比75%。进入厌氧池的污水在厌氧菌的作用下发生生化反应，厌氧反应使废水中大分子有机物断裂为小分子有机物，提高了污水的可生化性，聚磷菌在厌氧条件下降解部分有机物的同时实现过度释磷；在缺氧池中进入的污水与回流的硝化液混合，池中的悬浮生长的反硝化细菌以及悬浮填料上固定生长的微生物利用原水中的有机物进行反硝化，达到系统脱氮的目的；厌氧池与缺氧池的出水直接进入好氧池，在好氧池中依靠悬浮污泥中和附着生物膜上的异养微生物对有机物进行进一步降解，同时依靠系统内的硝化细菌实现硝化反应。由于在好氧池投加了填料，因此在填料上固定生长的微生物的生化代谢与污水水质特点较为适应，这样进一步提高了对污水中的污染物的去除，稳定了系统的除污效果。
城镇污水经本发明工艺处理后，出水各项指标为:C0D = 24 45mg/L，BOD5 = 2 7mg/L, TN = 7.2 13.4mg/L, TP = O 0.48mg/L, NH3-N = O 1.0mg/L,各项指标均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级A排放标准要求，对低C/N比城市生活污水具有良好的脱氮除磷效果。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入 本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.多点进水式城镇污水处理系统，包括原水箱，所述原水箱通过蠕动泵分别连接厌氧池和缺氧池，所述厌氧池出水口和缺氧池出水口都与好氧池相连，所述好氧池出水口连接沉淀池； 所述好氧池的硝化液出口通过蠕动泵和硝化液回流管与缺氧池相连； 所述沉淀池下方分别通过阀门分别连接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通过蠕动泵连接厌氧池； 所述好氧池下方通过曝气管连接空压机；所述厌氧池和缺氧池内分别设有搅拌器。
2.根据权利要求I所述的多点进水式城镇污水处理系统，其特征在于所述好氧池内设有悬浮填料，所述悬浮填料的体积是好氧池容积的25 30%。
3.根据权利要求I或2所述的多点进水式城镇污水处理系统，其特征在于所述缺氧池内设有填料，所述填料的体积是缺氧池容积的25 30%。
4.根据权利要求I或2所述的多点进水式城镇污水处理系统，其特征在于所述曝气管上设有阀门。
5.一种多点进水式城镇污水处理方法，包括如下步骤 (1)原水按4: 6 5 : 5的分配比例分别进入厌氧池和缺氧池； (2)将厌氧池和缺氧池的处理过的污水一起送入好氧池； (3)将好氧池处理过的污水送入沉淀池，将好氧池内的硝化液送回到缺氧池； (4)将沉淀池的污泥固体排出，将沉淀池的污泥液体送回到厌氧池。
6.根据权利要求5所述的多点进水式城镇污水处理方法，其特征在于在好氧池中投加池体有效容积25 30%悬浮填料。
7.根据权利要求5或6所述的多点进水式城镇污水处理方法，其特征在于在缺氧池中投加池体有效容积25 30%填料。
全文摘要
本发明提供了一种多点进水式城镇污水处理系统及其处理方法，解决了传统A2/O工艺存在的硝化细菌与聚磷菌之间的泥龄矛盾及不同种群的微生物之间对碳源的竞争问题，提高了工艺运行的脱氮除磷效果。本发明的多点进水式城镇污水处理系统，包括原水箱，所述原水箱通过蠕动泵分别连接厌氧池和缺氧池，所述厌氧池出水口和缺氧池出水口都与好氧池相连，所述好氧池出水口连接沉淀池；所述好氧池的硝化液出口通过蠕动泵和硝化液回流管与缺氧池相连；所述沉淀池下方分别通过阀门分别连接排泥管和污泥回流管，所述污泥回流管通过蠕动泵连接厌氧池；所述好氧池下方通过曝气管连接空压机；所述厌氧池和缺氧池内分别设有搅拌器。
文档编号C02F3/30GK103253768SQ201310124380
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者李思敏, 杜国帅, 唐锋兵 申请人:李思敏