一种一体化切换曝气污水处理系统及处理方法与流程

本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种一体化切换曝气污水处理系统及处理方法。

背景技术：

目前，在需要曝气的污水处理方法中，根据工艺情况不同，一般分别采用连续曝气或间歇曝气。随着水处理技术的不断发展，人们发现水处理要同时达到去除COD、氨氮、总磷等多重目标，需要面对多种不同的生化反应过程，这些不同的生化反应过程所需氧是不一样的。举例说明，如果要去除COD，公认的在好氧条件下即可，适宜的氧气浓度为4mg/L；如果要用硝化反硝化的方法去除氨氮，首先要在好氧条件下进行硝化或亚硝化作用，然后在缺氧条件下进行反硝化。

为了解决这些问题，连续流工艺往往采取前置或后置厌氧单元，序批式工艺则采用间歇曝气的方法，上述两种方法在除去COD的同时也有比较好的除氨氮除磷效果。然后，前者需将硝化液回流至前置反硝化区，从而为好氧硝化和缺氧反硝化提供适宜的环境，而大量的内回流也同时增加了能量消耗，导致污水处理成本居高不下，后者由于是序批式曝气、序批式进水出水，其与连续流处理工艺相比较，其处理能力具有较大的局限性，不利于大量污水处理。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种一体化切换曝气污水处理系统及处理方法，解决现有技术中污水处理能量消耗大、水处理能力不足的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一体化切换曝气污水处理系统，包括依次连接的预曝气调节池、过渡池、切换曝气反应池、斜板沉淀池，所述切换曝气反应池包括：

反应池本体，所述反应池本体一端与所述过渡池连接、另一端与所述斜板沉淀池连接；

设于所述反应池本体内的多个折流板，多个折流板沿所述反应池本体长度方向布置并将反应池本体内的反应腔体分隔形成多个反应区，每个所述折流板均包括第一折流板和第二折流板，所述第一折流板和第二折流板之间形成有折流区，所述折流区的上下端分别连通相邻两个反应区；及

切换曝气机构，其包括一一对应设于反应区底部的多个曝气组件、与奇数个反应区内的曝气组件连接的第一进气管、与偶数个反应区内的曝气组件连接的第二进气管、交替向第一进气管和第二进气管内输入气体的曝气风机。

优选的，所述第一折流板和第二折流板均竖直设置，且所述第一折流板和第二折流板上下错位设置。

优选的，多个所述折流板沿所述反应池本体长度方向均匀设置，且多个第一折流板和第二折流板交替设置。

优选的，所述切换曝气机构还包括一三通阀，所述三通阀的进气端与所述曝气风机连接、两个出气端分别与第一进气管和第二进气管连接。

优选的，所述第一进气管和第二进气管上均设置有曝气卸载阀。

优选的，所述曝气组件为均匀布置于所述反应区底部的多个曝气管。

优选的，所述过渡池包括过渡池本体、设于所述过渡池本体进水端的进水渠及设于所述进水渠内的格栅。

优选的，所述一体化切换曝气污水处理系统还包括一与所述斜板沉淀池的出水端连接的消毒池。

同时，本发明还提供一种一体化切换曝气污水处理方法，包括如下步骤：

(1)将污水通入预曝气调节池内进行预曝气处理，并进行水质、水量调节；

(2)采用活性污泥法对切换曝气反应池的多个反应区的污水进行处理，并交替对奇数个反应区和偶数个反应区内的污水进行曝气处理；

(3)将步骤(2)处理后的污水通过斜板沉淀池进行沉淀。

优选的，所述步骤(2)包括进入切换曝气反应池前对污水进行过滤，所述步骤(3)包括沉淀后对污水进行氧化消毒处理。

与现有技术相比，本发明通过切换曝气机构交替对相邻两个反应区进行曝气，实现了相邻两个反应区交替进行硝化、反硝化反应，同时交替曝气有利于好氧区进行短程硝化，降低污泥形成量、提高氨氮除去率，而且通过折流区连通相邻两个反应区，可实现相邻两个反应区内生化反应物质的补偿，有利于促进生化反应的良好进行。

附图说明

图1是本发明的一体化切换曝气污水处理系统的连接结构示意图；

图2是本发明的切换曝气反应池的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明的实施例提供了一种一体化切换曝气污水处理系统，包括依次连接的预曝气调节池1、过渡池2、切换曝气反应池3、斜板沉淀池4，所述切换曝气反应池3包括：

反应池本体31，所述反应池本体31一端与所述过渡池2连接、另一端与所述斜板沉淀池4连接；

设于所述反应池本体31内的多个折流板32，多个折流板32沿所述反应池本体31长度方向布置并将反应池本体31内的反应腔体分隔形成多个反应区301，每个所述折流板32均包括第一折流板321和第二折流板322，所述第一折流板321和第二折流板322之间形成有折流区302，所述折流区302的上下端分别连通相邻两个反应区301；及

切换曝气机构33，其包括一一对应设于反应区301底部的多个曝气组件331、与奇数个反应区301内的曝气组件331连接的第一进气管332、与偶数个反应区301内的曝气组件331连接的第二进气管333、交替向第一进气管332和第二进气管333内输入气体的曝气风机334。

本实施例的曝气风机334交替对奇数个反应区301和偶数个反应区301进行曝气，具体为，曝气风机334为连续性曝气，而相对于任一反应区301则是间歇性曝气，其一方面保证了同一反应区301内进行硝化、反硝化反应，另一方面避免了回流导致能源的大量消耗。由于本实施例的折流板32的第一折流板321和第二折流板322之间形成有折流区302，其可连通相邻两个反应区301，任意相邻两个反应区301中至少存在一个反应区301在曝气，从而能够适应连续流工艺，且不需要回流。同时，一个反应区301污水进入相邻反应区301时为溢流进入，故相邻两个反应区301也是相对独立的反应，即本实施例的切换曝气反应池3也能够实现序批式工艺，且该序批式工艺相对曝气风机334而言为连续性曝气，其有利于增加污水处理能力。故本实施例的一体化切换曝气污水处理系统处理任意连续性工艺和序批式工艺污水处理的方式，具有广泛应用性。

而且，本实施例的折流区302连通相邻两个反应区301，而通过交替曝气，使得相邻两个反应区301一个发生硝化反应、另一个发生反硝化反应，且同一反应区301在切换曝气前后分别进行硝化、反硝化反应，其有利于好氧时硝化反应消耗的碱度在后续的厌氧时反硝化反应得到补充，保证了整体处于相对稳定的状态。

由于折流区302的上下端分别与相邻两个反应区301连通，即一个反应区301污水进入相邻反应区301时为溢流进入，故污水在反应池本体31内必须按折流板32设定的溢流方向运动，其避免了污水流动过程中的断流及短流，即其保证了反应区301内硝化反应或反硝化反应的充分进行，其提高了反应区301内硝化、反硝化反应的效率，进而提高了污水的处理效率。

在任一反应区301间歇曝气期间，细胞靠混合液中硝酸盐所释放出的低分子氧进行呼吸，由于无机电子接受体的氧化还原电位比溶解氧的氧化还原电位高，因而在缺氧呼吸中释放的ATP较少，细菌产率低，污泥产量少，从而可以减少污泥处理费用。

具体设置时，本实施例所述第一折流板321和第二折流板322均竖直设置，且所述第一折流板321和第二折流板322上下错位设置，即第一折流板321与反应池本体31底部之间具有间隙，而第二折流板322顶端则形成溢流口。而且，本实施例多个所述折流板32沿所述反应池本体31长度方向均匀设置，从而保证多个反应区301内生化反应的均衡性，其有利于对切换曝气的控制，且多个第一折流板321和第二折流板322交替设置，从而多个反应区301内的污水可沿反应池本体31的长度方向依次溢流，使得多个反应区301内污水溢流方向的单一性，避免污水溢流方向混乱导致生化反应的可控制性降低。

本实施例曝气风机334可通过两个控制阀分别与第一进气管332和第二进气管333连接，也可通过一三通阀335分别与与第一进气管332和第二进气管333连接，而为了控制的便捷性，本实施例所优选采用三通阀335，所述三通阀335的进气端与所述曝气风机334连接、两个出气端分别与第一进气管332和第二进气管333连接，具体控制时，可根据需要控制三通阀335导通曝气风机334分别与第一进气管332和第二进气管333导通的时间，易保证每个反应区301内生化反应的精确性。

由于本实施例的一体化切换曝气污水处理系统能够与序批式工艺相配合，故为了避免曝气后静置时空气的释放，本实施例所述第一进气管332和第二进气管333上均设置有曝气卸载阀336。

本实施例所述曝气组件331可设置为曝气盘或曝气管，且本实施例优选设置为曝气管，具体的，本实施例曝气组件331为均匀布置于所述反应区301底部的多个曝气管。

预曝气调节池1对污水进行预处理后，可通过过渡池2进污水进行收集以对后续的切换曝气生化处理作准备，其中，本实施例所述过渡池2包括过渡池本体21、设于所述过渡池本体21进水端的进水渠22及设于所述进水渠22内的格栅23，从而可将污水中较大颗粒杂质过滤，避免进入切换曝气反应池3损坏设备。

生化处理的污水经过过滤后，依然存在少量有毒物质，本实施例所述一体化切换曝气污水处理系统还包括一与所述斜板沉淀池4的出水端连接的消毒池5，可在消毒池5内投放氧化消毒剂进行消毒处理，消毒处理后即可排放。

本实施例的一体化切换曝气污水处理系统处理污水的流程如下：将污水通入预曝气调节池内进行预曝气处理，并进行水质、水量调节，然后通过过渡池进行过滤及污水的配水收集，将过渡池内的污水输入切换曝气反应池内，并采用活性污泥法对多个反应区的污水进行处理，交替对奇数个反应区和偶数个反应区内的污水进行曝气处理，使相邻两个反应区交替进行硝化、反硝化反应，进而促进反应效率、降低氨氮含量并减少污泥产生量，同时控制相邻两个反应区内的曝气时间控制相邻两个反应区内的溶氧量以促使相邻两个反应区内交替发生短程硝化反应，进而促进反应效率、降低氨氮含量并减少污泥产生量；生化反应后的污水通过斜板沉淀池进行沉淀，将沉淀后的污泥通过其他常规工序处理，沉淀后的污水则通入消毒池内进行消毒处理，消毒处理后可正常排放。

与现有技术相比，本发明通过切换曝气机构交替对相邻两个反应区进行曝气，实现了相邻两个反应区交替进行硝化、反硝化反应，同时交替曝气有利于好氧区进行短程硝化，降低污泥形成量、提高氨氮除去率，而且通过折流区连通相邻两个反应区，可实现相邻两个反应区内生化反应物质的补偿，有利于促进生化反应的良好进行。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。