采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，更具体的说，尤其涉及一种将去除有机物的低碳氮比的污水进行脱氮处理、将含有有机物的无机进行厌氧发酵的污水处理系统。
【背景技术】
[0002]我国城镇污水中普遍呈现氨氮浓度过高，导致碳氮比低于4的特征。污水生物脱氮过程包括氨化、硝化和反硝化三个过程。氨化和硝化过程需要曝气达到将有机氮和氨氮完全转化硝氮的目的，能耗巨大。反硝化过程需要提供足够多的有机物来使水体中的硝氮转化为氮气。并且以往的处理过程，部分氮元素是通过微生物的自身生长需求吸收氨氮去除的，实际上没有离开污水厂部分，而是被转移到污泥中，并在污泥处理过程中又释放入消化液中，消化液返送入污水处理流程，增加了处理负担。另一方面，由于污水中碳氮比较低，常规工艺往往呈现反硝化不完全，难以将污水中的氮元素完全去除，或者因而投加额外的碳源又增加了污水厂的运行成本。另外，由于需要污水经历不同的环境，污水在整个处理流程中被不断分配及回流，控制因素过多，操作过程极为复杂。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统。
[0004]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，其特别之处在于:包括预处理池、预处理沉淀池、脱氮池、鼓风机、控制器以及探测器，预处理池的出口与预处理沉淀池的进口相通，预处理沉淀池的出水口与脱氮池的进口相通；鼓风机实现预处理池和脱氮池的曝气，探测器对由预处理池流向预处理沉淀池的水质以及脱氮池流出的水质进行检测，控制器根据探测器对水质的检测结果控制整个污水处理系统的正常运行；
[0005]污水在预处理池中经鼓风机的曝气作用，污水中的有机物和悬浮物被污泥吸附；在预处理沉淀池中，污泥实现沉降，污泥与污水相分离后，污水经出水口进入脱氮池中，污泥经预处理沉淀池的污泥出口被返送回预处理池中；进入脱氮池的污水，经微曝气运行或间歇曝气运行的方式进行脱氮处理，在亚硝化细菌和厌氧氨氧化菌的协同作用下，首先亚硝化细菌将污水中的氨氮转化为亚硝氮，进而厌氧氨氧化菌将氨氮和亚硝氮一同转化为氮气，实现污水中溶解性污染物的去除。
[0006]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，污水在预处理池中的停留时间在30min?120min之间，预处理池和预处理沉淀池中污泥的泥龄选用I?5天；脱氮池中设置有搅拌装置，污水在脱氮池中的停留时间在6h?24h之间，脱氮池中污泥的泥龄选用50天至120天。
[0007]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，包括污泥消化池和脱氮污泥存储池，污泥消化池的进口与预处理沉淀池的污泥出口相通，以便预处理沉淀池排出的污泥进入污泥消化池中；污泥在污泥消化池中采用厌氧发酵的方式进行稳定，并将有机物质转化为生物气能源，污泥消化池中的污泥作为固体废弃物处置；
[0008]污泥消化池的液体出口与脱氮污泥存储池的进口相通，以便含有高浓度氨氮的消化液进入脱氮污泥存储池中；脱氮池的污泥出口与脱氮污泥存储池的污泥进口相通，以便脱氮池中的污泥进入脱氮污泥存储池中。
[0009]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，污泥在污泥消化池中的处理时间为15天至100天，脱氮污泥存储池中设置有搅拌装置，脱氮污泥存储池停止搅拌时产生的污水经出水口进入预处理池中；脱氮污泥存储池产生的污泥用作维持污水厂自身的运行，同时还可作为其它污水厂的接种脱氮污泥。
[0010]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，所述预处理池的前端还设置有对待处理污水的水质和水量进行调节的预处理池；脱氮池中设置有将大部分污泥截留在脱氮池中的过滤膜组件，实现水体和污泥的完全分离，也保证了脱氮菌的富集。
[0011]本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统，由预处理沉淀池流入脱氮池污水的碳氮比小于2 ;如果脱氮池采用微曝气处理，污水中的溶解氧控制在0.5以下，如果脱氮池采用间歇曝气的方法，其中曝气阶段溶解氧维持在2以下。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型的污水处理系统，根据城镇污水氨氮浓度含量过高的特点，首先在曝气的条件下对污水进行预处理，通过微生物对污水中有机物和悬浮物的吸附，使得沉降后的污水具有较低的碳氮比。沉降后的污水在脱氮阶段，利用厌氧氨氧化菌具有一定的耐氧性，得以在一个池中进行亚硝化和脱氮过程，亚硝化细菌首先将污水中的氨氮转化为亚硝氮，进而厌氧氨氧化菌将氨氮和亚硝氮一同转化为氮气，实现污水的脱氮处理。
[0013]污泥处理过程中，利用预处理阶段排出的污泥有机物含量高，而脱氮阶段排出的污泥富含厌氧氨氧化菌的特点，对预处理阶段排除的污泥进行厌氧发酵，不仅可产生补充污水处理厂能源消耗的生物气能源，而且还避免了以往利用菌类的生长来消除污水中有机物所带来的能量消耗，节能效果显著；通过将脱氮产生的污泥与厌氧发酵过程中产生的消化液混合，亚利用硝化细菌将氨氮转化为亚硝氮，为厌氧氨氧化菌提供基质，以保持其活性。
[0014]本实用新型的污水处理系统，脱氮阶段，主要依靠厌氧氨氧化菌的脱氮作用，脱氮阶段的氮元素绝大部分被转化为氮气，真正离开了水体和污染物。由于微生物的倍增时间长，污泥产量极小，微生物稳定，主要被储存，杜绝以往污水处理工艺中污泥消化液返回污水处理过程，增加处理负担的缺点。进水中的有机污染物进入污泥处理阶段中，并转化为能源，能够为污水厂带来可观的自身电量消耗。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统的原理图。
[0016]图中:1调节池，2预处理池，3预处理沉淀池，4脱氮池，5过滤膜组件，6污泥消化池，7脱氮污泥存储池，8鼓风机，9控制器，10探测器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1所示，给出了本实用新型的采用预处理和微曝气两阶段式低能耗污水处理系统的原理图，其包括调节池1、预处理池2、预处理沉淀池3、脱氮池4、过滤膜组件5、污泥消化池6、脱氮污泥存储池7、鼓风机8、控制器9以及探测器10，所示的调节池I位于预处理池2的前端，生活污水首先进入调节池I中，调节池I对水质和水量进行调节，减少误会处理流程水质、水量的波动，协调整个污水处理系统流量的恒定。
[0019]预处理池2的出水口与预处理沉淀池3的进口相通，预处理沉淀池6的出水口与脱氮池4相通，预处理沉淀池3的污泥出口与预处理池2和污泥消化池6相通。脱氮池4的污泥出口与脱氮污泥存储池7相通，污泥消化池6的出水口与脱氮污泥存储池7相通，以便产生的消化液进入脱氮污泥存储池7中。鼓风机8用于对预处理池2和脱氮池4进行曝气作业，探测器10对预处理池2排出污水的水质和脱氮池4的排水水质进行检测，控制器9根据探测器10的检测数据，控制整个污水处理系统的运行。
[0020]由调节池I排除的污水进入预处理池2中，由于经调节的污水含有大量的有机物等极易腐败的污染物，预处理池2中有机负荷会更高，应通过鼓风机8向预处理池2中提供足够大的曝气量，避免供氧不足。在污水预处理阶段，主要依靠微生物对污水中有机物和悬浮物进行吸附，达到污水的去营养化目的，以使经预处理后的污水具有较低的碳氮比。
[0021]为了充分去除预处理池2中的有机物和悬浮物，污水在预处理池中的停留时间应在30分钟到2小时之间，预处理池2中泥龄宜选用1-5天。由预处理池2排出污水的碳氮比应控制在2以内，优选为小于I。
[0022]由预处理池2排出的污水进入预处理沉淀池3中，实现污水与污泥的分离，沉淀后的污水进入脱氮池4中，沉淀后的污泥重新进入预处理池2中或排入污