专利名称：一体化污水处理的脱氮除磷工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理工艺，特别是涉及一种一体化污水处理的脱氮除磷工艺。
背景技术：
水体富营养化现象是一个日益严重的、全球性的水环境问题。富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体，危害水生动物，发散臭味。氮、磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因，其中又以磷为关键因素。水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化污水处理的脱氮除磷工艺，该工艺基于厌氧、缺氧和好氧于一池，采用生化反应原理去除有机物和除磷脱氮，使生化池内的缺氧区和好氧区既能相对分开，解决了混合液内回流的矛盾，除完成生化需氧量(BOD)的去除外，还可实现生物脱氮、除磷。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，该工艺过程为废水经机械预处理后直接进入反应池的厌氧区，而后废水进入缺氧区与好氧区，废水在这些区进行水解、反硝化、硝化与生物氧化的生化反应，最后废水入二沉池进行固液分离后外排。
如上所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其反应池内分成相互紧密关联的三个区，均设有浸没式搅拌器，搅拌器推动两区间混合液的混合、传质，可改变硝化区与反硝化区的容积及硝化与反硝化反应的适宜水力停留时间。
如上所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其进水量由调节阀控制，好氧区内底部设有曝气管，进行布气，空压机进行曝气，曝气量由空气流量计控制。
如上所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，该工艺的运行参数如下反应器有效容积60(L)；进水量80～100(L/d)；污泥负荷0.05～0.2[KgBOD5/kgMLSS·d]；容积负荷0.57～0.83[KgBOD5/M3·d]水力停留时间4～6(h)；停留时间分布厌氧∶缺氧∶好氧＝1∶2∶3.3；混合液悬浮物浓度3960～7920(mg/L)；
泥龄15～20d；混合液最大回流比200％。
或根据进水水质、污染物负荷及出水水质要求，进行运行操作参数调控。
本发明的优点与效果是1.本发明构筑物紧凑，厌氧、好氧、缺氧区均在一个构筑物内，分隔形成，又相互连通。节省土地占有面积；2.本发明不设内循环所需要的泵，以搅拌器代之，设备简单可行，节省能耗；3.本发明限制污泥膨胀危害，能有效地利用内源碳进行生物脱氮；4.本发明能进行有效的生物除磷，并可与化学强化措施结合，同步进行，使磷总去除率大大提高；5.本发明自动化程度高，可通过进水量与水质变化，通过曝气、搅拌系统的调控，维护系统运行的稳定、可靠；6.本发明设备少，构筑物少(初沉淀池也免建)，运行管理简便，运行费用低，灵活性好，污泥稳定化好。
图1是本发明的系统工艺示意图；图2是本发明反应池的结构示意图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
如图所示，该工艺反应池的内圈是圆形的，中间圈是半圆形的，外圈又是圆形的，将一圆池分隔成三个区，即厌氧区1、缺氧区2、与好氧区3，通过搅拌器5、曝气器6，对其水动力学、生化反应利用计算机进行调控，从而完成一系列的净化工序，使净化水达到排放标准。该反应池的好氧区安装有曝气头6、曝气管7；在好氧区3、缺氧区2和厌氧区1均安装有搅拌器。缺氧区2与厌氧区1之间设有出水管9，厌氧区安装有进水管8，混合区4上安装有出水管10和排泥管11。
下面分别对每个反应区的工艺进行说明。
1.厌氧区1在该区，在厌氧运行条件下，将复杂有机物的分子分解厌氧水解(酸化)作用，降解成为简单的分子组分。废水在该区的水力停留时间HRT约为30～40min。
2.缺氧区2该区在缺氧运行条件下，对废水中的硝酸盐进行反硝化作用，转化为气态氮并释出。缺氧区的氧维持在很低的水平下，在该区内，反硝化细菌在溶解氧浓度极低的环境中，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，有机碳化合物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。
3.好氧区(曝气区)3在该区内主要进行以下反应①有机物的生物降解；②氨氮的硝化。在该区内，通过搅拌器的混合作用，使缺氧区与好氧区相互沟通(这里不利用泵的抽升进行搅拌混合)，使缺氧区与好氧区产生内循环，促进两个区内的硝化与反硝反应过程，从而达到生物脱氮的目的。工艺系统有机物的去除率达到90％以上，系统氮的去除率达到90％以上。
4.混合区4通过控制曝气及搅拌，使厌氧-缺氧-好氧状态循环、切换。好氧区1中的混合液与缺氧区2的混合液混合。
整个系统自动化程度高，在好氧区设置DO仪的探头，进行在线溶解氧(DO)的检测，所预定的DO水平的时空段要求通过计算机调控鼓风机的启闭及供气量。同时，也根据事先设计好的缺氧区、好氧区的不同时空的要求以及反硝化过程的要求而调控搅拌器的启闭，既推动两区间混合液的混合、传质，又可改变硝化区与反硝化区的容积及硝化与反硝化反应的适宜水力停留时间。根据进水水质、污染物负荷及出水水质要求，通过事先设计好的软件进行运行操作调控。
自动控制装置通过曝气装置、搅拌器的不断切换、运行或停止运行。从而确保了2区与3区轮流处于好氧状态或缺氧状态及回流循环。不需设置循环回流泵，故节能。并且，搅拌器也能保证高的循环率。
权利要求
1.一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其特征在于，该工艺过程为废水经机械预处理后直接进入反应池的厌氧区(1)，而后废水进入缺氧区(2)与好氧区(3)，废水在这些区进行水解、反硝化、硝化与生物氧化的生化反应，最后废水入二沉池进行固液分离后外排。
2.根据权利要求1所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其特征在于，反应池内分成相互紧密关联的三个区，均设有浸没式搅拌器(5)，搅拌器推动两区间混合液的混合、传质，可改变硝化区与反硝化区的容积及硝化与反硝化反应的适宜水力停留时间。
3.根据权利要求1所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其特征在于，进水量由调节阀控制，好氧区内底部设有曝气管(7)，进行布气，空压机进行曝气，曝气量由空气流量计控制。
4.根据权利要求1所述的一体化污水处理的脱氮除磷工艺，其特征在于，该工艺运行参数如下反应器有效容积60(L)；进水量80～100(L/d)；污泥负荷0.05～0.2[KgBOD5/kgMLSS·d]；容积负荷0.57～0.83[KgBOD5/M3·d]水力停留时间4～6(h)；停留时间分布厌氧∶缺氧∶好氧＝1∶2∶3.3；混合液悬浮物浓度3960～7920(mg/L)；泥龄15～20d；混合液最大回流比200％。
全文摘要
一体化污水处理脱氮除磷工艺是基于厌氧、缺氧和好氧于一池，生化反应原理去除有机物和除磷脱氮的，但它独特池型结构和设备配置，使生化池内的缺氧区和好氧区既能相对分开，又能巧妙地解决混合液内回流的矛盾，从而形成一种新型的污水处理工艺。该工艺反应池的内圈是圆形的，中间圈是半圆形的，外圈又是圆形的，将一圆池分隔成三个区(即厌氧区、缺氧区、与好氧区)。然后通过搅拌器、曝气器，对其水动力学、生化反应利用计算机进行调控，从而完成一系列的净化工序，使净化水达到排放标准。主要用途中小城镇生活污水处理、居民生活小区污水处理、各类工业废水处理、高浓度有机废水处理、中水回用等。
文档编号C02F3/30GK101041533SQ20071001051
公开日2007年9月26日 申请日期2007年2月28日 优先权日2007年2月28日
发明者薛军, 付瑞青, 戴世博, 惠振强 申请人:沈阳化工学院