专利名称：三泥法硝化及反硝化除磷处理系统及方法
三泥法硝化及反硝化除磷处理系统及方法
技术领域：
本发明技术方案属于中低碳氮比(C0D/TN介于3 10)的城镇污水处理领域，具 体涉及一种三泥法硝化及反硝化除磷处理系统及方法。
背景技术：
按照《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A的规定，城镇污水经 处理后，排放的污水须符合TN ( 15mg/L, NH4+-N ( 5mg/L, TP ( 0. 5mg/L。因此，如何在去 除污水中有机物的同时，降低排放污水中的NH4+-N、TN、TP的含量成为污水处理面临技术的 迫切任务之一。氮、磷成为新建污水厂和旧厂升级改造的最大难题。我国南方地区城市污 水普遍具有低碳氮比特征，即C0D/TN的比例较低，导致南方地区污水厂的提标改造达一级 A标准更加困难。低碳氮比污水处理达一级A标准困难的原因有两方面常规的处理工艺如A/0、A2/0、SBR、各种氧化沟等，反硝化细菌、硝化细菌及聚磷菌 同时存在于悬浮增长的混合液中，污泥在厌氧、缺氧和好氧段之间往复循环。由于硝化菌生 长较慢，为了获得良好的硝化效果，需要延长污泥龄(SRT)以提高硝化菌比例，而为了获得 较高的除磷效率，需要减少SRT以便及时将聚磷菌以剩余污泥的方式从系统中排出，故而 硝化与除磷所需的最佳SRT相抵触，硝化与除磷难以兼顾，尤其是难以同时达到一级A出水 标准。此外，反硝化(即脱氮)与除磷之间也存在着矛盾。聚磷菌和反硝化菌均需要碳 源，而当碳氮比低、碳源不足时，反硝化效率不高，一级A的总氮(TN)标准难以达到。目前 常用的方案是外加碳源，如甲醇，但是面临着成本、运输安全等问题。近年来发展较快的双污泥脱氮除磷工艺因其“一碳两用”，节约能耗等优势受到了 广泛的关注。双污泥系统中，硝化细菌单独存在于一固定反应池或反应柱中，以独立于反硝 化细菌。这样，就解决了单污泥系统中硝化细菌需要好氧时间较长与聚磷菌所需的最佳SRT 相抵触的缺陷，使反硝化聚磷菌与硝化细菌都能够在各自最适宜的环境下生长。另外，在双 污泥系统，硝化细菌与聚磷菌处于独立的系统中，把硝化反应阶段消耗的有机物，用来作为 反硝化脱氮、除磷的碳源，降低污水处理的成本。双污泥系统具体可以分为Wanner工艺、DEPHAN0X工艺、A2N工艺以及A2NSBR工艺。 这些工艺具有双污泥法的优点，但是对于我国南方地区总氮和氨氮浓度高、有机物浓度低 的城市污水，这些工艺在达一级A出水标准时仍存在不足。(1)由于超越污泥携带的氨氮在 后续处理单元不能被去除，因此当进水总氮超过25mg/L时，现有双泥法出水氨氮无法达到 一级A的高排放标准，而大多数城市污水厂原水通常高于该总氮浓度。(2) 二沉池污泥含磷 量高，污泥磷含量通常高于常规A2/0，因此即使少量的污泥随上清液流出也极易导致出水 总磷超标，因此现有双泥法工艺出水总磷不能稳定达标。(3)原水中的胶体和颗粒有机物在 厌氧池与二沉池污泥混合后，随污泥进入缺氧池，现有双 泥法工艺中，这些胶体和颗粒有机 物以外碳源的形式存在，不利于工艺的运行，其一，微生物能够利用这部分外碳源进行反硝 化但不能吸磷，导致碳源不能“一碳两用”，其二，由于未能充分水解，颗粒有机物可能随缺氧池混合液进入二沉池，导致二沉池内释磷，出水超标；(4)现有双泥法通常采用常规的接 触氧化法作为硝化池，占地面积大，而双泥法比常规A2/0法多了一个沉淀池，因此面积过大 接触氧化池不适用于用地紧张的城市地区。(5)为了确保二沉池的高沉淀效率，现有双泥法 必须采用较低的表面负荷(例如0. 5 0. 8m3/m2/h)，导致二沉池占地面积大。
发明内容为了解决进水碳氮比较低时，碳源不足以同时满足常规脱氮除磷技术同时脱氮和 除磷的需求，出水氨氮和总磷达标不稳定，基建和运行费用较高等技术问题。本发明提供了 一种三泥法硝化及反硝化除磷处理系统及方法，所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统包 括用于对原水进行沉淀和除油的预处理单元；用于对所述预处理单元排出的污水和所述 二沉单元回流的污泥进行厌氧释磷的厌氧单元；用于对所述厌氧单元排出的泥水进行分离 的中沉单元；用于对所述中沉单元排出的上清液进行硝化的一级曝气生物硝化单元；用于 对经所述中沉单元沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝化单元排出的污水进行脱氮除磷的 缺氧单元；用于对所述缺氧单元排出的泥水进行分离的二沉单元；用于对经所述二沉单元 处理后的污水进行硝化处理的二级曝气生物硝化单元。。本发明中所述的“三泥”是指一级曝气生物硝化单元的污泥，厌氧池、中沉池、缺 氧池和二沉池中循环的活性污泥，以及二级曝气生物硝化单元的污泥。根据本发明的一优选技术方案所述预处理单元包括用于对原水进行沉淀的初 沉单元；用于去除所述初沉单元排出的污水中油脂的除油单元。根据本发明的一优选技术方案所述初沉单元为初沉池，所述除油单元为气浮池。
根据本发明的一优选技术方案所述厌氧单元为利用反硝化聚磷菌进行厌氧释磷 并吸收水中溶解性有机物合成体内PHB的厌氧池。根据本发明的一优选技术方案所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统还包括 用于将所述二沉单元的回流污泥输送到所述厌氧池的第一污泥泵。根据本发明的一优选技术方案所述中沉单元为中沉池，所述一级曝气生物硝化 单元为曝气生物滤池。根据本发明的一优选技术方案所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统还包括 用于将所述中沉池沉淀的污泥输送到所述缺氧单元的第二污泥泵和超越管线。根据本发明的一优选技术方案所述缺氧单元包括用于对所述中沉单元沉淀的 污泥进行厌氧释磷的厌氧子单元；用于对经所述厌氧子单元厌氧释磷的污泥和所述一级曝 气生物硝化单元排出的污水进行反硝化脱氮除磷的缺氧子单元；用于对缺氧子单元的泥水 混合液进行好氧吸磷、对反硝化生成的气体进行吹脱、对污泥活性进行再生的快速曝气单元。根据本发明的一优选技术方案所述二沉单元为将所述缺氧单元排出的泥水进行 沉淀分离的二沉池。根据本发明的一优选技术方案所述二级曝气生物硝化单元为曝气生物滤池。本发明提供的三泥法硝化及反硝化除磷处理方法包括步骤1、预处理单元对原水进行沉淀和油脂去除；步骤2、厌氧单元对所述预处理单元排出的污水和二沉单元回流的污泥进行厌氧释磷，吸收水中溶解性有机物合成体内PHB，厌氧单元水力停留时间为1. O 1. 5h ；步骤3、中沉单元对所述厌氧单元排出的泥水进行分离，中沉单元的表面负荷
1.0 2. OmVmVh ；步骤4、一级曝气生物硝化单元对所述中沉单元排出的上清液进行硝化，水力停留 时间1. 0 1. 5h ；步骤5、缺氧单元对经所述中沉单元沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝化单元排 出的污水进行脱氮除磷；步骤6、二沉单元对所述缺氧单元排出的泥水进行分离，二沉池表面负荷为1.0
2.0m7m2/h。步骤7、二级曝气生物硝化单元对所述二沉单元排出的上清液进行硝化，水力停留 时间20 30min。根据本发明的一优选技术方案所述步骤1包括步骤11、初沉单元对原水进行沉淀；步骤12、除油单元去除所述初沉单元排出的污水中油脂。根据本发明的一优选技术方案所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法还包括 第一污泥泵将所述二沉单元的回流污泥输送到所述厌氧单元。根据本发明的一优选技术方案所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法还包括 第二污泥泵和超越管线将所述中沉单元沉淀的污泥输送到所述缺氧单元。根据本发明的一优选技术方案所述步骤5包括步骤51、厌氧子单元对所述中沉单元沉淀的污泥中的胶体和颗粒有机物进一步水 解酸化，促进微生物利用水解酸化后的溶解性碳源进一步厌氧释磷，水力停留时间为20 30min ；步骤52、缺氧子单元对经所述厌氧子单元进一步厌氧释磷的污泥和所述一级曝气 生物硝化单元排出的污水进行反硝化脱氮除磷，水力停留时间为2. 0 2. 5h ；步骤53、快速曝气单元对缺氧子单元的泥水混合液进行好氧吸磷进一步降低磷浓 度、对反硝化生成的气体进行吹脱、对污泥活性进行再生，水力停留时间为20 30min。本发明采用双泥系统保证除磷菌与硝化菌分别处于各自适宜的生长环境中，与传 统的A2/0等工艺相比，克服了常规脱氮除磷工艺中脱氮与除磷之间污泥龄的矛盾，提高了 脱氮除磷效果，降低了基建和运行费用。与其它双泥法相比，本发明具有以下特点1、本发明采用曝气生物滤池(BAF)作为一级曝气硝化单元，具有以下特点①充 分利用了 BAF硝化效果好、占地面积小的优点 ’②传统BAF由于进水COD相对较高，因此需 要碳化段降解COD(可单独设置碳化BAF或在同一 BAF中进行碳化与硝化)，碳化段增加了 BAF的停留时间，降低了硝化效果，同时由于异养菌生长快、粘性大，因此易堵塞，本发明中 的BAF进水COD低，因此克服了传统BAF的硝化速率慢，易堵塞问题。2、本发明采用二级曝气硝化单元去除由于超越污泥携带的氨氮，现有双泥法在进 水总氮超过25mg/L时无法达到一级A的氨氮排放标准，而本发明可稳定地达标。3、二沉池污泥含磷量高，污泥磷含量通常高于常规A2/0， 因此即使少量的污泥随 上清液流出也极易导致出水总磷超标，因此现有双泥法工艺出水总磷不能稳定达标。本发 明采用曝气生物滤池处理二沉池出水，可截留污泥并进一步好氧除磷，因此出水磷浓度可达到非常低的水平，大幅度优于一级A的总磷排放标准。
4、本发明将缺氧池分隔出厌氧子单元，原水中的胶体和颗粒有机物在厌氧池与二 沉池污泥混合后，随污泥进入厌氧子单元，可得到进一步的水解酸化，促进微生物进一步厌 氧释磷，强化了原水COD的充分利用，防止这些有机物随混合液进入二沉池，从而避免二沉 池释磷和出水磷超标。由于进入厌氧子单元的流量占总流量的30 40%，污泥的实际停留 时间达到1. 0 1. 5h，有利于有机物的水解酸化；厌氧子单元与缺氧子单元合建，结构简单 紧凑。5、在本发明中，中沉池和二沉池可选择高表面负荷，大幅度降低了沉淀池占地面 积；硝化单元采用BAF，降低了占地面积。因此，本发明适用于用地紧张的城市的污水厂建 设和改造需求。
图1是本发明三泥法硝化及反硝化除磷处理系统结构示意图；图2是本发明三泥法硝化及反硝化除磷处理方法的流程图；图3为预处理单元对原水进行处理的具体流程图；图4为缺氧单元对污泥和污水进行处理的具体流程图；图5为系统主要单元COD变化；图6为系统主要单元氨氮变化；图7为系统主要单元硝态氮变化；图8为二级BAF出水TN情况；图9为系统主要单元氨氮、硝态氮、总氮的变化；图10为系统主要单元TP变化；图11为沉降时污泥层高度随时间变化。
具体实施方式以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明。图1是本发明三泥法硝化及反硝化除磷处理系统结构示意图。如图1所示，三泥 法硝化及反硝化除磷处理系统包括预处理单元101、厌氧单元102、中沉单元103、一级曝气 生物硝化单元104、缺氧单元105、二沉单元106和二级曝气生物硝化单元107。所述预处理单元101用于对原水进行沉淀和去除油脂。在本发明的优选技术方案 中，所述预处理单元101具体包括初沉单元111和除油单元121。其中，所述初沉单元111 对原水进行沉淀。经过所述初沉单元111沉淀处理后的污水进入除油单元121。除油单元 121对污水中的油脂进行去除。在本发明的优选技术方案中，所述初沉单元111为初沉池，所述除油单元121为气 浮池。所述厌氧单元102用于对所述预处理单元101排出的污水和所述二沉单元106回 流的污泥进行厌氧释磷，在本发明的优选技术方案中，所述厌氧单元102为利用反硝化聚 磷菌进行厌氧释磷的厌氧池。在该厌氧池中，水力停留时间为1. 0-1. 5h，经所述初沉池和所 述除油预处理后污水与所述二沉单元106输送的回流污泥进行混合形成泥水混合液，反硝化聚磷菌在厌氧条件下水解体内聚磷，以正磷酸根的形式释放到水中，并吸收水中溶解性 的有机物合成体内PHB，水力停留时间为1. O 1. 5h。在本发明的优选技术方案中，所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统还包括第一 污泥泵162，第一污泥泵162用于将所述二沉单元106的回流污泥输送到所述厌氧池中。
所述中沉单元103用于对所述厌氧单元102排出的泥水进行分离，表面负荷为
1.0 2. 0m7m2/h，上清液进入所述一级曝气生物硝化单元104。所述一级曝气生物硝化单 元104用于对所述中沉单元103排出的上清液进行硝化，水力停留时间1. 0 1. 5h。污水 中的氨氮及有机氮经氨化处理后氨氮，再通过生物硝化作用硝化成硝酸氮，所述一级曝气 生物硝化池对污水的硝化效果可以达到90 95%。在本发明的优选技术方案中，所述中沉单元103为中沉池，所述一级曝气生物硝 化单元104为曝气生物滤池。本发明的优选技术方案中，所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统还包括第二污 泥泵145和超越管线235，所述第二污泥泵145和超越管线235用于将所述中沉池沉淀的污 泥输送到所述缺氧单元105中。所述缺氧单元105用于对经所述中沉单元103沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝 化单元104排出的污水进行脱氮除磷。所述缺氧单元105采用厌氧段、缺氧段与曝气段合 建式结构。在本发明的优选技术方案中，所述缺氧单元105包括厌氧子单元115、缺氧子单 元125和快速曝气子单元135。在所述厌氧子单元115中，水力停留时间为20-30min左 右，所述中沉单元103沉淀的污泥进行在其中进一步厌氧释磷，一方面，可以将中沉池污泥 中胶体和颗粒有机物进一步水解酸化，微生物利用水解酸化后的溶解性碳源进一步厌氧释 磷。另一方面，当进水有机物浓度很低，导致所述厌氧单元102释磷不充分时，可以通过向 所述厌氧子单元115投加外加碳源来提高释磷的效果，从而提高系统释磷和吸磷的效率， 厌氧子单元水力停留时间为20 30min。在缺氧子单元125，水力停留的时间为2. 0
2.5h，经所述厌氧子单元115厌氧释磷的污泥和所述一级曝气生物硝化单元104排出的污 水在所述缺氧子单元125中再次混合，所述缺氧子单元125中的反硝化聚磷菌以硝态氮为 电子受体氧化体内PHB，并超量吸收水中正磷酸根从而合成体内聚磷，完成脱氮除磷的处 理。经过所述缺氧子单元125的脱氮除磷后，快速曝气子单元135通过好氧吸磷对缺氧子 单元125的泥水混合液中的磷进行进一步吸收，同时吹脱反硝化生成的气体和再生污泥活 性，快速曝气时间20 30min。所述二沉单元106用于对所述缺氧单元105排出的泥水进行分离，完成最终的泥 水分离，二沉池表面负荷1. 0 2. OmVmVh0。经过所述二沉单元106泥水分离后，符合排放 标准的上清液排入下水道或者作为绿化用水，沉淀的污泥一部分通过所述第一污泥泵162 以回流污泥的形式输送到所述厌氧池，另外一部分以剩余污泥的形式排放，最终完成污水 中磷的去除。在本发明的优选技术方案中，所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统还包括二级 曝气生物硝化单元107，所述二级曝气生物硝化单元107用于对经所述二沉单元106处理后 的污水进行硝化处理，水力停留时间为20 30min。在三泥法硝化及反硝化除磷处理系统 增加所述二级曝气生物硝化单元107主要针对超越污泥中携带的氨氮导致所述二沉单元106排出的上清液中氨氮达不到排放标准的情况。通过进一步硝化处理，保证系统的最终出 水中的氨氮达到排放标准，同时进一步降低出水SS、TP,。在本发明的优选技术方案中，所 述二级曝气生物硝化单元107为曝气生物滤池。图2是本发明三泥法硝化及反硝化除磷处理方法的流程图。如图2所示，三泥法硝化及反硝化除磷处理方法包括S101、预处理单元对原水进行沉淀和油脂去除；S102、厌氧单元对所述预处理单元排出的污水和二沉单元回流的污泥进行厌氧释 磷；S103、中沉单元对所述厌氧单元排出的泥水进行分离；S104、一级曝气生物硝化单元对所述中沉单元排出的上清液进行硝化；S105、缺氧单元对经所述中沉单元沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝化单元排出 的污水进行脱氮除磷；S106、二沉单元对所述缺氧单元排出的泥水进行分离；S107、二级曝气生物硝化单元对所述二沉单元排出的上清液进行硝化。图3为预处理单元对原水进行处理的具体流程图。如图3所示，在本发明的优选 技术方案中，预处理单元对原水进行处理具体包括S311、初沉单元对原水进行沉淀；S321、除油单元去除所述初沉单元排出的污水中的油脂。在本发明的优选技术方案中，S106之后执行第一污泥泵将所述二沉单元的回流 污泥输送到所述厌氧单元。在本发明的优选技术方案中，S103之后、S105之前执行第二污泥泵和超越管线 将所述中沉单元沉淀的污泥输送到所述缺氧单元。图4为缺氧单元对污泥和污水进行处理的具体流程图。如图4所示，在本发明的 优选技术方案中，缺氧单元对污泥和污水进行处理具体包括S415、厌氧子单元对所述中沉单元沉淀的污泥进一步厌氧释磷；即厌氧子单元对 所述中沉单元沉淀的污泥中的胶体和颗粒有机物进一步水解酸化，促进微生物利用水解酸 化后的溶解性碳源进一步厌氧释磷，水力停留时间为20 30min。S425、缺氧子单元对经所述厌氧子单元厌氧释磷的污泥和所述一级曝气生物硝化 单元排出的污水进行反硝化脱氮除磷；即，缺氧子单元对经所述厌氧子单元进一步厌氧释 磷的污泥和所述一级曝气生物硝化单元排出的污水进行反硝化脱氮除磷，水力停留时间为 2. 0 2. 5h ；S435、快速曝气单元对缺氧子单元的泥水混合液进行好氧吸磷、对反硝化生成的 气体进行吹脱、对污泥活性进行再生。快速曝气单元水力停留时间为20 30min。本发明采用双泥系统保证除磷菌与硝化菌分别处于各自适宜的生长环境中，与传 统的A2/0等工艺相比，克服了常规脱氮除磷工艺中脱氮与除磷之间污泥龄的矛盾，提高了 脱氮除磷效果，降低了基建和运行费用。与其它双泥法相比，本发明具有以下特点1、本发明采用曝气生物滤池(BAF)作为一级曝气硝化单元，具有以下特点①充 分利用了 BAF硝化效果好、占地面积小的优点 ’②传统BAF由于进水COD相对较高，因此需 要碳化段降解COD(可单独设置碳化BAF或在同一 BAF中进行碳化与硝化)，碳化段增加了BAF的停留时间，降低了硝化效果，同时由于异养菌生长快、粘性大，因此易堵塞，本发明中 的BAF进水COD低，因此克服了传统BAF的硝化速率慢，易堵塞问题。2、本发明采用二级曝气硝化单元去除由于超越污泥携带的氨氮，现有双泥法在进 水总氮超过25mg/L时无法达到一级A的氨氮排放标准，而本发明可稳定地达标。3、二沉池污泥含磷量高，污泥磷含量通常高于常规A2/0，因此即使少量的污泥随 上清液流出也极易导致出水总磷超标，因此现有双泥法工艺出水总磷不能稳定达标。本发 明采用曝气生物滤池处理二沉池出水，可截留污泥并进一步好 氧除磷，因此出水磷浓度可 达到非常低的水平，大幅度优于一级A的总磷排放标准。4、本发明将缺氧池分隔出厌氧子单元，原水中的胶体和颗粒有机物在厌氧池与二 沉池污泥混合后，随污泥进入厌氧子单元，可得到进一步的水解酸化，促进微生物进一步厌 氧释磷，强化了原水COD的充分利用，防止这些有机物随混合液进入二沉池，从而避免二沉 池释磷和出水磷超标。由于进入厌氧子单元的流量占总流量的30 40%，污泥的实际停留 时间达到1. 0 1. 5h，有利于有机物的水解酸化；厌氧子单元与缺氧子单元合建，结构简单 紧凑。5、本发明中中沉池和二沉池可选择高表面负荷，大幅度降低了二沉池占地面积； 硝化单元采用BAF，降低了占地面积。因此，本发明适用于用地紧张的城市的污水厂建设和 改造需求。以深圳某大学校园生活区污水为原水，原水COD = 120-300mg/L,NH4+ = 28_60mg/ L, TN = 33-75mg/L,平均 COD/TN = 5. 0，TP = 4. 2-6. 3mg/L, pH = 6. 5-7. 5，处理水量为 1. OmVho主要设计参数厌氧池HRT = 1. Oh,中沉池、二沉池表面负荷1. 6m3/m2/h,缺氧池 HRT = 3. Oh, 一级曝气生物硝化单元(一级BAF) HRT = 1. Oh, 二级曝气生物硝化单元(一级 BAF) HRT = 0. 5h，超越污泥与回流污泥量控制在进水量的33%。图5为系统主要单元COD变化；图6为系统主要单元氨氮变化；图7为系统主要单 元硝态氮变化；图8为二级BAF出水TN情况；图9为系统主要单元氨氮、硝态氮、总氮的变 化；图10为系统主要单元TP变化；图11为沉降时污泥层高度随时间变化。如图5、6、7、8、 9、10和11所示。经过近两个月的运行，出水COD平均30mg/L左右，出水TP平均0. 19mg/ L，NH4+平均3. 6mg/L, TN平均10. 8mg/L。该系统可承受高TN负荷，当TN达到60mg/L时， 出水NH4+和TN仍可达到一级A标准，即NH4+低于5mg/L，TN低于15mg/L。以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统包括用于对原水进行沉淀和油脂去除的预处理单元(101)；用于对所述预处理单元(101)排出的污水和二沉单元(106)回流的污泥进行厌氧释磷的厌氧单元(102)；用于对所述厌氧单元(102)排出的泥水进行分离的中沉单元(103)；用于对所述中沉单元(103)排出的上清液进行硝化的一级曝气生物硝化单元(104)；用于对经所述中沉单元(103)沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝化单元(104)排出的污水进行脱氮除磷的缺氧单元(105)；用于对所述缺氧单元(105)排出的泥水进行分离的二沉单元(106)；用于对经所述二沉单元(106)排出的污水进行硝化处理的二级曝气生物硝化单元(107)。
2.根据权利要求1所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述预处理 单元(101)包括用于对原水进行沉淀的初沉单元(111)；用于去除所述初沉单元(111)排出的污水中油脂的除油单元(121)。
3.根据权利要求2所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述初沉单 元(111)为初沉池，所述除油单元(121)为气浮池。
4.根据权利要求1所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述厌氧单 元(102)为利用反硝化聚磷菌进行厌氧释磷，并吸收水中溶解性有机物合成体内PHB的厌 氧池。
5.根据权利要求4所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于，所述三泥法 硝化及反硝化除磷处理系统还包括用于将所述二沉单元(106)的回流污泥输送到所述厌 氧池的第一污泥泵(162)。
6.根据权利要求1所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述中沉单 元(103)为中沉池；所述一级曝气生物硝化单元(104)为曝气生物滤池。
7.根据权利要求6所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述三泥法 硝化及反硝化除磷处理系统还包括用于将所述中沉池沉淀的污泥输送到所述缺氧单元 (105)的第二污泥泵(145)和超越管线(235)。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征 在于所述缺氧单元(105)包括用于对所述中沉单元(103)沉淀的污泥进行厌氧释磷的厌氧子单元(115)； 用于对经所述厌氧子单元(115)厌氧释磷的污泥和所述一级曝气生物硝化单元(104) 排出的污水进行反硝化脱氮除磷的缺氧子单元(125)；用于对缺氧子单元(125)的泥水混合液进行好氧吸磷、对反硝化生成的气体进行吹 脱、对污泥活性进行再生的快速曝气单元(135)。
9.根据权利要求1所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于所述二沉单 元(106)为将所述缺氧单元(105)排出的泥水进行沉淀分离的二沉池。
10.根据权利要求1所述三泥法硝化及反硝化除磷处理系统，其特征在于，所述二级曝气生物硝化单元(107)为曝气生物滤池。
11.一种三泥法硝化及反硝化除磷处理方法，其特征在于所述三泥法硝化及反硝化 除磷处理方法包括步骤1、预处理单元对原水进行沉淀和油脂去除；步骤2、厌氧单元对所述预处理单元排出的污水和二沉单元回流的污泥进行厌氧释磷， 吸收水中溶解性的有机物合成体内PHB，厌氧单元水力停留时间为1. 0 1. 5h ；步骤3、中沉单元对所述厌氧单元排出的泥水进行分离，中沉单元的表面负荷1. 0 2. 0m3/m2/h ；步骤4、一级曝气生物硝化单元对所述中沉单元排出的上清液进行硝化，水力停留时间 1. 0 1. 5h ；步骤5、缺氧单元对经所述中沉单元沉淀的污泥和所述一级曝气生物硝化单元排出的 污水进行脱氮除磷；步骤6、二沉单元对所述缺氧单元排出的泥水进行分离，二沉池表面负荷1. 0 2. 0m3/ m2/h；步骤7、二级曝气生物硝化单元对所述二沉单元排出的上清液进行硝化，水力停留时间 20 30min。
12.根据权利要求11所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法，其特征在于所述步骤1 包括步骤11、初沉单元对原水进行沉淀；步骤12、除油单元去除所述初沉单元排出的污水中的油脂。
13.根据权利要求11所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法，其特征在于，所述三泥 法硝化及反硝化除磷处理方法还包括第一污泥泵将所述二沉单元的回流污泥输送到所述厌氧单元。
14.根据权利要求11所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法，其特征在于，所述三泥 法硝化及反硝化除磷处理方法还包括第二污泥泵和超越管线将所述中沉单元沉淀的污泥 输送到所述缺氧单元。
15.根据权利要求11至14任一权利要求所述三泥法硝化及反硝化除磷处理方法，其特 征在于，所述步骤5包括步骤51、厌氧子单元对所述中沉单元沉淀的污泥中的胶体和颗粒有机物进一步水解酸 化，微生物利用水解酸化后的溶解性碳源进一步厌氧释磷，水力停留时间为20 30min ；步骤52、缺氧子单元对经所述厌氧子单元厌氧释磷的污泥和所述一级曝气生物硝化单 元排出的污水进行反硝化脱氮除磷，水力停留时间为2. 0 2. 5h ；步骤53、快速曝气单元对缺氧子单元的泥水混合液通过好氧吸磷进一步降低出水磷浓 度、对反硝化生成的气体进行吹脱、对污泥活性进行再生，水力停留时间为20 30min。
全文摘要
本发明涉及一种三泥法硝化及反硝化除磷处理系统及方法，该系统包括预处理单元、厌氧单元、中沉单元、一级曝气生物硝化单元、缺氧单元、二沉单元与二级曝气生物硝化单元。该方法为原水经预处理单元沉淀和除油后与回流污泥进入厌氧池厌氧释磷，微生物吸收水中溶解性有机物合成体内PHB。泥水经中沉池沉淀后，上清液进入一级曝气生物硝化单元，出水与中沉池污泥进入缺氧池反硝化脱氮除磷，缺氧池混合液经二沉池分离后，上清液进入二级曝气生物硝化单元进一步处理，污泥一部分回流，一部分以剩余污泥排放。本发明系统占地面积小，基建和运行费用低。对于低碳氮城市污水，系统出水能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》一级A标准。
文档编号C02F9/14GK101830603SQ20101017596
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者吕小梅, 廖凤京, 李继, 董文艺 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院