一种AO-AO/MBBR式污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体地涉及一种能够强化污染物稳定去除功能的AO-AO/MBBR式污水处理系统。

背景技术：

现有污水二级生化工艺多采用A²O或其改良工艺，遇进水冲击时(如高COD、高氨氮、高TN、高色度，含油、含难降解有机物等)，导致生化系统池容有限、调控缓冲能力不足，特别是冬季生物活性差、硝化效率低，出水水质难以稳定达标；若涉及现有处理设施有提标需求时，受场地、基建投资、施工期等局限性，难以快速确定稳定有效的提标技术方案。

已有A²O、多级AO等悬浮活性污泥法，或MBBR、生物流化床等填料载体附着活性污泥处理技术，但缺乏将A²O、多级AO、MBBR及吸附等整合优化技术，以应对超设计进水水质时的调控容量不足或水质提标需求情况。

技术实现要素：

为解决或缓解上述问题，本实用新型提供了一种污水处理系统。所述污水处理系统包括按照水流方向依次连通的第一生物处理池、第二生物处理池、快吸附池和二沉池；所述第一生物处理池的出口与所述第二生物处理池的进口连通，所述第二生物处理池的出口与所述快吸附池的进口连通，所述快吸附池的出口与所述二沉池的进口连通；所述第一生物处理池包括按照水流方向依次连通的一个厌氧区以及至少一个好氧区和/或缺氧区；所述第二生物处理池包括好氧MBBR区，所述好氧MBBR区的末端设有硝化液气提装置和载体填料拦截装置；所述快吸附池中布置有硅碳吸附剂。

优选地，所述第二生物处理池还包括缺氧MBBR区，所述缺氧MBBR区的进口与所述第一生物处理池的出口连通；所述缺氧MBBR区的出口与所述好氧MBBR区的进口连通；所述好氧MBBR区通过所述硝化液气提装置向所述缺氧MBBR区输送硝化液和小型填料载体，并通过填料回流防止所述缺氧MBBR区中的填料向所述好氧MBBR区的迁移流失。

优选地，所述至少一个好氧区和/或缺氧区是一个好氧区和一个缺氧区；所述厌氧区的出口与所述好氧区的进口连通；所述好氧区的出口与所述缺氧区的进口连通；所述缺氧区的出口与所述缺氧MBBR区的进口连通。

优选地，所述至少一个好氧区和/或缺氧区是一个好氧区和一个缺氧区；所述厌氧区的出口与所述缺氧区的进口连通；所述缺氧区的出口与所述好氧区的进口连通；所述好氧区的出口与所述缺氧MBBR区的进口连通。

优选地，所述至少一个好氧区和/或缺氧区是一个好氧区；所述厌氧区的出口与所述好氧区的进口连通；所述好氧区的出口与所述缺氧MBBR区的进口连通。

优选地，所述至少一个好氧区和/或缺氧区是一个好氧区和两个缺氧区；所述厌氧区的出口与所述两个缺氧区中的第一缺氧区的进口连通；所述第一缺氧区的出口与所述好氧区的进口连通；所述好氧区的出口与所述两个缺氧区中的第二缺氧区的进口连通；所述第二缺氧区的出口与所述好氧MBBR区的进口连通。

优选地，在所述快吸附池的出口处或所述二沉池的进口处设置有絮凝剂投加装置。特别地，絮凝剂可以是高分子絮凝剂。

优选地，所述硅碳吸附剂是由活性炭和硅藻土按比例掺合而成的。

根据本实用新型中的工业废水处理系统，可获得的有益效果至少在于：

综合A²O、多级AO、MBBR的技术特性，并将生物降解、吸附、凝聚技术进行有效结合，强化了污染物稳定去除功能。具体地，将传统的AAO工艺优化为AOA工艺，减少内回流泵设置；将传统的多级AO工艺，优化为AO-AO/MBBR工艺，实现泥膜移动载体共生；通过在生化后端增加快吸附池，强化生物吸附去除效果；在快吸附池的出口或二沉池进口投加高分子起微絮凝作用，提高固液分离效果。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1为本实用新型的第一实施例的污水处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型的第二实施例的污水处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型的第三实施例的污水处理系统的结构示意图。

图4为本实用新型的第四实施例的污水处理系统的结构示意图。

图5为本实用新型的第五实施例的污水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在对本实用新型的技术方案进行具体描述之前，首先对本实用新型中所提及的术语进行适当的解释。

本文中所提及的“色度”是指含在水中的溶解性的物质或胶状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。

本文中所提及的“COD”(中文全称：化学需氧量，英文全称：Chemical Oxygen Demand)是指化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数。

本文中所提及的“BOD”(中文全称：生化需氧量，英文全称：Biochemical Oxygen Demand)是指生化需氧量或生化耗氧量，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。

本文中所提及的“BOD5”是指5日生化需氧量，表示在有氧的情况下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量。

本文中所提及的“B/C比”是指BOD5/COD的比值，B/C比通常代表废水的可生化性，比值越高代表可生化性越好。

本文中所提及的“SS”(中文全称：悬浮物，英文全称：Suspended Solids)是指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。

本文中所提及的“TN”(中文全称：总氮量，英文全称：Total Nitrogen)是指水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO3^-、NO2^-和NH4⁺等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，以每升水含氮毫克数计算。常被用来表示水体受营养物质污染的程度。

本文中所提及的“TP”(中文全称：总磷量，英文全称：Total Phosphorus)是指水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。

本文中所提及的“厌氧池”(或厌氧区)是指原污水和从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入其中的反应器，其主要功能是释放磷，同时对部分有机物进行氨化。

本文中所提及的“好氧池”(或好氧区)是指混合液由缺氧池或厌氧池进入其中的反应器，其功能是多重的，去除BOD、硝化和吸收磷都是在该反应器内进行的，这三项反应都是重要的，在“好氧池”末端混合液污水中BOD(或COD)得到去除，污水中含有大量NO3-N，混合液污泥中含有过剩的磷，。流量为0％～300％Q(Q—原污水量)的混合液从这里回流到缺氧池。

本文中所提及的“缺氧池”(或缺氧区)是指污水经厌氧池或好氧池进入其中的反应器，其首要功能是脱氮，硝态氮是通过内回流环送来的，回流的混合液量较大，一般为0％～300％Q(Q—原污水量)。

本文中所提及的“AO”(中文全称：厌氧好氧法，英文全称：Anaerobic-Oxic)工艺是指，原水和从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷；然后进入好氧池，在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为NO3-N、NO2-N同时聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化，最后经沉淀池进行泥水分离，出水排放，沉淀的污泥部分返回厌氧池，部分以富磷剩余污泥排出。

本文中所提及的“A²O”(中文全称：厌氧-缺氧-好氧法，英文全称：Anaerobic-Anoxic-Oxic)工艺，也称为AAO工艺，该工艺在厌氧—好氧除磷工艺中加一缺氧池，将自好氧池末端的混合液回流至缺氧池前端，以达到反硝化脱氮的目的。A²/O工艺的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的聚磷菌在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)通过自身的生化反应将磷释放至水中，在好氧状况下聚磷菌又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.5mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为电子供体，将来自好氧池混合液中的NO3-N及NO2-N还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。

本文中所提及的“AOA”(中文全称：厌氧-好氧-缺氧法，英文全称：Anaerobic-Oxic-Anoxic)工艺是对A²O工艺的一种改进。该工艺在厌氧—好氧除磷工艺之后加一缺氧池，将好氧池末端的混合液再流经缺氧池，以达到进一步反硝化脱氮的目的。相比于A²O工艺，本工艺减少内回流泵设置。

本文中所提及的“MBBR”(中文全称:移动床生物膜反应器，英文全称：Moving Bed Biofilm Reactor)工艺是一种源自挪威的污水处理工艺，该工艺吸收了传统流化床和生物接触氧化法两种工艺的优点，具有良好的脱氮除磷效果。污水连续经过MBBR反应器，生物不仅在活性污泥中繁殖代谢，并逐渐在悬浮填料内外表面形成生物膜，通过活性污泥中和生物膜上的微生物群落体系的共同作用，使污水得到净化。

本实用新型针对调控容量不足、水质难以稳定达标、难以快速确定稳定有效的提标技术方案的情况，从强化污染物稳定去除功能的角度出发，设计了一种污水处理系统。本实用新型的污水处理系统，将传统的AAO工艺优化为AOA工艺，减少内回流泵设置；将传统的多级AO工艺，优化为AO-AO/MBBR工艺，实现泥膜移动载体共生；通过在生化后端增加快吸附池，强化生物吸附去除效果；在二沉池进口投加高分子起微絮凝作用，提高固液分离效果。

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明白，下面将参照附图并结合具体实施例对本实用新型的污水处理系统进行详细描述。

图1示出了本实用新型的第一实施例的污水处理系统。如图1所示，本实施例的污水处理系统包括按照水流方向依次连通的第一生物处理池101、第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104。第一生物处理池101的出口与第二生物处理池102的进口连通。第二生物处理池102的出口与快吸附池103的进口连通。快吸附池103的出口与二沉池104的进口连通。

第一生物处理池101包括按照水流方向依次连通的厌氧区101A和好氧区101B。第二生物处理池102包括好氧MBBR区102A。厌氧区101A的出口与好氧区101B的进口连通，并且，好氧区101B的出口与好氧MBBR区102A的进口连通。好氧MBBR区102A的出口与快吸附池103的进口连通。

在好氧MBBR区102A的末端安装硝化液气提装置，利用鼓风充氧的空气作为气源，向其前段区输送硝化液及小型填料载体通过填料回流防止前段区填料向好氧MBBR区102A的迁移流失。混合液之所以采用气提而非泵提方式，主要防止泵叶轮切割导致塑料填料破碎，无法继续利用。好氧MBBR区102A末端设有载体填料拦截装置，出水进入快吸附池。

在快吸附池的前端通过投加装置投加硅碳吸附剂(由活性炭与硅藻土按一定比例掺合而成)，增大污泥絮体比表面积和吸附性能，进行脱色、顽固性COD强化降解及抑制污泥丝状菌膨胀。在该快吸附池的出口处或二沉池的进口处布置有絮凝剂投加装置，进一步投加微量高分子絮凝剂，有利于在二沉池进行泥水分离。

由此可知，本实施例的污水处理系统通过综合多级AO和MBBR的技术特性，并将生物降解、吸附、凝聚技术进行有效结合，强化了污染物稳定去除功能。

接下来，将参照图2描述本发明的第二实施例的污水处理系统。如图2所示，第二实施例的污水处理系统与第一实施例的污水处理系统的不同之处仅仅在于，第二实施例的污水处理系统的第一生物处理池还包括缺氧区101C和101D。由于第二实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104分别具有与第一实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104相同的构造和功能，所以在此省略其描述。

在本实施例中，厌氧区101A的出口与缺氧区101C的进口连通，缺氧区101C的出口与好氧区101B的进口连通，好氧区101B的出口与缺氧区101D的进口连通，缺氧区101D的出口与好氧MBBR区102A的进口连通。相比于第一实施例，本实施例的污水处理系统由于添加缺氧区101C和101D而进一步强化了污染物稳定去除功能。

接着，将参照图3描述本发明的第三实施例的污水处理系统。如图3所示，第三实施例的污水处理系统与第一实施例的污水处理系统的不同之处仅仅在于，第三实施例的污水处理系统的第一生物处理池还包括缺氧区101C，第二生物处理池还包括缺氧MBBR区102B。厌氧区101A的出口与好氧区101B的进口连通，好氧区101B的出口与缺氧区101C的进口连通，缺氧区101C的出口与缺氧MBBR区102B的进口连通，缺氧MBBR区102B的出口与好氧MBBR区102A的进口连通。由于第三实施例中的快吸附池103和二沉池104分别具有与第一实施例中的快吸附池103和二沉池104相同的构造和功能，所以在此省略其描述。

在本实施例的污水处理系统中，首先在厌氧区101A、好氧区101B、缺氧区101C，进水实现多点分布、流量可调，满足脱氮/除磷不同功能的内碳源需求。通过厌氧释P，好氧去除COD、氨化、硝化、吸P，以及反硝化脱氮等反应，实现一级生物降解，好氧区101B产生的硝化液直接流进下一工序的缺氧区101C，无需设置内回流泵。接着通过缺氧MBBR区102B、好氧MBBR区102A，进一步实现二级强化降解。在缺氧MBBR区102B、好氧MBBR区102A各自独立反应区内，均投加有一定比例的轻质小型悬浮塑料填料，作为生物载体以实现生物污泥倍增、泥膜强化协同处理。在好氧MBBR区102A的末端安装硝化液气提装置，利用鼓风充氧的空气作为气源，向缺氧MBBR区102B输送硝化液及小型填料载体，以利于第二级反硝化的进行，并通过填料回流防止缺氧MBBR区102B填料向好氧MBBR区102A的迁移流失。混合液之所以采用气提而非泵提方式，主要防止泵叶轮切割导致塑料填料破碎，无法继续利用。好氧MBBR区102A的末端设有载体填料拦截装置，出水进入快吸附区，在此区布置硅碳吸附剂(活性炭与硅藻土按一定比例掺合)，增大污泥絮体比表面积和吸附性能，进行脱色、顽固性COD强化降解及抑制污泥丝状菌膨胀，在末端进一步投加微量高分子絮凝剂，有利于在二沉池进行泥水分离。

因此，本实施例的污水处理系统将传统的AAO工艺优化为AOA工艺，减少内回流泵设置；将传统的多级AO工艺，优化为AO-AO/MBBR工艺，实现泥膜移动载体共生；通过在生化后端增加快吸附池，强化生物吸附去除效果，在二沉池进口投加高分子起微絮凝作用，提高泥水分离效果。换而言之，本实施例的污水处理系统综合A²O、多级AO、MBBR的技术特性，并将生物降解、吸附、凝聚技术进行有效结合，发挥强化污染物稳定去除功能。

接着，将参照图4描述本发明的第四实施例的污水处理系统。如图4所示，第四实施例的污水处理系统与第三实施例的污水处理系统的不同之处仅仅在于，第一生物处理池中的好氧区101B和缺氧区101C的位置被调换。即，厌氧区101A的出口与缺氧区101C的进口连通，缺氧区101C的出口与好氧区101B的进口连通，好氧区101B的出口与缺氧MBBR区102B的进口连通。由于第四实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104分别具有与第三实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104相同的构造和功能，所以在此省略其描述。

最后，将参照图5描述本发明的第五实施例的污水处理系统。如图5所示，第五实施例的污水处理系统与第三实施例的污水处理系统的不同之处仅仅在于，第五实施例的第一生物处理池中不包含缺氧区101C。具体地，厌氧区101A的出口与好氧区101B的进口连通，好氧区101B的出口与缺氧MBBR区102B的进口连通，MBBR区102B的出口与好氧MBBR区102A的进口连通。由于第五实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104分别具有与第三实施例中的第二生物处理池102、快吸附池103和二沉池104相同的构造和功能，所以在此省略其描述。

因此，相比于现有技术，本实用新型的技术方案解决了生化系统遇超设计进水水质时，系统达标稳定性问题；还解决了新增提标需求时，设施投资、处理效果、运行成本最优化问题。本实用新型的技术方案综合了A²O、多级AO、MBBR的技术特性，并将生物降解、吸附、凝聚技术进行有效结合，从而强化了污染物稳定去除功能。具体地，将传统的AAO工艺优化为AOA工艺，减少内回流泵设置；将传统的多级AO工艺，优化为AO-AO/MBBR工艺，实现泥膜移动载体共生；通过在生化后端增加快吸附池，强化生物吸附去除效果；在快吸附池的出口处或二沉池的进口处投加高分子起微絮凝作用，提高泥水分离效果。尤其是，将厌氧-好氧-缺氧-缺氧(悬浮载体)-好氧(悬浮载体)-吸附-絮凝功能分区，在单一生化反应系统实现上述功能。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。