一种C-AnOn污水处理工艺

本发明涉及一种c-anon(循环流缺氧好氧处理）污水处理工艺。

背景技术：

目前，污水生物处理主要采用缺氧好氧处理工艺（ao工艺），a(anaerobic)是缺氧段，用于脱氮，o(oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。缺氧好氧处理工艺是将厌氧水解技术用为好氧活性污泥的前处理，其优越性包括降解有机污染物，具有一定的脱氮除磷功能；其核心技术为活性污泥法或生物膜法。对于活性污泥法，存在基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象，工艺设备不能满足高效低耗要求等缺点；而生物膜法的不足之处在于生物膜载体增加了系统的投资，载体材料的比表面积小，反应装置容积有限、空间效率低，在处理污水时处理效率比活性污泥法低，且附着于固体表面的微生物量较难控制。

cn108928922a公开了一种无动力内循环生化反应沉淀塔，包括缺氧反应区、好氧反应区、沉淀区、内循环系统、进水泵、曝气风机，缺氧反应区底部设有穿孔布水管，好氧反应区从下至上设有曝气装置、悬挂式填料，沉淀区包含污泥斗、斜板区、清水区、出水堰，内循环系统包含气液分离池、提升管、回流管、集气罩，缺氧反应区、好氧反应区、沉淀区为从下至上布置，进水泵与穿孔布水管相连通，曝气风机与曝气装置相连通，集气罩斜边与污泥斗斜边交错形成过水缝，集气罩通过提升管与气液分离池相连通，气液分离池通过回流管与缺氧反应区底部相连通。该沉淀塔的污水在沉淀区通过斜板区的澄清作用进行固液分离，污水中悬浮固体沉降于污泥斗中，污泥斗中污泥经排泥管定期排放。尽管该沉淀塔实现了无动力内循环，但其处理过程中的硝化反应与反硝化反应并不是很充分，有机污染物去除效率低，系统脱氮运行流程复杂。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种有机污染物去除效率高、硝化反应与反硝化反应充分，系统脱氮运行流程简单的c-anon污水处理工艺。

本发明的目的是采用如下所述技术方案实现的。

一种c-anon污水处理工艺，步骤包括：引入的污水在同一水池内循环进行生物预反应、生物曝气处理、沉淀处理和生物缺氧除氮处理，且经过缺氧除氮处理后的污水和污泥混合物再次或多次进入曝气区，并与经过生物预反应处理后的污水混合后进入下一循环；处理过程中的上清液从水池顶部的出水口排除。

作为本发明的优选方案，污水在所述生物预反应区的停留时间为0.2-1h，污水在所述生物曝气处理区的停留时间为4-12h，污水在所述沉淀处理区的停留时间为0.3-1.5h，污水在所述生物缺氧除氮区的停留时间为1-5h。

作为本发明的更优选方案，污水在所述生物预反应区的停留时间为0.3-0.6h，污水在所述生物曝气处理区的停留时间为6-10h，污水在所述沉淀处理区的停留时间为0.4-1h，污水在所述生物缺氧除氮区的停留时间为1.5-3h。

为使反硝化反应进行得更加充分，引入的污水一部分直接进入缺氧除氮区，给缺氧除氮区中的反硝化反应补充适量的碳源(主要是有机物)，另一部分直接进入生物预反应区。进一步地，进入生物预反应区的污水和进入的循环污泥在生物预反应区进行混合、吸附、选择反应。采用这样的方式还能够灵活调整两部分污水进入量。

经过曝气处理的泥水混合物借助于曝气产生的动能进入沉淀处理区，并在水池内形成循环流动。采用这样的方式，使得曝气后的污水具有一定动能，通过曝气提供的动能实现污水在整个水池中形成循环流动，同时在曝气区底部形成一定的负压，使得缺氧除氮区底部的污泥和污水混合物通过预留物料通道更快进入好氧曝气区。

作为本发明的优选方案，处理过程中采用的水池包括：池体，在池体上设置有污水进口、清水出口和循环污泥进口；在池体内设置有依序连通的生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区，且生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区共同构成循环通道。

为简化处理工艺采用的水池，所述生物预反应区位于所述生物缺氧除氮区下方，所述空气推流区位于所述生物曝气区上方，所述沉淀区位于所述生物缺氧除氮区上方，所述生物预反应区、所述生物缺氧除氮区、所述沉淀区位于所述空气推流区侧方。

为进一步简化处理工艺采用的水池，所述生物缺氧除氮区分别与所述生物预反应区、所述沉淀区、所述空气推流区相邻布置，并通过隔板相互隔开。

作为优选，所述生物预反应区由隔板一和池体壁共同围合而成，隔板一和池体壁之间的间隙作为污水从所述生物预反应区流至所述生物曝气区的通道；所述沉淀区由隔板二、隔板三、隔板四和池体壁共同围合而成，隔板三与隔板四之间的间隙作为污水进入所述沉淀区的通道，隔板二与隔板三之间的间隙作为污泥回流至所述空气推流区的通道；所述生物缺氧除氮区由隔板一、隔板二和池体壁共同围合而成，隔板一与隔板二之间的间隙作为污水从所述生物缺氧除氮区回流至所述生物曝气区的通道。

作为优选，所述隔板二为梯形槽，且梯形槽的上斜边作为所述沉淀区和所述缺氧除氮区的共同挡边，梯形槽的下斜边作为所述曝气区和所述缺氧除氮区的共同挡边。

为优化污泥自然重力沉降效果，防止缺氧生化反应环境被破坏，进一步使反硝化作用进行得更加充分，在所述空气推流区与所述沉淀区之间，以及所述缺氧除氮区与所述曝气区之间的通道处分别设置有气水分离器。

为进一步去除难降解的有机物，提高有机物的去除效率，所述缺氧除氮区设置有满足工艺要求的组合填料，组合填料的比表面积大于1100m²/m³。采用这样的方案，使得组合填料会附着大量的缺氧生物菌种，缺氧生物菌种在新陈代谢过程中，会消耗污水进水带入的少量溶解氧，能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了生物脱氮的运行流程，节约了能耗，提高了生物脱氮效率。

进一步地，所述好氧曝气区中还设置有具有在线更换或自清洗功能的曝气装置。

作为优选，所述生物曝气区中设置有在线溶氧仪，所述在线溶氧仪连接有控制系统，以对生物曝气区中的溶氧进行在线监测及控制。

有益效果：本发明在同一水池内实现了生物缺氧除氮处理、生物好氧处理、污泥回流、污水回流、气水分离，泥水分离等工序，经过污水进口进入水池的污水依次通过生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，生物缺氧除氮区、再次或多次进入生物曝气区实现循环处理，经过进水渠进入水池的污水依次通过生物缺氧除氮区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，并再次或多次进入生物缺氧除氮区实现循环处理，每循环一次，即完成一次污水ao工艺处理，整个流程会完成多次污水ao工艺处理，省去了污泥回流和污水回流的泵房和设备，使得占地面积大幅减小，降低了建设成本；本发明通过曝气提供的动能在水池中不断循环，形成了多次缺氧好氧工艺反应，在好氧曝气区、空气推流区进行活性污泥好氧反应，利用微生物对cod、tn及tp进行吸收及降解，氮类污染物(主要是氨氮)通过活性污泥硝化作用转化为硝态氮，含硝态氮污水经过沉淀区沉淀固形物后进入生物缺氧除氮区中进行反硝化反应；没有充分转变形态的含氮物再循环至好氧曝气区、空气推流区经过硝化反应后，继续循环流至缺氧除氮区中进行反硝化作用，从而将硝态氮转化为氮气除去，处理过程中，污水会经过多次、反复循环，反复进行硝化反应和反硝化反应，使得硝化反应和反硝化反应非常充分，从而使有机物污染物去除效率高，脱氮效果好，系统脱氮运行流程简单；本发明抗冲击负荷强，操作和控制简单方便，同时能够在水池内形成颗粒活性污泥，有效防止污泥膨胀，可灵活地强化处理单元功能；本发明污水处理效果良好，出水水质好，能有效地降低污水处理的运行成本。

附图说明

图1是实施例中c-anon污水处理工艺所采用的水池示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些非本质的改进和调整，均在本发明保护范围内。

实施例

一种c-anon污水处理工艺，步骤包括：引入的污水在同一水池内循环进行生物预反应处理、生物曝气处理、沉淀处理和生物缺氧除氮处理，且经过生物缺氧除氮处理后的泥水混合物再次或多次进入曝气区，并与经过生物预反应处理后的污水混合后进入下一循环；处理过程中的污水从水池顶部的出水口排出。其中，引入的污水一部分直接进入生物预反应区，另一部分直接进入生物缺氧除氮区，采用这样的方式还能够灵活调整两部分污水进入量。

本实施例中，c-anon污水处理所采用的池型包括：池体20，池体20上设置有用于检测池体20内部参数（如温度、溶解氧）的仪表接口12，在池体20上设置有污水进口6和污水出口9，污水进口6和污水出口9分别位于池体20的两对侧壁，进入生物预反应区污水靠近池体20底部设置，污水出口9靠近池体20顶部设置；在池体20内设置有依序连通的生物预反应区5、生物曝气区1、空气推流区2、沉淀区3和生物缺氧除氮区4，且生物曝气区1、空气推流区2、沉淀区3和生物缺氧除氮区4共同构成循环通道。在位于生物缺氧除氮区4上方的池体20上设置有进水渠17，进水渠17通过带阀门8的管路连通污水进口6；生物预反应区也通过带阀门7的管路连通污水进口6，这样就能够根据工艺需要通过控制阀门开合程度，实现污水从污水进口6灵活分配进入生物预反应区和生物缺氧除氮区的污水水量。在曝气区1内设置有具有在线更换或自清洗功能的曝气装置11。曝气装置11通过管路连接空气接口10，使用时往曝气装置11内通入空气实现生物曝气处理，曝气后的污水具有一定动能，通过曝气提供的动能实现污水在整个水池内形成循环流动，同时曝气时在曝气区底部形成一定的负压，使得缺氧除氮区底部的污泥和污水混合物能通过预留物料通道更快进入好氧曝气区；在曝气区1设置有在线溶氧仪，在线溶氧仪连接有控制系统，便于对曝气区1中的溶解氧进行在线监测及控制。

其中，生物预反应区5位于生物缺氧除氮区4下方，空气推流区2位于生物曝气区1上方，沉淀区3位于生物缺氧除氮区4上方，生物预反应区5、生物缺氧除氮区4、沉淀区3位于空气推流区2侧方。

其中，生物缺氧除氮区4分别与生物预反应区5、沉淀区3、空气推流区2相邻布置，并通过隔板相互隔开。具体地，生物预反应区5由隔板一13和池体壁共同围合而成，隔板一13和池体壁之间的间隙作为污水从生物预反应区5流至生物曝气区1的通道；沉淀区3由隔板二14、隔板三15、隔板四16和池体壁共同围合而成，隔板三15与隔板四16之间的间隙作为污水进入沉淀区3的通道，隔板二14与隔板三15之间的间隙作为污泥回流至空气推流区2的通道；生物缺氧除氮区4由隔板一13、隔板二14和池体壁共同围合而成，隔板一13与隔板二14之间的间隙作为污水和污泥混合物从生物缺氧除氮区4回流至生物曝气区1的通道。隔板二14为梯形槽，且梯形槽的上斜边作为沉淀区3和生物缺氧除氮区4的共同挡边，梯形槽的下斜边作为生物曝气区1和生物缺氧除氮区4的共同挡边。

为优化污泥自然重力沉降效果，防止缺氧生化反应环境被破坏，进一步使反硝化作用进行得更加充分，在空气推流区2与沉淀区3之间，以及生物缺氧除氮区4与生物曝气区1之间的通道处分别设置有气水分离器。

为进一步去除难降解的有机物，提高有机物的去除效率，缺氧除氮区4设置有满足工艺要求的组合填料，组合填料的比表面积大于1100m²/m³，采用这样的方案会在组合填料附着大量的缺氧生物菌种，缺氧生物菌种在新陈代谢过程中，会消耗污水进水带入的少量溶解氧，能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了生物脱氮的运行流程，节约了能耗，提高了生物脱氮效率。

使用时，经过污水进口6进入池体20的污水依次通过生物预反应区5、生物曝气区1、空气推流区2、沉淀区3，生物缺氧除氮区4，并再次或多次进入生物曝气区1实现循环处理，经过进水渠8进入池体20的污水依次通过生物缺氧除氮区4、生物曝气区1、空气推流区2、沉淀区3，并再次或多次进入生物缺氧除氮区4实现循环处理；经空气推流区2后的气水混合液通过隔板三15和隔板四16之间的间隙进入到沉淀区3，沉淀区3的沉降物则从隔板三15与隔板二14之间的通道回流至空气推流区2，沉淀区3上层的污水则进入到生物缺氧除氮区4进行生物缺氧除氮处理。

本发明在同一池体内实现了生物缺氧除氮处理、生物好氧处理、污泥回流、污水回流、气水分离，泥水分离等工序，污水生物处理流程简单快捷，经过生物预反应区进入水池的污水依次通过生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，生物缺氧除氮区、再次或多次进入生物曝气区实现循环处理，经过进水渠进入水池的污水依次通过生物缺氧除氮区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，并再次或多次进入生物缺氧除氮区实现循环处理，整个流程会完成多次污水ao工艺处理，省去了污泥回流和污水回流的泵房和设备，使得占地面积大幅减小，降低了建设成本；本发明通过曝气提供的动能在水池内不断循环，形成了多次生物缺氧好氧工艺反应，在生物好氧曝气区、空气推流区进行活性污泥好氧反应，利用微生物对cod、tn及tp进行吸收及降解，氮类污染物(主要是氨氮)通过活性污泥硝化作用转化为硝态氮，含硝态氮污水经过沉淀区沉淀固形物后进入缺氧除氮区中进行反硝化反应；没有充分转变形态的含氮物再循环至生物好氧曝气区、空气推流区经过硝化反应后，继续循环流至生物缺氧除氮区中进行反硝化作用，从而将硝态氮转化为氮气除去，处理过程中，污水会经过多次、反复循环，反复进行硝化反应和反硝化反应，使得硝化反应和反硝化反应非常充分，从而使有机物污染物去除效率高，脱氮效果好，系统脱氮运行流程简单；本发明抗冲击负荷强，操作和控制简单方便，同时能够在水池内形成颗粒活性污泥，有效防止污泥膨胀，可灵活地强化处理单元功能；本发明污水处理效果良好，出水水质好，能有效地降低污水处理的运行成本。