高氨氮污水深度脱氮处理装置的制作方法

1.本技术涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种高氨氮污水深度脱氮处理装置。


背景技术：

2.现阶段，在国家碳中和战略提上日程的背景下，污水处理行业低碳运行成为必然趋势。但同时，为了治理水体污染，国家对于污水处理的排放标准日益严格，尤其是对于能造成水体富营养化的氮磷元素。我国城镇污水普遍存在低c/n的情况，传统a2/o工艺往往由于缺乏碳源，氮无法得到有效去除，需要投加大量的碳源，运行成本较高。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种高氨氮污水深度脱氮处理装置，其能够有效地控制污水处理的成本，提高污水处理效率。
4.本技术提供了一种高氨氮污水深度脱氮处理装置，包括依次连接的原水池、厌氧反应器、第一缺氧反应器、好氧反应器、第二缺氧反应器以及沉淀池；
5.所述原水池配置有第二进水管路，所述原水池通过所述第二进水管路与所述第一缺氧反应器连接，用于向所述第一缺氧反应器中进行的反硝化脱氮反应提供碳源；
6.所述好氧反应器和所述第一缺氧反应器之间通过内回流系统连接，且所述内回流系统的进水端位于所述好氧反应器的末端，所述内回流系统的出水端位于所述第一缺氧反应器的前端；
7.所述沉淀池配置有污泥外回流系统，所述沉淀池的排泥口通过所述污泥外回流系统分别连接所述第二缺氧反应器的前端和所述厌氧反应器的前端。
8.上述实现的过程中，原水(即污水)的流动路径可看作，由原水池通入厌氧反应器，并依次经过第一缺氧反应器、好氧反应器、第二缺氧反应器，最终进入沉淀池。其中，沉淀池会通过污泥外回流系统将部分污泥回流至厌氧反应器和第二缺氧反应器。好氧反应器会通过内回流系统将在其反应生成的硝化液回流至第一缺氧反应器。同时，原水池会通过第二进水管路直接向第一缺氧反应器供应原水。
9.厌氧反应器主要用于释放磷，原水与从沉淀池排出的含磷的回流污泥在厌氧反应器混合，进行吸收cod(化学需氧量cod，chemical oxygen demand)和释磷反应。
10.第一缺氧反应器主要用于脱氮，厌氧反应器的出水、从好氧反应器回流的硝化液以及由原水池输送的原水在第一缺氧反应器中进行反硝化脱氮，由于原水提供碳源，故不需要额外提供碳源，能够有效地降低污水处理的运行成本；同时，在针对含氮高，以脱氮为主要目的原水时，通过第二进水管路能够把原水中更多的碳源应用到脱氮上。
11.第一缺氧反应器出水至好氧反应器中，好氧反应器用于硝化、吸磷反应，以去除第一缺氧反应器出水中的氨氮和磷，且好氧反应器末端的硝化液一部分经内回流系统回流至所述第一缺氧反应器。
12.好氧反应器的出水在第二缺氧反应器中进行反硝化脱氮反应，以进一步地脱氮，同时，该反硝化脱氮反应所需的碳源由沉淀池通过污泥外回流系统的污泥提供，故不需要额外提供碳源，能够有效地降低污水处理的运行成本，通过设置第二缺氧反应器，能够有效地提高脱氮效果。
13.第二缺氧反应器出水至沉淀池，泥水分离后，上清液排出，底部污泥一部分回流至所述厌氧反应器前端，一部分回流至所述第二缺氧反应器前端，剩余污泥排出。需要说明的是，经过厌氧反应器、第一缺氧反应器、好氧反应器、第二缺氧反应器逐段处理，排出的上清液的tp(总磷)、tn(总氮)、cod以及nh
4+-n为铵态氮的数值均符合要求，故通过本技术污水深度脱氮处理装置进行处理的污水，其出水水质满足排放要求。
14.可选地，所述原水池配置有第一进水管路，所述第一进水管路与所述厌氧反应器连接，所述第一进水管路上设置有第一流量调节单元；
15.所述第二进水管路设置有第二流量调节单元。
16.可选地，所述第一流量调节单元包括第一进水调节阀和第一进水流量计；
17.所述第二流量调节单元包括第二进水调节阀和第二进水流量计。
18.可选地，所述污泥外回流系统包括相互独立的第一污泥回流管路和第二污泥回流管路，所述第一污泥回流管路连接所述厌氧反应器的前端和沉淀池，所述第二污泥回流管路连接所述第二缺氧反应器的前端和沉淀池；
19.所述第一污泥回流管路和所述第二污泥回流管路均配置有污泥流量调节单元。
20.可选地，所述好氧反应器配置有曝气系统，用于向所述好氧反应器曝气。
21.可选地，所述好氧反应器配置有溶氧量监测单元，用于获取所述好氧反应器的溶氧量数据；
22.所述溶氧量监测单元与所述曝气系统的控制单元连接并向所述控制单元传输所述溶氧量数据；
23.所述曝气系统基于所述溶氧量数据调节对所述好氧反应器的曝气量。
24.可选地，所述曝气系统包括风机、曝气管和曝气器；
25.所述曝气管连接所述风机和所述曝气器，所述曝气器设置于所述好氧反应器的底部，所述曝气管设置有曝气调节阀和气体流量计。
26.可选地，所述沉淀池配置有排泥系统，所述排泥系统包括排泥泵和排泥管，所述排泥泵通过排泥管与沉淀池的排泥口相连，所述排泥管上设置排泥阀。
27.可选地，所述厌氧反应器、第一缺氧反应器以及所述第二缺氧反应器均配置有搅拌设备。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本实施例中高氨氮污水深度脱氮处理装置的示意图。
30.图标：1-厌氧反应器；2-第一缺氧反应器；3-好氧反应器；4-第二缺氧反应器；6-沉
淀池；7-内回流系统；8-污泥外回流系统；9-原水池；10-控制单元；31-风机；32-曝气管；33-曝气器；34-曝气调节阀；35-气体流量计；36-溶氧量监测单元；61-排泥泵；62-排泥管；63-排泥阀；71-内回流泵；72-内回流调节阀；73-内回流流量计；81-第一污泥回流管路；82-第二污泥回流管路；83-污泥回流泵；84-污泥回流流量计；85-污泥回流调节阀；91-第一进水管路；92-第二进水管路；93-进水泵；94-第一进水调节阀；95-第一进水流量计；96-第二进水调节阀；97-第二进水流量计。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
38.本实施例提供一种高氨氮污水深度脱氮处理装置，其能够有效地控制污水处理的成本，提高污水处理效率。
39.参见图1，图1为本实施例中高氨氮污水深度脱氮处理装置的示意图。
40.高氨氮污水深度脱氮处理装置包括依次连接的原水池9、厌氧反应器1、第一缺氧反应器2、好氧反应器3、第二缺氧反应器4以及沉淀池6。
41.原水池9配置有第二进水管路92，原水池9通过第二进水管路92与第一缺氧反应器2连接，用于向第一缺氧反应器2中进行的反硝化脱氮反应提供碳源。
42.好氧反应器3和第一缺氧反应器2之间通过内回流系统7连接，且内回流系统7的进
水端位于好氧反应器3的末端，内回流系统7的出水端位于第一缺氧反应器2的前端。
43.沉淀池6配置有污泥外回流系统8，沉淀池6的排泥口通过污泥外回流系统8分别连接第二缺氧反应器4的前端和厌氧反应器1的前端。
44.上述实现的过程中，原水(即污水)的流动路径可看作，由原水池9通入厌氧反应器1，并依次经过第一缺氧反应器2、好氧反应器3、第二缺氧反应器4，最终进入沉淀池6。其中，沉淀池6会通过污泥外回流系统8将部分污泥回流至厌氧反应器1和第二缺氧反应器4。好氧反应器3会通过内回流系统7将在其反应生成的硝化液回流至第一缺氧反应器2。同时，原水池9会通过第二进水管路92直接向第一缺氧反应器2供应原水。
45.厌氧反应器1主要用于释放磷，原水与从沉淀池6排出的含磷的回流污泥在厌氧反应器1混合，进行吸收cod(化学需氧量cod，chemical oxygen demand)和释磷反应。
46.第一缺氧反应器2主要用于脱氮，厌氧反应器1的出水、从好氧反应器3回流的硝化液以及由原水池9输送的原水在第一缺氧反应器2中进行反硝化脱氮，由于原水提供碳源，故不需要额外提供碳源，能够有效地降低污水处理的运行成本；同时，在针对含氮高，以脱氮为主要目的原水时，通过第二进水管路92能够把原水中更多的碳源用于脱氮。
47.第一缺氧反应器2出水至好氧反应器3中，好氧反应器3用于硝化、吸磷反应，以去除第一缺氧反应器2出水中的氨氮和磷，且好氧反应器3末端的硝化液一部分经内回流系统7回流至第一缺氧反应器2。
48.好氧反应器3的出水在第二缺氧反应器4中进行反硝化脱氮反应，以进一步地脱氮，同时，该反硝化脱氮反应所需的碳源由沉淀池6通过污泥外回流系统8的污泥提供，故不需要额外提供碳源，能够有效地降低污水处理的运行成本，通过设置第二缺氧反应器4，能够有效地提高脱氮效果。
49.第二缺氧反应器4出水至沉淀池6，泥水分离后，上清液排出，底部污泥一部分回流至厌氧反应器1的前端，一部分回流至第二缺氧反应器4前端，剩余污泥排出。需要说明的是，经过厌氧反应器1、第一缺氧反应器2、好氧反应器3、第二缺氧反应器4逐段处理，排出的上清液的tp(总磷)、tn(总氮)、cod以及nh4+-n为铵态氮的数值均符合要求，故通过本技术污水深度脱氮处理装置进行处理的污水，其出水水质满足排放要求。
50.本公开中，原水池9配置有第一进水管路91，第一进水管路91与厌氧反应器1连接，第一进水管路91上设置有第一流量调节单元。第二进水管路92设置有第二流量调节单元。需要说明的是，原水池9通过进水泵93将池内的原水向第一进水管路91和第二进水管路92输送。
51.第一流量调节单元包括第一进水调节阀94和第一进水流量计95；可通过第一进水调节阀94，调节通入厌氧反应器1的原水的流量。
52.第二流量调节单元包括第二进水调节阀96和第二进水流量计97，可通过第二进水调节阀96，调节通入第一缺氧反应器2的原水的流量。或者说，通过调节第一进水调节阀94和第二进水调节阀96，分配原水到厌氧反应器1和第一缺氧反应器2的进水量。
53.本公开中，污泥外回流系统8包括相互独立的第一污泥回流管路81和第二污泥回流管路82，第一污泥回流管路81连接厌氧反应器1的前端和沉淀池6，第二污泥回流管路82连接第二缺氧反应器4的前端和沉淀池6。第一污泥回流管路81和第二污泥回流管路82均配置有污泥流量调节单元。污泥流量调节单元可以包括污泥回流调节阀85、污泥回流流量计
84和污泥回流泵83。回流至厌氧反应器1的污泥量通过第一污泥回流管路81上的污泥回流调节阀85或污泥回流泵83调节；回流至第一缺氧反应器2的污泥量通过第二污泥回流管路82上的污泥回流调节阀85或污泥回流泵83调节。需要说明的是，沉淀池6配置有排泥系统，排泥系统包括排泥泵61和排泥管62，排泥泵61通过排泥管62与沉淀池6的排泥口相连，排泥管62上设置排泥阀63，定期开启排泥泵61和排泥阀63，排出沉淀池6内剩余污泥。
54.本公开中，好氧反应器3配置有曝气系统，用于向好氧反应器3曝气。好氧反应器3配置有溶氧量监测单元36(例如do在线监测仪)，用于获取好氧反应器3的溶氧量数据(do浓度)。溶氧量监测单元36与曝气系统的控制单元10(如plc控制器)连接并向控制单元10传输溶氧量数据。曝气系统基于溶氧量数据调节对好氧反应器3的曝气量。通过曝气系统对好氧反应器3进行曝气，以调节好氧反应器3内的do浓度。
55.本公开中，曝气系统包括风机31、曝气管32和曝气器33。曝气管32连接风机31和曝气器33，曝气器33设置于好氧反应器3的底部，曝气管32设置有曝气调节阀34和气体流量计35，通过调节风机31的输出功率或者调节曝气调节阀34以调节风量。
56.本公开中，厌氧反应器1、第一缺氧反应器2以及第二缺氧反应器4均配置有搅拌设备。在厌氧反应器1、第一缺氧反应器2以及第二缺氧反应器4中，通过搅拌设备，能够使得在厌氧反应器1、第一缺氧反应器2以及第二缺氧反应器4内发生的反应更加充分，保证污水的处理效果。
57.需要说明的是，本公开还提供一种高氨氮污水深度脱氮处理方法，利用上述描述的高氨氮污水深度脱氮处理装置，方法包括以下步骤：
58.启动进水泵93，原水池9将欲处理的原水输送至厌氧反应器1，进水流量通过第一进水调节阀94调节；
59.在厌氧反应器1中，原水与通过污泥外回流系统8回流至厌氧反应器1的污泥混合并通过搅拌设备搅拌，进行吸收cod和释磷反应；
60.厌氧反应器1出水至第一缺氧反应器2中，且与通过内回流系统7回流至第一缺氧反应器2中的硝化液、以及由原水池9通过第二进水管路92输送的原水混合并通过搅拌设备搅拌，进行反硝化脱氮反应，其中原水为在厌氧反应器1中进行的反硝化脱氮反应提供碳源；
61.第一缺氧反应器2出水至好氧反应器3，风机31开启，向好氧反应器3曝气，污水进行硝化、吸磷反应。plc控制器根据好氧反应器3的溶氧量监测单元36反馈的溶氧量数据调节风机31或曝气调节阀34控制风量，以调节do浓度，需要说明的是，在一种优选地情况下，溶氧量监测单元36可对好氧反应器3多处位置监测，通过plc控制器，调整曝气量，使得好氧反应器3的前端do浓度在0.3-1mg/l，好氧反应器3的后端do浓度在0.5-3mg/l。好氧反应器3末端产生的硝化液的部分经内回流系统7回流至第一缺氧反应器2，硝化液的内回流量通过内回流系统7的内回流泵71或内回流调节阀72进行调节(内回流系统7还设置有内回流流量计73)；需要说明的是，在一种优选地情况下，好氧反应器3回流到第一缺氧反应器2的内回流比为100％～200％。
62.好氧反应器3出水至第二缺氧反应器4，进行反硝化脱氮、反硝化除磷反应，通过污泥外回流系统8回流至第二缺氧反应器4的污泥为反硝化反应提供内碳源；
63.第二缺氧反应器4出水至沉淀池6，在沉淀池6中泥水分离后，上清液排出，底部污
泥的部分通过污泥外回流系统8回流至厌氧反应器1的前端以及回流至第二缺氧反应器4前端，回流至厌氧池1的污泥量通过对应的污泥回流泵83或污泥回流调节阀85调节；回流至第一缺氧反应器2的污泥量通过对应的污泥回流泵83或污泥回流调节阀85调节，定期开启排泥泵61和排泥阀63，排出剩余污泥。需要说明的是，在一种优选地情况下，沉淀池6回流至厌氧反应器1的第一污泥回流比为50％～100％；沉淀池6回流至第二缺氧反应器4的第二污泥回流比为50％～150％。
64.下文将基于上述处理方法提供一种实施例：
65.本实施例中，厌氧反应器1的水力停留时间1h，第一缺氧反应器2的水力停留时间2.5h，好氧反应器3的水力停留时间5h，第二缺氧反应器4的水力停留时间3h；总进水量为q，第一进水管路91的流量为50％q，第二进水管路92的流量为50％q，好氧反应器3回流到第一缺氧反应器2的内回流100％，沉淀池6回流至厌氧反应器1的第一污泥回流比100％，回流至第二缺氧反应器4的第二污泥回流比150％；第一好氧反应器3末端的do浓度控制在2mg/l；厌氧反应器1的mlss(污泥浓度)为4600～7300mg/l；第一缺氧反应器2和第一好氧反应器3的mlss(污泥浓度)为3500～5500mg/l，第二缺氧反应器4和第二好氧反应器3的mlss(污泥浓度)为5000～7800mg/l。上述条件下，处理进、出水水质数据见下表(单位均为mg/l)。
[0066] codtntpnh
4+-n进水22040737出水2580.380.9
[0067]
由表中数据可知，出水水质优于一级a排放标准。
[0068]
因此，本公开提供的高氨氮污水深度脱氮处理装置和方法，较现有技术，能够以更低的成本，实现更高效地污水处理效果。
[0069]
本公开至少具有以下优点：
[0070]
(1)本发明与传统的a2o工艺相比，设置第二缺氧反应器，未回流到第一缺氧反应器的硝化液在第二缺氧反应器进一步脱氮，脱氮效率高；
[0071]
(2)本发明设置污泥双回流(第一污泥回流管路和第二污泥回流管路)，污泥回流到第二缺氧反应器，反硝化菌在第二缺氧反应器利用污泥中的内碳源反硝化，充分利用污水厂自有资源，无需外加碳源；
[0072]
(3)本发明利用污泥内碳源进行反硝化，有助于污泥减量，节省污泥处理成本。
[0073]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。