一种污水处理工艺及污水处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种碳磷同步分离氮素高效转化CP-N新型 的污水处理工艺及污水处理系统。
【背景技术】
[0002] 活性污泥法是应用最早，最为广泛的生物处理技术，它起始于1914年，经过100多 年的研宄与开发，广泛地应用于城镇污水处理中。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水 生物处理的主要方法。活性污泥法的基本流程包括：将污水经过初次沉淀处理、曝气处理 和二次沉淀处理，得到出水和污泥，将一部分污泥回流，参与曝气处理；另一部分污泥作为 剩余污泥排出系统。活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。 微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。活性污泥在其生命活动过程中，参与活性污 泥处理的微生物群体，需要不断从周围环境的污水中吸取其所必须的营养物质，如碳源。目 前，我国80%以上的污水处理工艺都采用活性污泥法。随着排水水质要求的不断提高，活性 污泥法工艺技术也随之发展，以满足对污水进行脱氮除磷的要求，比较著名的工艺技术有 A20、氧化沟、SBR以及其改进工艺等。
[0003] 我国污水水质特殊，碳源较为匮乏，而且现有工艺技术对碳源利用的效率也较低， 大部分碳源都被氧化成二氧化碳以及合成微生物菌体，因此不能满足同时脱氮除磷对碳源 的需求，需要外加碳源来达到出水水质达标的目标，大大增加了污水处理成本。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种污水处理工艺及污水处理系统，本发明提 供的污水处理工艺无需外加碳源，且具有较高的脱氮除磷能力。
[0005] 本发明提供了一种污水处理工艺，包括以下步骤：
[0006] a)将污水依次进行厌氧处理和好氧处理，得到第一泥水混合液，所述厌氧处理和 好氧处理中的污泥龄为0. 5~5天，所述厌氧处理和好氧处理中的水力停留时间为0. 5~ 3h ；
[0007] b)将所述第一泥水混合液进行沉淀，得到第一污泥和上清液；
[0008] C)将所述上清液依次进行缺氧处理和好氧处理，得到第二泥水混合液；将所述第 二泥水混合液和混凝剂进行反应，得到第三泥水混合液；将得到的第三泥水混合液进行沉 淀，得到第二污泥和出水；
[0009] 将一部分所述步骤b)得到的污泥回流，参与厌氧处理；另一部分所述步骤b)得到 的污泥进行水解酸化，得到第四泥水混合液；将部分所述第四泥水混合液输送，参与缺氧处 理。
[0010] 优选地，所述步骤C)中缺氧处理和好氧处理中的污泥龄为20~30天。
[0011] 优选地，所述步骤C)中好氧处理中的溶解氧为0. 5~I. 5mg/L。
[0012] 优选地，所述步骤c)中水解酸化的水力停留时间为0. 5~6天。
[0013] 优选地，还包括，将所述步骤c)得到的第二污泥进行厌氧消化处理，得到消化液、 甲烷和污泥残渣。
[0014] 优选地，所述厌氧消化处理的温度为50°C~55°C。
[0015] 优选地，所述厌氧消化处理的水力停留时间为20~30天。
[0016] 优选地，所述消化液依次进行磷回收和厌氧氨氧化处理。
[0017] 本发明提供了一种污水处理系统，包括：
[0018] 具有进水口的厌氧池；
[0019] 与所述厌氧池的出口连接的第一好氧池；
[0020] 与所述第一好氧池的出口连接的第一沉淀池；
[0021] 与所述第一沉淀池的第一出口连接的缺氧池；
[0022] 与所述第一沉淀池的第二出口连接的水解酸化池；
[0023] 所述水解酸化池的出口与所述缺氧池的进口相连；
[0024] 与所述缺氧池的出口连接的第二好氧池；
[0025] 与所述第二好氧池的出口连接的第二沉淀池，所述第二沉淀池具有出水口；
[0026] 所述第二好氧池与第二沉淀池之间设置有混凝剂投加装置。
[0027] 优选地，所述污水处理系统还包括与第二沉淀池连接的厌氧消化池；所述水解酸 化池和厌氧消化池相连。
[0028] 本发明提供了一种污水处理工艺，包括以下步骤：a)将污水依次进行厌氧处理和 好氧处理，得到第一泥水混合液，所述厌氧处理和好氧处理中的污泥龄为0. 5~5天，所述 厌氧处理和好氧处理中的水力停留时间为0. 5~3h ;b)将所述泥水混合液进行沉淀，得 到第一污泥和上清液；c)将所述上清液依次进行缺氧处理和好氧处理，得到第二泥水混合 液；将所述第二泥水混合液和混凝剂进行反应，得到第三泥水混合液；将得到的第三泥水 混合液进行沉淀，得到第二污泥和出水；将一部分所述步骤b)得到的第一污泥回流，参与 厌氧处理；另一部分所述步骤b)得到的第一污泥进行水解酸化，得到第四泥水混合液；部 分所述第四泥水混合液输送，参与缺氧处理。本发明提供的污水处理工艺无需外加碳源，且 具有较高的脱氮除磷能力。实验结果表明：污水经过本发明提供的工艺处理后，SS为5~ 10mg/L，COD 为 30 ~50mg/L，TN 为 8 ~15mg/L，TP 为 0· 2 ~0· 5mg/L。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明实施例提供的污水处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了一种污水处理工艺，包括以下步骤：
[0031] a)将污水依次进行厌氧处理和好氧处理，得到第一泥水混合液，所述厌氧处理和 好氧处理中的污泥龄为0. 5~5天，所述厌氧处理和好氧处理中的水力停留时间为0. 5~ 3h ；
[0032] b)将所述第一混泥水混合液进行沉淀，得到第一污泥和上清液；
[0033] c)将所述上清液依次进行缺氧处理和好氧处理，得到第二泥水混合液；将所述第 二泥水混合液和混凝剂进行反应，得到第三泥水混合液；将得到的第三泥水混合液进行沉 淀，得到第二污泥和出水；
[0034] 将一部分所述步骤b)得到的第一污泥回流，参与厌氧处理；另一部分所述步骤b) 得到的第一污泥进行水解酸化，得到第四泥水混合液；将部分所述第四泥水混合液输送，参 与缺氧处理。
[0035] 参见图1，图1为本发明实施例提供的污水处理流程示意图。图1中，包括预处理 单元、厌氧池、好氧池、第一沉淀池、缺氧池、好氧池、第二沉淀池、污泥水解酸化池、污泥厌 氧消化池，磷回收和厌氧氨氧化池。
[0036] 本发明将污水依次进行厌氧处理和好氧处理，得到第一泥水混合液，所述厌氧处 理和好氧处理中的污泥龄为〇. 5~5天，所述厌氧处理和好氧处理中的水力停留时间为 0. 5 ~3h。
[0037] 在本发明实施例中，所述污水取自中国人民大学生活区；所述污水中悬浮固体 (SS)的浓度为150~300mg/L ;化学需氧量（COD)为400~600mg/L ;TN是总氮含量，包括 污水中所有含氮化合物，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮 化合物中的氮的总和，TN的含量为60~80mg/L ;TP是总磷含量，就是污水中磷元素的总含 量，TP的含量为5~7mg/L。本发明优选将污水经过格栅沉砂预处理后再进行厌氧处理。 本发明优选在格栅沉砂池中进行格栅沉砂预处理。本发明通过格栅沉砂预处理将污水中的 粒径较大的栅渣和砂去除。
[0038] 本发明将经过预处理的污水依次进行厌氧处理和好氧处理。在本发明中，所述厌 氧处理优选在厌氧池中进行。在厌氧池中，聚磷菌利用污水中溶解性COD合成PHB，以正磷 酸盐的形式将磷释放到污水中，使污水中TP的浓度升高。为了满足释磷的要求，厌氧池中 的溶解氧DO小于0.2mg/L。在本发明中，所述好氧处理在好氧池中进行，为了区分下述技 术方案中所述的好氧池，本发明将和厌氧池相连的好氧池命名为第一好氧池。在第一好氧 池中，聚磷菌将过量吸收污水中的磷。为了满足聚磷菌摄取磷的需求，第一好氧池中的溶解 氧DO优选大于2mg/L。在本发明中，所述厌氧池和第一好氧池的体积比优选为1:5~1: 3。 在本发明中，所述厌氧池和第一好氧池组成厌氧-好氧单元，在此单元中，主要通过物理吸 附作用去除大量COD ;在此单元中，同时利用物理吸附、化学絮凝和生物法进行磷的去除。
[0039] 在本发明中，所述厌氧池和第一好氧池中的污泥龄为0. 5~5天；在本发明的具体 实施例中，所述厌氧池和第一好氧池的污泥龄为3天、0. 5天或5天；所述厌氧池和第一好 氧池中的水力停留时间为0. 5~3h ;在本发明的具体实施例中，所述厌氧池和第一好氧池 的水力停留时间为I. 5h、0. 5h或3h。本发明通过控制污泥龄和水力停留时间进行大部分 COD和TP的去除。在本发明中，所述厌氧-好氧单元的水力停留时间取值较低，不需要大的 单元处理面积，减小了污水厂的占地面积。
[0040] 在厌氧-好氧单元中由于缺少硝酸盐而不会发生反硝化作用与聚磷菌争夺碳源， 使有机碳被高效地用来除磷；同时由于厌氧-好氧单元中水力停留时间较短，污水中颗粒 型COD和部分胶态COD被活性污泥通过絮凝吸附作用而完整的保留下来，然后通过短时间 的水解酸化，大部分COD都变成易降解的挥发性脂肪酸（VFA)，此富含VFA的泥水混合液可 以作为缺氧-好氧单元的外加碳源，不但使脱氮过程可以高效的进行，而且也不需要外加 碳源，降低了污水处理厂运行成本。
[0041] 得到泥水混合液后，本发明将所述泥水混合液进行沉淀，得到第一污泥和上清液。 在本发明中，所述泥水混合液优选在沉淀池中进行沉淀。为了区分下述技术方案所述的沉 淀池，将泥水混合液进行沉淀采用的沉淀池命名为第一沉淀池。在本发明中，所述泥水混合 液进入第一沉淀池中进行泥水分离，得到第一污泥和上清液。