厭氧/缺氧並聯式脫氮除磷工藝的製作方法

2023-10-11 18:39:34 3

專利名稱：厭氧/缺氧並聯式脫氮除磷工藝的製作方法
技術領域：
厭氧/缺氧並聯式脫氮除磷工藝，涉及汙水生物處理技術，應用於活性汙泥法汙水 生物處理工藝中，進行脫氮除磷處理。
背景技術：
生物脫氮除磷(AAO)系列工藝以其效果穩定、設計理論與方法成熟、適應性廣 等優點廣泛應用在城市汙水生物脫氮除磷汙水處理廠中。目前AAO系列工藝主要有 傳統AAO工藝、改良AAO工藝、UCT工藝、VIP工藝、倒置AAO工藝等。目前AAO 系列工藝均是在空間上將三個功能區(厭氧區、缺氧區、好氧區)串聯布置，並在工 藝過程的適當位置設置回流。
目前AAO工藝具有一個共同特點.即生物脫氮除磷所需的三個功能區(厭氧區、 缺氧區、好氧區)均為串聯設置，汙水依次流經三個功能區，並在適當位置進行回流， 這種工藝串聯布置方式主要存在兩個缺點
1. 厭氧區-好氧池的搭配是為了滿足生物除磷的要求，即生物除磷過程並不需要 經過缺氧區；缺氧區-好氧池的搭配是為了滿足生物脫氮的要求，即生物脫氮過程並不 需要經過厭氧區。但串聯布置方式中，脫氮過程必須經過沒有意義的厭氧區，而除磷 過程必須經過沒有意義的缺氧區，反而影響了生物脫氮除磷的效果；
2. 厭氧區和缺氧區串聯布置使得全部汙水必須依次經過厭氧區和缺氧區，對於固 定池容的厭氧區和缺氧區而言，其實際的水力停留時間由進入該池的汙水量而定，因 此，在脫氮過程中汙水進入無意義的厭氧區，在除磷過程中汙水進入無意義的缺氧區， 均使得反應池的有效停留時間大大浪費了，造成反應池的設計池容大，投資及運行成 本較高。
由於厭氧區和缺氧區在功能上並非互為補充，相反厭氧區和缺氧區還會存在硝酸 鹽對厭氧區幹擾等矛盾問題，因此，無論厭氧區與缺氧區怎樣先後串聯布置都會造成 系統容積效率的降低，由於串聯布置的不合理性，使得厭氧、缺氧串聯布置的工藝中 的反應池容積必須按照全部汙水量和所需的水力停留時間進行計算，造成反應池容積 較大而效率不高。

發明內容
為克服目前AAO工藝的不足，發明人通過深入分析生物脫氮除磷中厭氧區與缺氧 區的異同，研究厭氧區與缺氧區在功能上的並列性，改革了一直以來厭氧區與缺氧區 的串聯布置，提出了既有利於提高汙水處理脫氮除磷效果，又節省脫氮除磷工藝的投 資成本與佔地面積，將厭氧區和缺氧區進行並聯設置的厭氧/缺氧並聯式脫氮除磷工 藝。
本發明工藝由進水分配井、厭氧區、缺氧區、好氧區、混合液回流系統、汙泥回 流系統、二沉池構成，其中厭氧區和缺氧區採用並聯布置的方式，汙水經過進水分配 井按所需比例進行分配後， 一部分汙水(1-n) Q進入厭氧區，與汙泥回流系統中攜帶 的聚磷菌利用進水中的VFA (揮發性脂肪酸)厭氧釋磷，並儲存能量；而另一部分汙 水(nQ)進入缺氧區，與混合液回流系統帶回的硝酸鹽，在反硝化菌和進水碳源的作 用下，被反硝化成氮氣釋放，達到脫氮的目的；厭氧區和缺氧區的出水混合液同時直 接進入好氧池中，在這裡進行碳氧化、硝化和好氧吸磷。在好氧區末端設置出水口， 好氧混合液進入二沉池中進行泥水分離，使汙水達標排放。由於部分汙水進入厭氧區， 部分汙水進入缺氧區，使得厭氧區和缺氧區的水力停留時間均得到延長，而按常規工 藝相同的停留時間設計，則所需的厭氧和缺氧區的容積可明顯縮小，具有明顯的節省 投資和提高水處理效果的作用。
本發明的特點和優點在於
1. 一部分汙水進入厭氧區，另一部分汙水進入缺氧區，如果按照傳統厭氧區和 缺氧區水力停留時間設計，實際所需的厭氧和缺氧區容均明顯縮小，非曝氣部分總池 容可下降50%，對於投資和佔地的節省十分明顯。
2. 由於厭氧區和缺氧區並聯布置，兩區直接與好氧池相連，使得進入厭氧區的回 流汙泥在經歷厭氧釋磷過程中可直接進入好氧區，使得在厭氧條件下積累的吸磷動力 得到充分的釋放，避免了汙泥先經過吸磷動力很低的缺氧區再進入好氧區的問題，因 此，有利於提高生物除磷的效果。
3. 混合液和部分汙水進入缺氧區後，反硝化菌利用汙水中的碳源對混合液中的硝 酸鹽進行反硝化脫氮，然後混合液亦可以直接進入到好氧池中，而無須進入對於脫氮 沒有意義的厭氧池，提高了生物脫氮的效果。
本發明工藝用於生物脫氮除磷汙水廠的新建和改建工程，可使非曝氣段的池容節
省30~50%,有效提高了脫氮除磷的效果和降低了汙水處理的建設和運行成本，有良 好的社會效益和經濟效益。


附圖是本發明工藝的實施例示意圖，其中 圖1.是本發明工藝原理圖示意圖2.是本發明工藝的一種實用化的工藝布置方式示意圖。 圖中所示，進水分配井l，厭氧區2，缺氧區3，好氧區4，混合液回流系統5， 汙泥回流系統6， 二沉池7，反應池出水管8。 圖3.為傳統AAO工藝示意圖； 圖4.為現有改良AAO工藝示意圖； 圖5.為現有UCT工藝示意圖； 圖6.為現有倒置AAO工藝示意圖。
具體實施例方式
結合上述附圖，對本發明作出進一步的描述。
圖l.本發明工藝由進水分配井l、厭氧區2、缺氧區3、好氧區4、混合液回流系 統5、汙泥回流系統6、 二沉池7構成。
汙水經過進水分配井1根據設計要求按比例分配後， 一部分汙水(1-n) Q進入厭 氧區2，與汙泥回流系統6中攜帶的聚磷菌利用進水中的VFA厭氧釋磷，並儲存能量； 另一部分汙水(nQ)進入缺氧區3，與混合液回流系統5帶回的硝酸鹽，在反硝化菌 和進水碳源的作用下，被反硝化成氮氣釋放掉；厭氧區2和缺氧區3的出水混合液直 接進入好氧區4中，在這裡進行碳氧化、硝化和好氧吸磷。在好氧區4末端設置出水 口，好氧混合液進入二沉池7中進行泥水分離至汙水達標排放後排放。
圖2.本發明工藝的一種實用化的工藝布置方式，汙水進入進水分配井l，按照水 處理要求設定的比例分別進入厭氧區2和缺氧區3，分別在厭氧區2和缺氧區3完成 厭氧釋磷與反硝化脫氮的過程；厭氧區2和缺氧區3的出水混合液同時進入好氧區4 的前端，在這裡進行碳氧化、硝化和好氧吸磷。經過數個好氧區4廊道的處理後，好 氧混合液在好氧區4末端經過反應池出水管8進入二沉池7中。這種工藝布置方式的 優點是，好氧混合液的回流點與缺氧區距離很近，水位落差也很小，混合液回流系統 5具有高效低耗的特點。
權利要求
1.厭氧/缺氧並聯式脫氮除磷工藝，其特徵在於厭氧區(2)與缺氧區(3)採用並聯布置方式；汙水經過進水分配井(1)按比例分配後，一部分汙水進入厭氧區(2)，與汙泥回流系統(6)中攜帶的聚磷菌利用進水中的VFA厭氧釋磷，另一部分汙水進入缺氧區(3)，與混合液回流系統(5)帶回的硝酸鹽，被反硝化成氮氣釋放掉；厭氧區(2)和缺氧區(3)的出水混合液直接進入好氧區(4)，經好氧區(4)處理的混合液進入二沉池(7)中進行泥水分離達標後排放。
全文摘要
厭氧/缺氧並聯式生物脫氮除磷新工藝，涉及汙水生物脫氮除磷處理工藝，應用於城市汙水處理廠生物脫氮除磷工藝或工程改造。本發明工藝中的厭氧區(2)與缺氧區(3)採用並聯布置，進水按所需比例分別進入厭氧區(2)和缺氧區(3)，而厭氧區(2)和缺氧區(3)出水均直接進入好氧區(4)。由於部分汙水進入厭氧區(2)，部分汙水進入缺氧區(3)，使得厭氧區(2)和缺氧區(3)的水力停留時間均得到延長，而按常規工藝相同的停留時間設計，則所需的厭氧和缺氧區的容積可明顯縮小，並且由於硝化反硝化所需的缺氧/好氧過程和生物除磷所需的厭氧/好氧過程彼此分開，也提高了脫氮除磷效果，因此具有明顯的節省建設投資和減少佔地面積和提高水處理的效果。
文檔編號C02F3/30GK101195506SQ20061011932
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者何群彪, 周增炎, 屈計寧, 濱 董, 高廷耀 申請人:同濟大學