多段式AO强化脱氮污水处理系统及其应用方法

摘要

一种多段式AO强化脱氮污水处理系统，包括沿污水流动方向依次设置的前端缺氧段、第一好氧段、中间缺氧段与第二好氧段。同时还公布了一种基于多段式AO强化脱氮污水处理系统的应用方法。与传统AAO处理工艺相比：1）取消厌氧段，采用缺氧‑好氧（AO）的强化脱氮工艺；2）调整缺氧段和好氧段水力停留时间比，增加缺氧段水力停留时间，降低好氧段水力停留时间；3）增加多点碳源投加。通过一系列措施，改进为多段式AO强化脱氮工艺，以增强反硝化能力，提高脱氮效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种多段式AO强化脱氮污水处理系统及其应用方法。

背景技术

城镇生活污水处理中脱氮是难点，也是研究的热点，脱氮效率取决于反硝化作用的强度，在AAO工艺中，脱氮效率的提升主要受限于缺氧段的水力停留时间短、碳源不足等因素。一般AAO工艺中，考虑到要高效去除COD、氨氮等主要污染物，往往会设计成好氧段水力停留时间远远大于缺氧段水力留时间，而进水COD浓度低更制约了总氮去除率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多段式AO强化脱氮污水处理系统及其应用方法，该系统及方法可以有效的提高脱氮效率，同时不影响COD、氨氮等其他主要污染物的去除效率。

本发明的技术方案在于：一种多段式AO强化脱氮污水处理系统，包括沿污水流动方向依次设置的前端缺氧段、第一好氧段、中间缺氧段与第二好氧段。

进一步地，所述前端缺氧段包括缺氧池，所述缺氧池内设置有五块隔板，五块隔板将缺氧池均等分为六个缺氧格，自右往左依次为第一至第六缺氧格，所述隔板上设置有过水口，所述缺氧格底部设置有相互连通的过水通道。

进一步地，所述缺氧格底部均设置有推流搅拌器，所述第一缺氧格、第二缺氧格与第五缺氧格的侧壁均设置有进水堰门，所述进水堰门处设置有进水流量计，所述第一缺氧格与第二缺氧格内均设置有碳源投加装置，所述第五缺氧格内设置有氧化还原电位在线监测装置。

进一步地，所述一好氧段包括设置于缺氧池旁侧的第一廊道，所述第一廊道的左端设置有与第六缺氧格相连的连通口，所述第一廊道的底部设置铺设有多个曝气头。

进一步地，所述中间缺氧段包括设置于第一廊道旁侧的第二廊道与第三廊道的左半段，所述第二廊道的左端设置有与第三廊道的左端相连的连通口，所述第二廊道的右端设置有与第一廊道右端相连的连通口。

进一步地，所述第二廊道的右端设置有第一污泥浓度测控仪，所述第二廊道的左端、右端及中部均设置有推流搅拌器，两个推流搅拌器之间均设置有碳源投加装置。

进一步地，所述第二好氧段包括第三廊道的右半段与出水管，所述出水管与第三廊道的右端相连，所述出水管的末端位于第一廊道与缺氧池之间，所述第三廊道的右端设置有第二污泥浓度测控仪，所述出水管的末端还设置有硝氮监测装置与溶解氧测控仪，所述第三廊道的中部设置有推流搅拌器。

进一步地，所述第二廊道与第三廊道的底部均铺设有多个曝气头。

进一步地，所述第一缺氧格、第二缺氧格与第三缺氧格靠近第一廊道的侧壁均设置有内回流泵，所述第一缺氧格的侧壁设置有外回流道，所述外回流道内设置有外回流流量计。

一种基于多段式AO强化脱氮污水处理系统的应用方法，包括以下步骤：

（a）第一缺氧格进水堰门完全开启，第二缺氧格和第五缺氧格的进水堰门完全关闭，启动所有的在线监测装置，污水全部从第一缺氧格进水堰门进入缺氧池；

（b）依据污水的COD（或BOD）浓度，调节第一缺氧格与第二缺氧格中的碳源投加装置的开度；

（c）启动前端缺氧段与中间缺氧段的各个推流器，依据硝氮监测装置示数调节位于第二廊道中的两个碳源投加装置的开度；

（d）启动第一好氧段与第二好氧段底部的曝气头，关闭中间缺氧段底部的曝气头，曝气强度依据出水管末端的硝氮监测装置示数而调节；

（e）第一缺氧格的内回流泵完全开启，第二缺氧格和第五缺氧格的内回流泵完全关闭，出水管流出的混合液重新进入第一缺氧格；

（f）依据外回流流量计和进水流量计的流量值，调节进水堰门开度，外回流液全部进入第一缺氧格。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

本系统可以除去的主要污染物有COD、BOD、氨氮和总氮，实现一级A排放标准；

1）大大提高了反硝化作用的水力停留时间，并且可以通过调节运行的推流搅拌器台数以及进水堰门、内回流泵的开度，来改变反硝化作用时间；

2）采用多点投加碳源的方式，可以针对性的调节开度，有利于充分发挥碳源在脱氮过程中的作用；

3）设置有硝氮监测装置，可以在污水处理途中控制出水总氮的浓度在标准排放范围内，偏高则加大内回流并改变水力停留时间与碳源开度，以避免超标排放；

4）可根据污染物的削减程度，调节曝气强度以及控制碳源投加量，节能降耗；

5）系统为缺氧-好氧-缺氧-好氧的多段式AO强化脱氮生化处理系统，与常规的AAO工艺相比：一方面取消了厌氧段，不进行生物除磷，增加了反硝化作用；另一方面，相当于在第2个缺氧段再次提供硝氮-亚硝氮、碳源并营造缺氧环境进行反硝化作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图（箭头为水流方向）；

图中：1-前端缺氧段，2-第一好氧段，3-中间缺氧段，4-第二好氧段，5-缺氧池，6-隔板，7-第一缺氧格，8-第二缺氧格，9-第三缺氧格，10-第四缺氧格，11-第五缺氧格，12-第六缺氧格，13 -过水口，14-推流搅拌器，15-进水堰门，16-碳源投加装置，17-氧化还原电位在线监测装置，18-第一廊道，19-第二廊道，20-第三廊道，21-第一污泥浓度测控仪，22-出水管，23-第二污泥浓度测控仪，24-硝氮监测装置，25-溶解氧测控仪，26-内回流泵，27-外回流流量计，28-外回流道。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1。

在本发明一较佳实施例中：一种多段式AO强化脱氮污水处理系统，包括沿污水流动方向依次设置的前端缺氧段、第一好氧段、中间缺氧段与第二好氧段。

在本实施例中，为了控制水流速度，所述前端缺氧段包括缺氧池，所述缺氧池内设置有五块隔板，五块隔板将缺氧池均等分为六个缺氧格，自右往左依次为第一至第六缺氧格，所述隔板上设置有过水口，以实现水流流动，所述缺氧格底部设置有相互连通的过水通道。

在本实施例中，所述缺氧格底部均设置有推流搅拌器，以确保污水处于流动状态和活性污泥处于悬浮状态，所述第一缺氧格、第二缺氧格与第五缺氧格的侧壁均设置有进水堰门，所述进水堰门处设置有进水流量计，所述进水堰门可调节开度，以控制进水速度，所述第一缺氧格与第二缺氧格内均设置有碳源投加装置，所述碳源投加装置开度可调，以实现碳源的投放，保证反硝化作用的反应强度，所述第五缺氧格内设置有氧化还原电位在线监测装置，以显示反应速度，实现对污水处理的全控制。

在本实施例中，所述一好氧段包括设置于缺氧池旁侧的第一廊道，所述第一廊道的左端设置有与第六缺氧格相连的连通口，所述第一廊道的底部设置铺设有多个曝气头，以实现对污水的注氧，作为好氧段快速除去污染物。

在本实施例中，所述中间缺氧段包括设置于第一廊道旁侧的第二廊道与第三廊道的左半段，所述第二廊道的左端设置有与第三廊道的左端相连的连通口，所述第二廊道的右端设置有与第一廊道右端相连的连通口。

在本实施例中，所述第二廊道的右端设置有第一污泥浓度测控仪，所述第二廊道的左端、右端及中部均设置有推流搅拌器，以确保污水处于流动状态和活性污泥处于悬浮状态，两个推流搅拌器之间均设置有碳源投加装置，以实现碳源多点投放，有利于充分发挥碳源在脱氮中的作用。

在本实施例中，所述第二好氧段包括第三廊道的右半段与出水管，所述出水管与第三廊道的右端相连，所述出水管的末端位于第一廊道与缺氧池之间，所述第三廊道的右端设置有第二污泥浓度测控仪，所述出水管的末端还设置有硝氮监测装置与溶解氧测控仪，可实时监测本系统处理后的污染物硝氮和亚硝氮的浓度，基本代表出水TN浓度，可根据数值高低调节加药量、进水量等，确保高效脱氮，降低药耗，所述第三廊道的中部设置有推流搅拌器，以确保污水处于流动状态和活性污泥处于悬浮状态。

在本实施例中，所述第二廊道与第三廊道的底部均铺设有多个曝气头，以实现好氧和缺氧功能的切换。

在本实施例中，所述第一缺氧格、第二缺氧格与第三缺氧格靠近第一廊道的侧壁均设置有内回流泵，出水管中的液体部分通过内回流泵重新进入系统中，同时单个内回流泵的效率与进水堰门的进水效率相同，使得内回流比（内回流量与进水流量比值）可调，比值可调范围为0%-300%，所述第一缺氧格的侧壁设置有外回流道，所述外回流道中向系统内输入二沉池中的活性污泥，所述外回流道内设置有外回流流量计，通过外回流流量计示数，可以调节堰门的开度与内回流泵的效率。

一种基于多段式AO强化脱氮污水处理系统的应用方法，包括以下步骤：

（a）第一缺氧格进水堰门完全开启，第二缺氧格和第五缺氧格的进水堰门完全关闭，启动所有的在线监测装置，污水全部从第一缺氧格进水堰门进入缺氧池；

（b）依据污水的COD（或BOD）浓度，调节第一缺氧格与第二缺氧格中的碳源投加装置的开度；

（c）启动前端缺氧段与中间缺氧段的各个推流器，依据硝氮监测装置示数调节位于第二廊道中的两个碳源投加装置的开度；

（d）启动第一好氧段与第二好氧段底部的曝气头，关闭中间缺氧段底部的曝气头，曝气强度依据出水管末端的硝氮监测装置示数而调节；

（e）第一缺氧格的内回流泵完全开启，第二缺氧格和第五缺氧格的内回流泵完全关闭，出水管流出的混合液重新进入第一缺氧格；

（f）依据外回流流量计和进水流量计的流量值，调节进水堰门开度，外回流液全部进入第一缺氧格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的多段式AO强化脱氮污水处理系统及其应用方法并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。