專利名稱：一種多功能成套污水處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，涉及一種集剩余污泥零排放和磷資源回收為一體 的多功能成套污水處理方法及裝置。
背景技術：
隨著我國城市污水處理總量的不斷提高，剩余污泥量也隨之增加，進而來的環(huán)境 安全和污泥末端處理費用昂貴等問題逐漸凸現(xiàn)出來，以傳統(tǒng)的污泥末端處理方式解決以上 問題飽受質(zhì)疑與爭議，從而污泥的源頭減量化技術成為研究的重點。目前，現(xiàn)有國內(nèi)外開發(fā) 的污泥減量技術均存在著以下缺陷污泥減量與脫氮除磷之間的矛盾，既污泥減量效果好， 剩余污泥量就相應減少，而生物除磷是通過進入剩余污泥排放去除的，所以除磷效率也就 相對降低。為了抑止我國水體富營養(yǎng)化程度的加劇，對氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的去除排放也提出 更高的要求，因此，在滿足氮磷排放標準的前提下同時實現(xiàn)污泥減量，是污水處理廠污泥減 量技術研究的重點。同時，地球上的磷資源是有限的不可再生資源。而隨著城市污水排放，流失的磷不 僅加劇了水體的富營養(yǎng)化過程，破壞了水體生態(tài)環(huán)境，還使有限的磷資源日益稀少，基于資 源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，城市污水中磷回收和循環(huán)再利用環(huán)節(jié)就變得尤為重要。因此，回收利 用排放城市污水中的磷資源是不可回避的技術問題。近年來國內(nèi)外對兼顧脫氮除磷和水解酸化的二級生化處理新技術的研究越來越 多，但研究開發(fā)的技術大多是基于對傳統(tǒng)二級生物脫氮除磷技術的優(yōu)化與改進，雖然污泥 減量與生物除磷之間的矛盾，以及磷資源的枯竭問題得到了逐步重視，但是生物除磷與污 泥減量之間的博弈問題仍得不到有效解決，磷資源也得不到有效回收利用。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種多功能污水處理方法及裝置，所述裝置主要包 括順序串聯(lián)的進水管、水解酸化池、缺氧池、好氧池、二沉池、厭氧釋磷池和化學除磷池 ’另 外，水解酸化池出水通過污水管道進入缺氧池；缺氧池、好氧池和二沉池依次共壁合建，其 中好氧段設有硝化液回流管，回流硝化液至缺氧段進行反硝化；將二沉池的污泥與部分經(jīng) 水解酸化池處理后富含揮發(fā)性有機酸的出水分別進入?yún)捬踽屃壮?；?jīng)厭氧釋磷池釋磷后的 上清液進入化學除磷池，化學除磷池底部排放富磷污泥，上清液進入缺氧段繼續(xù)處理。將二沉池的污泥與10%經(jīng)水解酸化池處理后富含揮發(fā)性有機酸的出水分別進入 厭氧釋磷池，使池內(nèi)污泥中的聚磷菌得以充分釋磷，上清液進入化學除磷池，并進行投藥固 磷處理，沉淀的化學污泥屬“高品位”的富磷污泥，實現(xiàn)了磷回收。二沉池污泥通過在厭氧釋磷池的充分釋磷后部分釋磷污泥進入水解酸化池，利用 水解酸化菌降解高分子有機物，同時通過真菌生物分泌出的降解酶降解剩余污泥中殘余細 胞壁，提高污泥減量效率，最終實現(xiàn)剩余污泥零排放。水解酸化池為下流式，池內(nèi)可安裝側(cè)向流斜板，以提高泥水分離效率。缺氧池內(nèi)設有懸浮填料，通過培養(yǎng)馴化反硝化菌，有效提高反硝化效率。好氧池可以是普通好氧池，也 可以是復合生物反應器；復合生物反應器分為兩格，第一格設有曝氣受限裝置，以提高氧與 污水的接觸反應時間以及氧的傳質(zhì)效率；第二格可設有懸浮填料，培養(yǎng)馴化世代周期較長 的硝化菌，有效提高硝化效率。二沉池可為平流式二沉池也可為雙層沉淀池，雙層沉淀池中 安裝側(cè)向流斜板，以提高泥水分離效率。本發(fā)明的有益效果1、通過高效水解酸化池處理污水與厭氧釋磷后污泥，所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機酸可補 充氮、磷去除所需的基質(zhì)，緩解了缺氧反硝化和厭氧釋磷過程碳源短缺的問題，從而提高了 系統(tǒng)的同步脫氮除磷能力，減少了缺氧、好氧段的反應停留時間，進而減少占地，降低處理 能耗與運行費用。2、傳統(tǒng)的好氧池通過曝氣的方式實現(xiàn)氧的傳質(zhì)和泥水的混合狀態(tài)，但氧的傳質(zhì)效 率低，曝氣所需的能耗大，本發(fā)明在好氧池的第一段設曝氣受限裝置，增加了氧在池體中的 停留時間，通過產(chǎn)生無數(shù)微小的渦流增加了氧的傳質(zhì)效率；在第二段添加了懸浮填料，通過 培養(yǎng)馴化，將生長世代周期較長的硝化菌種和反硝化菌種以生物膜的形式有效地附著在懸 浮填料上，而聚磷菌仍是通過活性污泥法培養(yǎng)，不但解決了脫氮除磷各菌種污泥齡不同的 矛盾，提高了好氧段的有機負荷，從而有效提高了反應器的降解能力，減少了復合生物反應 器的池容和占地面積。3、本發(fā)明提供的這種外排富磷污水進行化學除磷與常規(guī)的城市污水化學除磷相 比較，只需對部分高濃度富磷污水實施化學固磷，提高了化學除磷藥劑的利用率，進而大幅 度減少了化學藥劑用量，減低了投藥成本，且沉淀物含磷率高，可以作為農(nóng)用磷肥使用，或 直接作為“高品位”磷礦資源，實現(xiàn)了磷資源的回收利用。4、將二沉池的沉淀污泥進入?yún)捬踽屃壮剡M行充分的厭氧釋磷，上清液全部進入化 學除磷池進行化學除磷，釋磷后污泥回流到厭氧段進行下一步循環(huán)，從而避免了零排放所 造成系統(tǒng)內(nèi)磷積累的問題，剩余污泥進入高效水解酸化池進行污泥減量，實現(xiàn)剩余污泥零 排放的要求。
圖1為本發(fā)明的多功能成套污水處理方法工藝流程2為本發(fā)明的多功能成套污水處理方法結構示意中標號說明1、進水管2、高效水解酸化池3、缺氧池4、復合生物反應池5、雙層沉淀池6、出水管7、厭氧釋磷池8、化學除磷池9、三號污水管10、四號污水管11、一號排泥管12、污泥回流管13、一號污水管14、二號污水管15、高效側(cè)向流斜板16、懸浮填料17、曝氣受限器18、懸浮填料19、高效側(cè)向流斜板20、攪拌機21、二號排泥管
具體實施例方式結合圖2具體說明本發(fā)明實施方式如下
原污水通過進水管(1)進入高效水解酸化池(2)，控制高效水解酸化池(2)內(nèi)的 水力停留時間為3-4h，使污水中的有機物和微生物細胞在水解產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為小分 子的溶解性有機物和揮發(fā)性有機酸，實現(xiàn)揮發(fā)性脂肪酸的轉(zhuǎn)化及污泥的減量，通過高效側(cè) 向流斜板(15)阻隔污泥并實現(xiàn)泥水分離，分離后富含揮發(fā)性脂肪酸的上清液為后續(xù)的缺 氧反硝化和厭氧釋磷提供了富足的短鏈、易降解碳源，緩解了碳源不足問題，提高了脫氮除 磷效率。經(jīng)處理后90%的上清液通過一號污水管(13)流入缺氧池(3)，池內(nèi)設有懸浮填 料(16)，通過培養(yǎng)馴化使世代周期時間長的硝化菌固著在懸浮填料(16)上，控制水力停留 時間為2-2. 5h，在攪拌機(20)的攪拌作用下進行缺氧反硝化；反硝化后的混合液進入復合 生物反應器(4)，池內(nèi)設有曝氣受限器(17)以增加氧與污水的接觸時間并提高傳質(zhì)效率， 通過附著在懸浮填料(18)上的生物膜中的硝化菌作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同時利用活 性污泥中的聚磷菌對污水中低濃度的磷酸鹽超量吸收并富集在污泥中。經(jīng)復合生物反應器 (4)處理后的混合液部分通過二號污水管(14)回流至缺氧池(3)，進行缺氧反硝化，其余部 分流入雙層沉淀池(5)進行泥水分離，池內(nèi)設有高效側(cè)向流斜板(19)以提高沉淀效率，控 制水力停留為1.5-2. 0h，處理后污水通過出水管(6)排放；將雙層沉淀池(5)的富磷污泥 通過二號排泥管(21)進入?yún)捬踽屃壮?7)，并與來自高效水解酸化池(2)富含揮發(fā)性有機 酸的10%的產(chǎn)水混合，控制停留為3. 5-4h，使充分釋磷；厭氧釋磷池(7)的沉淀污泥通過污 泥回流管(12)回流至水解酸化池(2)進行污泥減量，將厭氧釋磷池(7)的全部上清液通過 三號污水管(9)流入化學除磷池(8)，在池內(nèi)進行混凝沉淀除磷，所得上清液通過四號污水 管(10)進入缺氧池(3)繼續(xù)進行處理，產(chǎn)生的化學污泥通過排泥管(11)排放，所得的化學 污泥含磷量高，具有回收利用價值，從而在污泥磷排放的前提下實現(xiàn)了城市污水中磷資源 的有效回收。
權利要求
一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于所述裝置主要包括順序串聯(lián)的進水管、水解酸化池、缺氧池、好氧池、二沉池、厭氧釋磷池和化學除磷池；另外，水解酸化池出水通過污水管道進入缺氧池；缺氧池、好氧池和二沉池依次共壁合建，其中好氧段設有硝化液回流管，回流硝化液至缺氧段進行反硝化；二沉池沉淀污泥通過污泥管道進入?yún)捬踽屃壮?，同時進入?yún)捬踽屃壮氐倪€有來自水解酸化段分流的部分出水；經(jīng)厭氧釋磷池釋磷后的上清液進入化學除磷池，化學除磷池底部排放富磷污泥，上清液進入缺氧段繼續(xù)處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于將二沉 池的污泥與10%經(jīng)水解酸化池處理后富含揮發(fā)性有機酸的出水分別進入?yún)捬踽屃壮?，使?內(nèi)污泥中的聚磷菌得以充分釋磷，上清液進入化學除磷池，并進行投藥固磷處理，沉淀的化 學污泥屬“高品位”的富磷污泥，實現(xiàn)了磷回收。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于二沉池 污泥通過在厭氧釋磷池的充分釋磷后部分釋磷污泥進入水解酸化池，利用水解酸化菌降解 高分子有機物，同時通過真菌生物分泌出的降解酶降解剩余污泥中殘余細胞壁，提高污泥 減量效率，最終實現(xiàn)剩余污泥零排放。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于水解酸 化池為下流式，池內(nèi)可安裝側(cè)向流斜板，以提高泥水分離效率。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于缺氧池 內(nèi)設有懸浮填料，通過培養(yǎng)馴化反硝化菌，有效提高反硝化效率。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于好氧池 可以是普通好氧池，也可以是復合生物反應器；復合生物反應器分為兩格，第一格設有曝氣 受限裝置，以提高氧與污水的接觸反應時間以及氧的傳質(zhì)效率；第二格可設有懸浮填料，培 養(yǎng)馴化世代周期較長的硝化菌，有效提高硝化效率。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能成套污水處理方法及裝置，其特征在于二沉池 可為平流式二沉池也可為雙層沉淀池，雙層沉淀池中安裝側(cè)向流斜板，以提高泥水分離效 率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多功能成套污水處理方法及裝置。利用高效水解酸化池將污水與部分厭氧釋磷后污泥中的大分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解的揮發(fā)性脂肪酸，水解后富含揮發(fā)性脂肪酸的污水為后續(xù)缺氧池和厭氧釋磷池提供碳源，提高了同步脫氮除磷效率；同時通過高效水解酸化池的污泥減量功能實現(xiàn)剩余污泥的零排放；復合生物反應器增加了反應器內(nèi)微生物的數(shù)量，提高了污染物的去除效率；富磷污泥進入?yún)捬踽屃壮?，利用聚磷菌重新將磷釋放到上清液中，再對這部分富磷的上清液進行化學除磷，所得化學污泥富磷率高，可作為“高品質(zhì)”的富磷資源有效回收。
文檔編號C02F3/34GK101880090SQ20101010485
公開日2010年11月10日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權日2010年2月3日
發(fā)明者丁強, 王振興, 王鶴立, 申亮 申請人:王鶴立