專利名稱：一種合理分配碳源的污水高效處理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于污水處理領域，具體涉及一種合理分配碳源的污水高效處理系 統。
技術背景現行的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)對城鎮污水處理廠出 水氮磷的排放提出了較高的要求。目前的城鎮污水處理工藝都是圍繞生物脫氮除磷來開展 的，應用較多的是脫氮或除磷的AO工藝、脫氮除磷的AAO工藝、具有脫氮除磷功能的改良 SBR工藝以及在氧化溝前增設厭氧池、在溝體前(內)增設缺氧區而形成的具有脫氮除磷功 能的改良型氧化溝工藝，如A2O氧化溝等。生物脫氮除磷效果的好壞，重要的一方面與水質 有關，特別是碳源，另一方面與工藝自身的特點、運行可控性等有關。我國大部分城市污水 都是低C/N比水質，碳源不足導致生物脫氮除磷效果不好，總氮難以達標。同時工藝自身的 靈活性和運行控制，如好氧區曝氣不當，過量曝氣也會加重碳源不足對反硝化的影響等。因 此，合理分配碳源，充分優化利用原污水中的碳源，以及提高工藝自身的靈活性和可控性， 能根據進出水條件和要求，對生物脫氮除磷過程進行高效、穩定的控制，是目前脫氮除磷工 藝發展的一個方向。Α0、ΑΑ0工藝污水處理系統，生物單元都是矩形池型，由于其流態特點，整體上抗沖 擊和緩沖能力沒有氧化溝這種環形溝處理系統強，特別是處理工業廢水比例較高的城鎮污 水或高濃度難降解工業廢水比例高的城鎮污水，會因抗沖擊和緩沖的不穩定性影響運行效 果，從而影響系統的脫氮除磷；同時對于這兩種工藝的好氧生物單元系統，內部一般只設置 充氧的曝氣器，主要供給微生物脫碳和硝化所需氧，這種系統往往供氧和混合之間存在不 易協調的矛盾，特別是低氧與混合的矛盾，以及對于進水水質較淡這種情況，其運行過程的 可控性較低。為保持池內泥水的完全混合，往往需要較大的曝氣量，一方面可能的曝氣過量 會因回流帶入的溶解氧而影響脫氮除磷效果，也可能造成系統的微生物絮體被破壞，另一 方面曝氣不能隨進水水質水量而變化，造成能量浪費。氧化溝這種環形溝池型具有特殊的水力學流態，既有完全混合式反應器的特點， 又有推流式反應器的特點，由于其獨特的“封閉循環流動”的水力學特性以及較長的泥齡和 較低的有機負荷，使其較AO、AAO工藝系統抗沖擊能力強、利于難降解有機物的去除、運行 穩定。但目前脫氮除磷的氧化溝污水處理系統都是單點進水，沒有根據進水水質考慮到合 理分配和優化利用原污水中的碳源，脫氮除磷效率有待提高。同時象目前應用較廣的卡魯 塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝等都不單獨設置推流和混合設備，而由表面曝氣設備來實現溝 內水體的充氧、推流和混合，一方面供氧和推流、攪拌之間往往存在不易協調的矛盾，運行 不靈活，可控性較低，可能存在污泥沉積和曝氣量大的問題，影響脫氮除磷效果；另一方面 為使空氣達到氧化溝混合液的下層及全溝混合液的混合，所需能耗較高，存在能量浪費問 題。發明內容本實用新型的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種合理分配 碳源的污水高效處理系統，該系統有較強緩沖和抗沖擊能力、運行靈活、可控性高、適用性 廣、能根據進水水質和脫氮除磷的要求在低氧下實現同步硝化反硝化脫氮。如上構思，本實用新型的技術方案是一種合理分配碳源的污水高效處理系統，包 括閉合的環形溝主體，其特征在于在閉合的環形溝主體內設置曝氣器和推進器，在主體上 設有一個或多個進水點。上述曝氣器是表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器。上述閉合的環形溝主體可為單溝式，也可為多溝道式，既可串聯，亦可并聯。上述閉合的環形溝主體為馬蹄形溝型、卡魯塞爾氧化溝型。上述閉合的環形溝主體內部布置為AAO模式，即布置為厭氧區、缺氧區、好氧區三 個區域，厭氧區內設進水點和推進器，缺氧區內只設推進器或也設曝氣器，好氧區內設曝氣 器和推進器。上述進水點也可分別設在厭氧區、缺氧區。上述閉合的環形溝主體內部布置為單級AO模式，即布置為缺氧區或厭氧區、好氧 區兩個區域，缺氧區或厭氧區內只設推進器或也設曝氣器，好氧區內設曝氣器和推進器。上述閉合的環形溝主體內部布置為多級AO模式。上述閉合的環形溝主體內部布置為三級AO模式，即三個缺氧區或厭氧區和三個 好氧區，一個缺氧區或厭氧區與一個好氧區組成一組；在每個缺氧區或厭氧區內分別設有 進水點，并且在每個缺氧區或厭氧區內只設推進器或也可設曝氣器，在每個好氧區設曝氣 器和推進器。本實用新型采用底部微孔曝氣器，如微孔曝氣頭或表面曝氣設備，如曝氣轉刷、曝 氣轉碟等，利用鼓風機給微孔曝氣器提供空氣，來控制調節污水處理系統的曝氣，供給溶解 氧，保證去除有機物、硝化以及微生物生命活動等所需氧，而采用設置水下推進器輔以實現 推流、攪拌混合功能，來滿足污水處理系統流態和安全運行所需。同時根據進出水條件和要 求等，污水處理系統可按普通曝氣池運行，主要去除有機物和在低氧下運行實施部分同步 硝化反硝化實現脫氮，也可將整個處理系統靈活設置成不同比例的AO區或AAO區，以及可 設置成分點進水合理分配碳源的多級AO，A區可只設水下推進器，也可曝氣器和水下推進 器都設置，0區可只設曝氣器，也可曝氣器和水下推進器都設置，而且溝內不同區的曝氣器 布置密度可不同。本實用新型通過下列步驟來實現1)來自經格柵、沉砂池預處理設施等處理后的污水通過一個或幾個不同的進水點 進入處理系統環形溝內；2)設置在環形溝的表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器提供給微生物降解 有機物和硝化以及微生物自身生命活動所需氧，同時曝氣器釋放空氣的過程中以及空氣與 泥水混合液接觸過程中，其動力起到一定的推流、攪拌混合功能；3)污水在水下推進器以及曝氣器的推進、攪拌作用下，保持一定流速，根據環形溝 內曝氣器及推進器的布置形式，污水在沿環形溝循環過程中可能依次經過不同的區，如低 氧區或缺氧區、好氧區、缺氧區、好氧區等，在循環過程中污水中的有機物不斷被微生物降解或反硝化菌脫氮或釋磷菌釋磷所用，污水中的氮、磷營養物除被微生物同化所需外，氮通 過硝化菌的硝化作用、反硝化菌的反硝化作用或同步硝化反硝化作用得以去除，磷通過厭 氧菌的釋磷以及好氧菌的吸磷將磷轉移到污泥中，通過剩余污泥排放實現去除；4)污水在環形溝處理系統內循環，經一定停留時間后，脫除了碳、氮、磷的污水與 污泥的混合液一起排到固液分離單元進行泥水分離。本實用新型具有如下的優點和積極效果1、靈活性大、可控性高，更好地實現脫氮除磷。無論充氧設備的設置、推流混合設備的設置還是整個污水處理系統的運行都具有 更大的靈活性和可控性，能對脫氮除磷進行高效穩定地控制。①能根據進水水質和處理要求，靈活設置曝氣器區域和水下推進器區域，或二者 兼有區域，而且不同區域曝氣器布置密度、水下推進器布置密度可以不同。②能根據進水水質、外部環境條件以及處理要求，沿環形溝的不同區域適當設置 或運行曝氣器和推進器，可實現不同的功能。當要求脫氮除磷時，根據進水水質、碳源情況，環形溝處理系統可設置為一點或兩 點進水的厭氧區、缺氧區、好氧區，或缺氧區、好氧區，或多點進水的多級缺氧區、好氧區等 不同區域，厭氧區、缺氧區只設置或只運行推進器，或缺氧區低氧運行，污水在溝內依次流 經不同區域，實現脫氮除磷。當不要求脫氮除磷或脫氮要求不高時，整個環形溝可按普通曝氣池運行，溝內布 置曝氣器，必要區域布置水下推進器，以滿足水流的推進和混合要求。溝內按低氧運行，達 到節能降耗目的，同時在進水碳源較豐富且條件適宜時也可實現一定的同步硝化反硝化作用。③能使曝氣器的曝氣量和推進器的推動、混合能力同微生物的需氧量、進水水質 水量以及工藝自身要求相一致。相對只設表面曝氣設備的氧化溝污水處理系統，避免了曝 氣不完全引起的硝化不完全和有機物降解不徹底以及污泥沉積現象，以及為推進混合引起 的曝氣過量而導致的脫氮除磷效率下降、能量浪費以及系統微生物絮體結構被破壞等現象。2、適用性廣。對于城市污水，曝氣器和推進器合理布置，環形溝可合理分區，同時也可輔以分點 進水，合理分配碳源及充分利用原水碳源，可發生同步硝化反硝化反應，實現脫氮，降低能 耗；對于復雜水質的污水，如工業廢水特別是難降解廢水占一定比例的污水，這種環形溝抗 沖擊能力較強，根據水質情況可設置為多溝道式串聯，而且不同溝道及同一溝道可布置為 不同功能區，應對復雜水質的沖擊和提高脫氮除磷處理能力。3、采用曝氣器和水下推進器相結合的動力布置方式，充氧功能與混合功能分開， 能在一定程度上降低能耗，節能。
圖1是本實用新型按普通曝氣池運行的示意圖。圖2是本實用新型按AAO模式運行的示意圖。圖3是本實用新型按單級AO模式運行的示意圖。[0035]圖4是本實用新型三點進水按三級AO模式運行的示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示一種合理分配碳源的污水高效處理系統，在閉合的環形溝 主體1內均布曝氣器2和推進器3，在主體上設有一個進水點4。此系統主要去除有機物。實施例2 如圖2所示一種合理分配碳源的污水高效處理系統，在閉合的環形溝 主體1內布置為厭氧區5、缺氧區6、好氧區7三個不同區域，按脫氮除磷的AAO模式運行， 在去除有機物的同時脫氮除磷。進水點8可設在厭氧區，也可根據進水水質情況和脫氮除 磷要求，分別在厭氧區、缺氧區設進水點8和進水點9。厭氧區設推進器10，缺氧區只設推 進器11或也設曝氣器，好氧區設曝氣器12和推進器13。實施例3 如圖3所示一種合理分配碳源的污水高效處理系統，在閉合的環形溝 主體1內布置為缺(厭)氧區14、好氧區15兩個不同區域，按AO模式運行，在去除有機物 的同時脫氮或除磷。缺氧區只設推進器16或也可設曝氣器，好氧區設曝氣器17和推進器 18。實施例4 如圖4所示一種合理分配碳源的污水高效處理系統，在閉合的環形溝 主體1內布置為三級AO模式運行，整個溝布置為六個區域，即缺(厭)氧區19-好氧區20、 缺(厭)氧區21-好氧區22、缺(厭)氧區23-好氧區24。進水點設為三個25、26、27，進 水分別從三個缺(厭)氧區進入系統。缺(厭)氧區只設推進器28或也可設曝氣器，好氧 區設曝氣器29和推進器30。上述曝氣器是表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器。上述閉合的環形溝主體可為單溝式，也可為多溝道式，既可串聯，亦可并聯；或為 其它溝型，如馬蹄形溝型、卡魯塞爾氧化溝型等。
權利要求一種合理分配碳源的污水高效處理系統，包括閉合的環形溝主體，其特征在于在閉合的環形溝主體內設置曝氣器和推進器，在主體上設有一個或多個進水點。
2.根據權利要求1所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 曝氣器是表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器。
3.根據權利要求1所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 閉合的環形溝主體可為單溝式，也可為多溝道式，既可串聯，亦可并聯。
4.根據權利要求1或3所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于 上述閉合的環形溝主體為馬蹄形溝型、卡魯塞爾氧化溝型。
5.根據權利要求1所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 閉合的環形溝主體內部布置為AAO模式，即布置為厭氧區、缺氧區、好氧區三個區域，厭氧 區內設進水點和推進器，缺氧區內只設推進器或也設曝氣器，好氧區內設曝氣器和推進器。
6.根據權利要求1所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 閉合的環形溝主體內部布置為單級AO模式，即布置為缺氧區或厭氧區、好氧區兩個區域， 缺氧區或厭氧區內只設推進器或也設曝氣器，好氧區內設曝氣器和推進器。
7.根據權利要求1所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 閉合的環形溝主體內部布置為多級AO模式。
8.根據權利要求5所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 進水點也可分別設在厭氧區、缺氧區。
9.根據權利要求7所述的一種合理分配碳源的污水高效處理系統，其特征在于上述 閉合的環形溝主體內部布置為三級AO模式，即三個缺氧區或厭氧區和三個好氧區，一個缺 氧區或厭氧區與一個好氧區組成一組；在每個缺氧區或厭氧區內分別設有進水點，并且在 每個缺氧區或厭氧區內只設推進器或也可設曝氣器，在每個好氧區設曝氣器和推進器。
專利摘要一種合理分配碳源的污水高效處理系統，包括閉合的環形溝主體，其特征在于在閉合的環形溝主體內設置曝氣器和推進器，在主體上設有一個或多個進水點。這種污水處理系統充氧由設在底部的微孔曝氣器或表面曝氣設備完成，整個溝體內泥水的推流、攪拌混合輔以水下推進器完成，根據進水水質和處理要求，可按普通曝氣池運行，去除有機物和同步硝化反硝化，也可按單點進水或兩點進水脫氮除磷的AAO模式運行，也可按單級AO或合理分配和優化利用原水碳源分點進水的多級AO模式運行。本實用新型具有供氧和推動力之間易協調、運行靈活、可控性高、能耗低、適用性廣的特點。
文檔編號C02F3/12GK201729739SQ20102013822
公開日2011年2月2日 申請日期2010年3月23日 優先權日2010年3月23日
發明者徐寶祥, 李成江, 郭興芳, 陳立 申請人:中國市政工程華北設計研究總院