一種無需外加碳源的城鎮污水高標準脫氮除磷系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種污水處理系統，是一種無需外加碳源的城鎮污水高標準脫氮除磷系統。
【背景技術】
[0002]隨著水體富營養化的不斷加劇，城鎮污水的脫氮除磷一直備受關注。傳統的生物脫氮除磷工藝在城鎮污水處理中得到了廣泛應用，但是存在能耗物耗偏高、工藝流程較長、占地面積較大等不足之處，在污水碳氮比偏低的情況下，還需要投加大量的外部碳源。因此，開發應用高效、綠色、低碳的污水處理新型工藝系統已成為當前及未來污水處理的重要趨勢。
[0003]作為新型生物脫氮技術，厭氧氨氧化與傳統脫氮工藝過程相比，能夠大幅度節約能耗，無需外加碳源，且污泥產量小，具有廣闊發展前景，受到國內外污水處理研究者的廣泛關注。該技術是在厭氧條件下，通過特殊微生物群體，直接以氨氮為電子供體，亞硝酸鹽氮為最終電子受體，將氨氮和亞硝酸鹽氮轉變成氮氣，無需提供有機碳源，即可實現生物脫氮。
[0004]目前，厭氧氨氧化技術研究與工程應用主要集中在高溫高氨氮工業廢水或污泥厭氧消化液的脫氮，對于城鎮污水的脫氮處理應用研究還非常有限。城鎮污水處理量大、成分復雜、影響因素多，研究開發適合城鎮污水的主流工藝厭氧氨氧化技術具有重要的現實意義。
[0005]厭氧氨氧化技術用于城鎮污水仍具有許多較為突出的問題。例如，進水氨氮濃度和水溫較低且明顯波動時，硝化細菌(Ν0Β)的有效抑制和厭氧氨氧化菌(Anammox)的有效截留較為困難，因此，該技術用于常溫的城鎮污水處理時，需要在一定的適用條件與運行參數下，才能獲得穩定高效的脫氮效果。此外，厭氧氨氧化生物脫氮的實際運行去除率及穩定性受到多種因素限制，難以直接獲得低濃度的出水水質，要獲得高標準的脫氮除磷效果，還必須設置除磷單元和精細脫氮單元。因此，將其與傳統脫氮除磷工藝系統進行融合與集成，充分發揮厭氧氨氧化技術節約碳源、能源，傳統技術穩定、可靠的優點，可以為城鎮污水，特別是低碳氮比污水的高效低耗脫氮除磷提供新途徑，并形成新型的污水脫氮除磷工藝系統。
[0006]由于有機物會對自養型厭氧氨氧化菌產生不利影響，在污水進入厭氧氨氧化反應器前需要盡量將其去除，但如果將其直接好氧生物氧化，從資源回收角度考慮并不合理。當前國際上厭氧氨氧化主流工藝應用研究中，基本上都與污泥厭氧消化和側流厭氧氨氧化相結合，以促進能源自給和碳中和。與國外城鎮污水水質明顯不同，我國城鎮污水，特別是南方地區，污水濃度相對較低，有機物含量低、無機懸浮固體比例高，碳氮比普遍偏低，對脫氮除磷非常不利，因此，處理出水的高標準穩定達標應作為工藝系統的首要目標，污泥酸化及厭氧消化作為內碳源開發及污泥減量的重要手段，在此基礎上兼顧污水有機物的能源化利用。
[0007]將有機物及懸浮固體以污泥的形式分離出來，直接作為碳源，或者經過發酵后再作為優質碳源補充到傳統生物脫氮除磷工藝過程中，是回收利用“內碳源”有機物的一種經濟有效的途徑。污泥中的主要成分為碳水化合物、蛋白質、脂肪和油脂，本身就是一種可被利用的碳源，在厭氧條件下發酵還可產出大量可溶性有機物，尤其小分子的揮發性有機酸，是容易被反硝化菌和除磷菌利用的優質基質。利用污泥或者污泥發酵液補充進水碳源，可提高生物脫氮除磷效率，增強工藝系統的運行穩定性和可靠性。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種能有效去除污水中的有機物、懸浮固體和氮磷營養物，易于實現城鎮污水處理廠出水穩定達標，降低能耗物耗，同時促進污水的資源化和能源化利用的一種無需外加碳源的城鎮污水高標準脫氮除磷系統。
[0009]按照本發明提供的技術方案，所述一種無需外加碳源的城鎮污水高標準脫氮除磷系統，它包括化學-生物絮凝反應池、沉淀池與主流厭氧氨氧化反應池；在化學-生物絮凝反應池上設有城鎮污水進水接口、絮凝劑添加接口與排水接口，在沉淀池上設有進水接口、排水接口與排泥接口，主流厭氧氨氧化反應池上設有進水接口與排水接口 ；在化學-生物絮凝反應池的城鎮污水進水接口接入城鎮污水，在化學-生物絮凝反應池的絮凝劑添加接口接入絮凝劑，化學-生物絮凝反應池的排水接口與沉淀池的進水接口通過管道相接，沉淀池的排水接口與主流厭氧氨氧化反應池的進水接口通過管道相接，主流厭氧氨氧化反應池的排水接口上連接排水管道，沉淀池的排泥接口通過一條管道接入化學-生物絮凝反應池的城鎮污水進水接口。
[0010]所述的化學-生物絮凝反應池為生物絮凝池、化學絮凝池或者化學-生物聯合絮凝池。
[0011 ] 還包括脫氮-除磷生物池與固液分離池，脫氮-除磷生物池上設有進水接口、進泥接口與排水接口，固液分離池上設有進水接口、排水接口與排泥接口 ；所述主流厭氧氨氧化反應池的排水接口與脫氮-除磷生物池的進水接口通過管道相接，沉淀池的排泥接口通過另一條管道接入脫氮-除磷生物池的進泥接口，脫氮-除磷生物池的排水接口與固液分離池的進水接口通過管道相接，固液分離池的排泥接口與脫氮-除磷生物池的進泥接口通過管道相接，固液分離池的排水接口通過管道外排。
[0012]還包括脫氮-除磷生物池與固液分離池，脫氮-除磷生物池上設有進水接口、進泥接口與排水接口，固液分離池上設有進水接口、排水接口與排泥接口 ；所述沉淀池的排水接口與主流厭氧氨氧化反應池的進水接口之間的管路分出一路接入脫氮-除磷生物池的進水接口，沉淀池的排泥接口通過另一條管道接入脫氮-除磷生物池的進泥接口，脫氮-除磷生物池的排水接口與固液分離池的進水接口通過管道相接，固液分離池的排水接口通過管道接入所述主流厭氧氨氧化反應池的排水接口上所連接的排水管道，固液分離池的排泥接口與脫氮-除磷生物池的進泥接口通過管道相接。
[0013]還包括脫氮-除磷生物池、固液分離池與污泥發酵池；脫氮-除磷生物池上設有進水接口、進泥接口與排水接口，固液分離池上設有進水接口、排水接口與排泥接口，污泥發酵池上設有進泥接口、排泥接口與排水接口 ；所述主流厭氧氨氧化反應池的排水接口與脫氮-除磷生物池的進水接口通過管道相接，脫氮-除磷生物池的排水接口與固液分離池的進水接口通過管道相接，固液分離池的排泥接口與脫氮-除磷生物池的進泥接口通過管道相接，固液分離池的排水接口通過管道外排，沉淀池的排泥接口通過另一條管道接入污泥發酵池的進泥接口，污泥發酵池的排水接口通過管道接入脫氮-除磷生物池的進水接口，污泥發酵池的排泥接口通過管道外排。
[0014]還包括有污泥厭氧消化池，污泥厭氧消化池上設有進泥接口與排泥接口 ；所述沉淀池的排泥接口與污泥發酵池的進泥接口之間的管道分出一路接入污泥厭氧消化池的進泥接口，污泥發酵池的排泥接口通過管道接入污泥厭氧消化池的進泥接口，污泥厭氧消化池的排泥接口通過管道外排。
[0015]還包括脫氮-除磷生物池、固液分離池與污泥發酵池；脫氮-除磷生物池上設有進水接口、進泥接口與排水接口，固液分離池上設有進水接口、排水接口與排泥接口，污泥發酵池上設有進泥接口、排泥接口與排水接口 ；所述沉淀池的排水接口與主流厭氧氨氧化反應池的進水接口之間的管路分出一路接入脫氮-除磷生物池的進水接口，脫氮-除磷生物池的排水接口與固液分離池的進水接口通過管道相接，固液分離池的排水接口通過管道接入所述主流厭氧氨氧化反應池的排水接口上所連接的排水管道，固液分離池的排泥接口與脫氮-除磷生物池的進泥接口通過管道相接；所述沉淀池的排泥接口通過另一條管道接入污泥發酵池的進泥接口，污泥發酵池的排水接口通過管道接入脫氮-除磷生物池的進水接口，污泥發酵池的排泥接口通過管道外排。
[0016]還包括污泥厭氧消化池，污泥厭氧消化池上設有進泥接口與排泥接口 ；所述沉淀池的排泥接口與污泥發酵池的進泥接口之間的管道分出一路接入污泥厭氧消化池的進泥接口，污泥發酵池的排泥接口通過管道接入污泥厭氧消化池的進泥接口，污泥厭氧消化池的排泥接口通過管道外排。
[0017]所述主流厭氧氨氧化反應池為分段推流式厭氧氨氧化反應池、循環溝道型厭氧氨氧化反應池或者一體化推流式厭氧氨氧化反應池。
[0018]所述脫氮-除磷生物池為為普通A2/0生物池、改良A2/0生物池、A/0脫氮生物池或者A/0除磷生物池。
[0019]所述固液分離池為二沉池或者MBR池。
[0020]本發明具有以下優點:
1.本發明的系統將厭氧氨氧化工藝與傳統工藝有機融合，避免了在大流量且水質水量與環境條件明顯波動的情況下厭氧氨氧化工藝運行不穩定的弊端，發揮了二者的優勢，相互取長補短，工藝流程