循環交替缺氧/厭氧/好氧脫氮除磷方法
【專利說明】循環交替缺氧/厭氧/好氧脫氮除磷方法
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技術領域
[0002]本發明是環境工程領域的污水處理工程技術，尤其是適用于生活污水脫氮除磷的經濟實用的先進工藝，屬于環境保護的技術領域。
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【背景技術】
[0004]目前我國污水處理水平較低，主要水系湖泊氨氮、總磷超標嚴重，富營養化問題突出，近岸海域赤潮現象時有發生。水體中的氮磷污染主要來源于生活污水和農業面源污染，其中生活污水則是許多水體的主要污染源。我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)對排放污水中的氮磷指標做了嚴格限定。目前大型城市污水處理廠已經形成了較為成熟的脫氮除磷工藝，以A2/0工藝為主，但實際應用中的脫氮除磷效果不是很理想而且需要大流量的污泥和混合液回流，占地面積和動力消耗較大，維護管理較為復雜。
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【發明內容】
[0006]技術問題:本發明的目的是提供一種適合于各種處理規模有脫氮除磷要求的污水生物處理，能夠同時滿足污染物降解和脫氮除磷要求的循環交替缺氧/厭氧/好氧脫氮除磷方法，該工藝能夠在時間控制與實時控制下運行，有利于實現工藝的智能化。
[0007]技術方案:本發明的循環交替缺氧/厭氧/好氧脫氮除磷方法，工藝設施由以“田”字形相鄰設置的四個反應池和一個獨立的沉淀池組成，相鄰反應池通過共用池壁上的墻孔水力連通，反應池與沉淀池通過管道水力連通，所述四個反應池按照順時針方向分別為第一反應池、第二反應池、第三反應池和第四反應池，反應池中都設有曝氣器和攪拌器。該方法的運行方式為周期運行，一個運行周期分為依次進行的四個階段，階段一中第一反應池為缺氧狀態，第二反應池為厭氧狀態，第三反應池和第四反應池為好氧狀態，污水進入第一反應池和第二反應池，第四反應池中的出水流入沉淀池，污泥回流至第一反應池，此后三個階段的進水點、沉淀池前池、污泥回流點，以及各反應池的缺氧一厭氧一好氧狀態逐階段逆時針方向變化，水流始終呈順時針方向。
[0008]進一步的，所述運行周期的四個階段具體為:
階段一:第一反應池和第二反應池內攪拌器開啟，曝氣器關閉;第三反應池和第四反應池內攪拌器關閉，曝氣器開啟，污水通過兩點進水方式進入第一反應池和第二反應池，在水力推動作用下，污水按照第一反應池、第二反應池、第三反應池、第四反應池的順序流動，第四反應池的出水流入沉淀池，泥水分離后，一部分污泥從沉淀池回流至第一反應池，另一部分污泥排出系統，沉淀池上清液作為處理后的水排出；
階段二:第四反應池和第一反應池內攪拌器開啟，曝氣器關閉;第二反應池和第三反應池內攪拌器關閉，曝氣器開啟，污水通過兩點進水方式進入第四反應池和第一反應池，在水力推動作用下，污水按照第四反應池、第一反應池、第二反應池、第三反應池的順序流動，第三反應池的出水流入沉淀池，泥水分離后，一部分污泥從沉淀池回流至第四反應池，另一部分污泥排出系統，沉淀池上清液作為處理后的水排出；
階段三:第三反應池和第四反應池內攪拌器開啟，曝氣器關閉；第一反應池和第二反應池內攪拌器關閉，曝氣器開啟。污水通過兩點進水方式進入第三反應池和第四反應池，在水力推動作用下，污水按照第三反應池、第四反應池、第一反應池、第二反應池的順序流動，第二反應池的出水流入沉淀池，泥水分離后，一部分污泥從沉淀池回流至第三反應池，另一部分污泥排出系統，沉淀池上清液作為處理后的水排出；
階段四:第二反應池和第三反應池內攪拌器開啟，曝氣器關閉;第四反應池和第一反應池內攪拌器關閉，曝氣器開啟。污水通過兩點進水方式進入第二反應池和第三反應池，在水力推動作用下，污水按照第二反應池、第三反應池、第四反應池、第一反應池的順序流動，第一反應池的出水流入沉淀池，泥水分離后，一部分污泥從沉淀池回流至第二反應池，另一部分污泥排出系統，沉淀池上清液作為處理后的水排出。
[0009]本發明方法的每個階段中，第一進水池在上階段為第二好氧池，積累了大量的硝態氮，在有進水碳源和回流污泥的狀況下，進入缺氧狀態，反硝化作用強烈，效率較高;第二進水池在上階段為缺氧池，大部分硝態氮已被反硝化作用去除，進入厭氧狀態，同時該池進水，碳源充足，利于厭氧釋磷的進行。在周期運行過程中，由于現運行階段的第二好氧池將作為下個運行階段的缺氧池，混合液由好氧狀態進入了缺氧狀態，達到了混合液回流效果，因此該工藝中沒有設置混合液回流，達到了節能的目的。
[0010]本發明工藝中的每個階段運行時間可以采取時間控制和以氧化還原電位(0RP)、溶解氧(DO)、PH、氨氮(NH4+-N)、硝態氮(N03—-N)和磷酸鹽(P04—-P)等參數為控制變量的實時控制相結合的控制方式，利于實現工藝的智能化。
[0011]本發明方法中不用專門設置混合液回流裝置，而是通過進水點位置的交替變化自動完成混合液回流，節省混合液回流設備和相應能耗。而且該方法中四個反應池池型、大小、所需設備基本相同，方便設計與管理，同時四個反應池共用池壁，結構緊湊，占地面積較小。
[0012]有益效果:本發明與現有技術相比，具有下述優點:
(1)在一個運行周期內，每個反應池均經歷了缺氧一厭氧一好氧狀態的變化，而且在一個運行階段內，污水都經歷了缺氧一厭氧一好氧狀態的變化，因此該工藝通過各個反應池缺氧/厭氧/好氧狀態隨時間和空間的循環交替變化，創造了嚴格的缺氧反硝化、厭氧釋磷、好氧硝化及好氧吸磷條件，有效提高了脫氮除磷的效率；
(2)本發明中，某階段中的進水池在上個階段為好氧池，積累了大量的硝態氮，在進水帶來碳源的影響下，該池快速進入缺氧狀態，發生反硝化作用，完成了脫氮功能，這種運行方式相當于進行了混合液回流，因此該工藝不需要專門設置混合液回流系統，節省混合液回流設備及相應能耗；
(3)基于特殊的運行方式，本發明可以通過提前設置好的階段運行時間運行，也可以通過基于對反應池內ORP等參數在線監測的實時控制方式運行，也可以將兩種運行方式結合起來。因此利用在線監測設備可實現對工藝控制的智能化以及遠程化，符合未來發展的要求； (4)本發明中四個反應池的池型，大小，所需設備基本相同，方便設計與管理，同時四個反應池共用池壁，結構緊湊，占地面積較小。
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【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本發明進行進一步說明。
[0015]圖1是循環交替缺氧/厭氧/好氧脫氮除磷工藝結構示意圖。圖中有:1_反應池體；2-第一反應池曝氣器;3-第二反應池曝氣器;4-第三反應池曝氣器;5-第四反應池曝氣器；6-第一反應池攪拌器;7-第二反應池攪拌器;8-第三反應池攪拌器;9-第四反應池攪拌器；
IO-第一反應池電閘門；11 -第二反應池電閘門；12-第三反應池電閘門；13-第四反應池電閘門；14-第一反應池檢測儀；15-第二反應池檢測儀；16-第三反應池檢測儀；17-第四反應池監測儀；18-第一反應池進水電磁閥；19-第二反應池進水電磁閥；20-第三反應池進水電磁閥；21-第四反應池進水電磁閥；22-第一反應池進氣電磁閥；23-第二反應池進氣電磁閥；24-第三反應池進氣電磁閥；25-第四反應池進氣電磁閥；26-第一反應池污泥回流電磁閥；27-第二反應池污泥回流電磁閥；28-第三反應池污泥回流電磁閥；29-第四反應池污泥回流