申請日2013.09.24
公開(公告)日2014.01.15
IPC分類號C02F9/14
摘要
本發明提供了氧化溝脫氮除磷污水處理系統及其工藝，涉及污水處理技術領域。針對現有的處理系統單位面積污水處理能力有限，造成設施和設備的浪費;處理工藝采用重力沉淀，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，導致處理能力低下的問題。系統包括相連通的脫氮除磷反應單元和固液分離單元，脫氮除磷反應單元包括依次連通的厭氧池和氧化溝，固液分離單元包括二沉池，氧化溝的輸出端與二沉池的輸入端連通，還包括相連通的溶氣深池和氣浮池，二沉池的輸出端與溶氣深池的輸入端連通。工藝：一、厭氧釋磷反應;二、硝化反硝化反應;三、泥水分離;四、深池溶氣;五、固液分離。本發明尤其適用于氧化溝污水處理廠的改造工程。
權利要求書
1.氧化溝脫氮除磷污水處理系統，包括相連通的脫氮除磷反應單元和固液分離單元，所述脫氮除磷反應單元包括依次連通的厭氧池和氧化溝，所述固液分離單元包括二沉池，所述氧化溝的輸出端與所述二沉池的輸入端連通，其特征在于：所述固液分離單元還包括相連通的溶氣深池和氣浮池，所述二沉池的輸出端與所述溶氣深池的輸入端連通。
2.根據權利要求1所述的氧化溝脫氮除磷污水處理系統，其特征在于：所述溶氣深池的深度為30m～100m。
3.根據權利要求2所述的氧化溝脫氮除磷污水處理系統，其特征在于：所述溶氣深池深度為40m～50m。
4.根據權利要求1所述的氧化溝脫氮除磷污水處理系統，其特征在于：所述氣浮池通過管路與所述厭氧池的輸入端連通。
5.一種采用權利要求1至4任一項權利要求所述的氧化溝脫氮除磷污水處理系統的污水處理工藝，其步驟如下：
一、厭氧釋磷反應：在所述厭氧池，待處理污水與所述氣浮池回流到所述厭氧池的活性污泥混合發生厭氧釋磷反應;
二、硝化反硝化反應：經所述步驟一后的所述厭氧區的出水在所述氧化溝內通過硝化反硝化脫氮，并去除磷;
三、泥水分離：所述氧化溝的出水進入所述二沉池中進行泥水分離;
四、深池溶氣：經所述步驟三泥水分離后的污泥進入所述溶氣深池中加壓溶氣;
五、固液分離：經所述步驟四加壓溶氣后的污泥進入所述氣浮池進行濃縮，所述氣浮池表面形成的濃縮的活性污泥回流至所述厭氧池，其余則作為剩余污泥排出系統。
6.根據權利5所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟四中，所述二沉池的污泥是進入深度為30m～100m的所述溶氣深池中進行加壓溶氣的。
7.根據權利6所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述溶氣深池的深度為40m～50m。
8.根據權利5所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述步驟五中，輸送至所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的30%～60%。
9.根據權利要求8所述的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，其特征在于：所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的40%。
說明書
氧化溝脫氮除磷污水處理系統及其工藝
技術領域
發明涉及污水處理技術領域，特別涉及一種將深池氣浮與氧化溝相結合的脫氮除磷污水處理系統及其工藝。
背景技術
氧化溝(Oxidation Ditch，OD)為循環混合式曝氣池或稱循環混合式活性污泥法，最早是由荷蘭國立衛生研究所(TND)的A·Pasveer教授發明的。自1954年出現以來，氧化溝技術在國內外得到了廣泛的研究與發展。
然而，隨著城市污水處理量和處理要求的日益提高，許多氧化溝污水處理廠因其出水已不能滿足要求，而面臨需升級改造的窘境。直接擴建新工程不僅需要大量的工程投資，而且還需新增建設用地，而目前我國正處于工業化、城鎮化快速發展時期，城市地價持續攀升，建設用地十分緊缺。因此，采取措施深入發掘現有氧化溝污水處理設施的潛力便顯得十分必要。
長期的污水處理廠設計運行經驗表明：污水處理工藝的效能與活性污泥的濃度息息相關，而系統的活性污泥的濃度又受泥水分離效果的限制。但是，在實際的建設和運行過程中，現有的氧化溝污水處理廠，其處理工藝中采用二沉池進行泥水分離，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，回流到厭氧池的活性污泥濃度只能維持在2000mg/L～3000mg/L，使得厭氧池和氧化溝內的微生物難以維持較高的濃度，導致氧化溝污水處理廠的處理能力始終處于較低水平;另外，現有的氧化溝污水處理系統，其單位面積污水處理能力有限，造成設施和設備的浪費。因此，設計開發更加穩定高效的回流污泥濃縮系統及工藝是迫切需要解決的技術難題。
發明內容
針對現有的氧化溝污水處理系統，其單位面積污水處理能力有限，造成設施和設備的浪費;氧化溝污水處理工藝采用重力沉淀，固液分離效率低，污泥濃縮效果差，使得氧化溝內的微生物難以維持較高的濃度，導致處理能力低下的問題，本發明的目的是提供一種氧化溝脫氮除磷污水處理系統及其工藝，其污水處理能力高，且固液分離效果好，適用于氧化溝污水處理廠的新建工程，尤其是改造工程。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：它包括相連通的脫氮除磷反應單元和固液分離單元，所述脫氮除磷反應單元包括依次連通的厭氧池和氧化溝，所述固液分離單元包括二沉池，所述氧化溝的輸出端與所述二沉池的輸入端連通，所述固液分離單元還包括相連通的溶氣深池和氣浮池，所述二沉池的輸出端與所述溶氣深池的輸入端連通。
進一步地，所述溶氣深池的深度為30m～100m。
更進一步地，所述溶氣深池深度為40m～50m。
所述氣浮池通過管路與所述厭氧池的輸入端連通。
另外，本發明還提供了一種氧化溝脫氮除磷污水處理系統的污水處理工藝，其步驟如下：
一、厭氧釋磷反應：在所述厭氧池，待處理污水與所述氣浮池回流到所述厭氧池的活性污泥混合發生厭氧釋磷反應;
二、硝化反硝化反應：經所述步驟一后的所述厭氧區的出水在所述氧化溝內通過硝化反硝化脫氮，并去除磷;
三、泥水分離：所述氧化溝的出水進入所述二沉池中進行泥水分離;
四、深池溶氣：經所述步驟三泥水分離后的污泥進入所述溶氣深池中加壓溶氣;
五、固液分離：經所述步驟四加壓溶氣后的污泥進入所述氣浮池進行濃縮，所述氣浮池表面形成的濃縮的活性污泥回流至所述厭氧池，其余則作為剩余污泥排出系統。
所述步驟四中，所述二沉池的污泥是進入深度為30m～100m的所述溶氣深池中進行加壓溶氣的。
所述溶氣深池的深度為40m～50m。
進一步地，所述步驟五中，輸送至所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的30%～60%。
更進一步地，所述厭氧池的所述濃縮的活性污泥量占回流污泥總量的40%。
本發明的效果在于：本發明的氧化溝脫氮除磷污水處理系統，在傳統的重力沉淀池后設置了串聯的溶氣深池和氣浮池，以實現高效的固液分離。溶氣深池利用水柱靜壓增加泥水混合物中的空氣溶解量，上述泥水混合物再進入氣浮池進行固液分離得到濃縮的活性污泥。與現有的氧化溝污水處理系統相比，在占地面積相同的情況下，采用本發明深池氣浮的氧化溝污水處理系統，其污水處理量增加20%，有效提高了處理系統單位面積的污水處理能力。
本發明的氧化溝脫氮除磷污水處理工藝，將經過脫氮除磷處理的泥水混合物在二沉池中進行泥水分離，再回流至溶氣深池中進行加壓溶氣，以提高其中的氣體含量，最后進入氣浮池進行固液分離，在氣浮池中可形成濃度為20000mg/L～40000mg/L的濃縮的活性污泥，增加了回流污泥的濃度。相比單獨采用氣浮池進行固液分離的處理方法，本發明的處理工藝使泥水混合物中空氣溶解度增大，確保了氣浮效果，水力停留時間短，降低了能耗。本處理工藝中輸送至厭氧區的濃縮的活性污泥占二沉池回流污泥總量的30%～60%，使得進入脫氮除磷反應單元中的濃縮的活性污泥濃度可達到5000mg/L以上，極大地提高了活性污泥的濃度，能夠充分發揮污水處理系統的處理潛力，顯著提升污染物的去除效率。
