公布日：2023.10.24
申請日：2023.08.17
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種基于顆粒污泥的污水處理系統，包括依次采用管道連接的厭氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和顆粒污泥生成器；所述顆粒污泥生成器通過回流管道分別與厭氧池、缺氧池連接；所述顆粒污泥生成器內設有分流壁；所述分流壁上設有多個隔板；所述隔板與分流壁的夾角為45-60度；所述顆粒污泥生成器的進水管道上設置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈開口漏斗狀，其底端的開口方向與進水管道的進水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的開口口徑小于進水管道的管徑。本發明還公開了基于上述污水處理系統的污水處理方法。本發明通過在污水處理過程中高效產生顆粒污泥，改善了污泥沉淀性能，同時提高脫氮除磷效果，具有環保節能的優點。
權利要求書
1.一種基于顆粒污泥的污水處理系統，其特征在于，包括依次采用管道連接的厭氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和顆粒污泥生成器；所述顆粒污泥生成器通過回流管道分別與厭氧池、缺氧池連接；所述顆粒污泥生成器內設有分流壁；所述分流壁上設有多個隔板；所述隔板與分流壁的夾角為45-60度；所述顆粒污泥生成器的進水管道上設置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈開口漏斗狀，其底端的開口方向與進水管道的進水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的開口口徑小于進水管道的管徑。
2.根據權利要求1所述的基于顆粒污泥的污水處理系統，其特征在于，所述顆粒污泥生成器的頂部設有清液排出口，底部設有污泥顆粒回流口。
3.根據權利要求1所述的基于顆粒污泥的污水處理系統，其特征在于，所述顆粒污泥生成器的器壁呈漏斗狀。
4.根據權利要求1所述的基于顆粒污泥的污水處理系統，其特征在于，所述進水管道垂直于所述顆粒污泥生成器的器壁安裝。
5.根據權利要求1所述的基于顆粒污泥的污水處理系統，其特征在于，還包括第一可變池和第二可變池；所述第一可變池設置于好氧池與缺氧池之間；好氧池與缺氧池之間通過超越管道連接；所述第二可變池設置于缺氧池和沉淀池之間；缺氧池和沉淀池之間通過超越管道連接。
6.一種顆粒污泥生成器，其特征在于，內設分流壁；所述分流壁上設有多個隔板；所述隔板與分流壁的夾角為45-60度；所述顆粒污泥生成器的進水管道上設置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈開口漏斗狀，其底端的開口方向與進水管道的進水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的開口口徑小于進水管道的管徑。
7.基于權利要求1～5任一項所述的基于顆粒污泥的污水處理系統的污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：使污水依次經厭氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池，使沉淀池中的污泥進入顆粒污泥生成器；同時通過活性炭投料口投加活性炭微粒和通過進水管道注水；進水管道的進水口處與活性炭投料口的底端的開口處由于壓力差形成非等壓流交匯將活性炭粉末抽進進水管并直接混合后進入顆粒污泥生成器內；通過顆粒污泥生成器中形成旋流對污泥進行凝聚篩選，經過凝聚篩選后的顆粒污泥通過污泥回流管道回流至厭氧池和缺氧池，并經過推流分散在基于顆粒污泥的污水處理系統中。
8.根據權利要求7所述的污水處理方法，其特征在于，在厭氧池中，顆粒污泥上大量富集亞硝化菌和厭氧氨氧化菌，從而進行短程硝化和厭氧氨氧化反應，完成部分NH4+-N和TN的去除，同時產生硝氮，污泥中的聚磷菌在此條件下進行生物除磷反應。
9.根據權利要求7所述的污水處理方法，其特征在于，在好氧池中，通過控制HRT和DO條件，促使顆粒污泥在好氧池內進行短程硝化反應，積累亞氮，同時污泥中的聚磷菌進行好氧吸磷反應。
10.根據權利要求7所述的污水處理方法，其特征在于，在缺氧池中，含硝態氮或亞硝態氮的混合液進入缺氧池，顆粒污泥中的反硝化菌利用厭氧階段貯存的胞內碳源完成反硝化過程，在缺氧階段實現深度的氮去除。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種基于顆粒污泥的污水處理系統，可在污水處理過程中高效產生顆粒污泥，并通過將顆粒污泥回流到厭氧池、缺氧池，再擴散至整個污水處理系統，從而利用顆粒污泥改善了污泥沉淀性能，同時提高脫氮除磷效果。
本發明的另一目的在于提供一種顆粒污泥生成器，可快速生成顆粒污泥。
本發明的另一目的在于提供基于上述污水處理系統的污水處理方法。
本發明的目的通過以下技術方案實現：
一種基于顆粒污泥的污水處理系統，包括依次采用管道連接的厭氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池和顆粒污泥生成器；
所述顆粒污泥生成器通過回流管道分別與厭氧池、缺氧池連接；
所述顆粒污泥生成器內設有分流壁；所述分流壁上設有多個隔板；所述隔板與分流壁的夾角為45-60度；
所述顆粒污泥生成器的進水管道上設置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈開口漏斗狀，其底端的開口方向與進水管道的進水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的開口口徑小于進水管道的管徑。
優選的，所述顆粒污泥生成器的頂部設有清液排出口，底部設有污泥顆粒回流口。
優選的，所述顆粒污泥生成器的器壁呈漏斗狀。
優選的，所述進水管道垂直于所述顆粒污泥生成器的器壁安裝。
優選的，所述的基于顆粒污泥的污水處理系統還包括第一可變池和第二可變池；所述第一可變池設置于好氧池與缺氧池之間；好氧池與缺氧池之間通過超越管道連接；所述第二可變池設置于缺氧池和沉淀池之間；缺氧池和沉淀池之間通過超越管道連接。
優選的，所述的基于顆粒污泥的污水處理系統還包括微藻固碳系統；所述微藻固碳系統包括微藻培育箱和微藻固碳箱，所述微藻固碳箱的一側設有單向導通閥，單向導通閥與微藻培育箱連通；所述微藻固碳箱上還設有進氣口以及回流口；所述進氣口與基于顆粒污泥的污水處理系統的廢棄排出口連通。
一種顆粒污泥生成器，內設分流壁；所述分流壁上設有多個隔板；所述隔板與分流壁的夾角為45-60度；
所述顆粒污泥生成器的進水管道上設置有活性炭投料口；所述活性炭投料口呈開口漏斗狀，其底端的開口方向與進水管道的進水方向呈90度；所述活性炭投料口的底端的開口口徑小于進水管道的管徑。
基于所述的基于顆粒污泥的污水處理系統的污水處理方法，包括以下步驟：
使污水依次經厭氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池，使沉淀池中的污泥通過污泥顆粒回流口進入顆粒污泥生成器；
同時通過活性炭投料口投加活性炭微粒和通過進水管道注水；進水管道的進水口處與活性炭投料口的底端的開口處由于壓力差形成非等壓流交匯將活性炭粉末抽進進水管并直接混合后進入顆粒污泥生成器內；
通過顆粒污泥生成器中形成旋流對污泥進行凝聚篩選，經過凝聚篩選后的顆粒污泥通過污泥回流管道回流至厭氧池和缺氧池，并經過推流分散在基于顆粒污泥的污水處理系統中。
具體的，在厭氧池中，顆粒污泥上大量富集亞硝化菌和厭氧氨氧化菌，從而進行短程硝化和厭氧氨氧化反應，完成部分NH4+-N和TN的去除，同時產生少量硝氮，污泥中的聚磷菌在此條件下進行生物除磷反應。
具體的，在好氧池中，通過控制HRT和DO條件，促使顆粒污泥在好氧池內進行短程硝化反應，積累亞氮，同時污泥中的聚磷菌進行好氧吸磷反應。
具體的，在缺氧池中，含硝態氮或亞硝態氮的混合液進入缺氧池，顆粒污泥中的反硝化菌利用厭氧階段貯存的胞內碳源完成反硝化過程，在缺氧階段實現深度的氮去除。
與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果：
(1)本發明相較傳統AOA水處理系統，缺氧池污泥沉淀性能更好，解決了傳統AOA水處理工藝缺氧池出水污泥沉淀性狀不良的問題。
(2)本發明的污水處理系統中的顆粒污泥生成器，活性炭投加口與進水口利用非等壓交匯流技術，可將活性炭微粒均勻分布在水體中，有助于加快顆粒污泥形成速度。顆粒污泥生成器內設置分流壁，分流壁上加裝隔板，可穩定形成旋流，且加裝的隔板可有效防止污泥流翻涌，加快顆粒污泥形成。
(3)本發明的污水處理系統中占地面積小，升級改造成本低。
(4)本發明的污水處理方法，脫氮除磷效果高。
(5)本發明減少了碳的投放量，同時實現了資源的循環再利用，具有環保節能的優點。
（發明人：麻漢卿;韓小波;黃文章;范翊;鄒婷;陳思宇;周欣格;范潔）
