公布日：2024.03.12
申請日：2024.01.15
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種AAAOF污水處理系統及工藝，屬于水、廢水、污水或污泥的處理領域。該污水處理系統包括生化池、二沉池和污泥濃縮池；所述生化池由順次連接的預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池組成；所述預缺氧池、所述厭氧池、所述好氧二池和所述兼氧池均與進水連接；所述生化池的出水與所述二沉池相連，污泥經所述二沉池沉淀后，一部分污泥回流至所述預缺氧池，另一部分污泥進入所述污泥濃縮池，經所述污泥濃縮池處理得到的上清液回流至所述缺氧池。該污水處理系統可以在旱天可以進一步提高生物脫氮除磷效率，雨天則具有超負荷處理超過2倍旱天設計流量的污水處理能力，從而可以極大地減少城市排水系統的溢流污染。
權利要求書
1.一種AAAOF污水處理工藝，其特征在于，其包括利用一種預缺氧/厭氧/缺氧/好氧/兼氧污水處理系統，執行旱天運行模式或雨天運行模式進行污水處理；所述預缺氧/厭氧/缺氧/好氧/兼氧污水處理系統包括生化池、二沉池、污泥濃縮池和曝氣系統；所述生化池由順次連接的預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池組成；所述曝氣系統包括好氧池鼓風機(8)和兼氧池鼓風機(9)，所述好氧池鼓風機(8)分別與所述好氧一池和所述好氧二池連接；所述兼氧池鼓風機(9)與所述兼氧池連接；進水管路分別與所述預缺氧池、所述厭氧池、所述好氧二池和所述兼氧池連接；與所述預缺氧池連接的進水管路上還設有預缺氧池進水閥門(1)；與所述厭氧池連接的進水管路上還設有厭氧池進水閥門(2)；與所述好氧二池連接的進水管路上還設有好氧二池進水閥門(3)；與所述兼氧池連接的進水管路上還設有兼氧池進水閥門(4)；所述兼氧池的末端混合液通過硝化液回流泵(7)回流至所述缺氧池；所述生化池的出水與所述二沉池相連，污泥經所述二沉池泥水分離后，一部分污泥通過回流污泥泵(5)回流至所述預缺氧池，另一部分污泥進入所述污泥濃縮池，經所述污泥濃縮池處理得到的上清液通過上清液回流泵(22)回流至所述缺氧池；其中，利用所述預缺氧/厭氧/缺氧/好氧/兼氧污水處理系統進行污水處理時，設旱天設計進水流量為Q：當進水管路進水量≤1.3Q時，污水處理系統按旱天運行模式運行，包括：打開所述預缺氧池進水閥門(1)，使0.2-0.3Q的進水進入所述預缺氧池；調整所述回流污泥泵(5)，使0.4-0.5Q的污泥回流至所述預缺氧池；調整所述厭氧池進水閥門(2)，使0.6-0.9Q的進水進入所述厭氧池；關閉所述好氧二池進水閥門(3)，調整所述好氧池鼓風機(8)的供氣量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧均控制在1.5-2mg/L；調整所述兼氧池進水閥門(4)，使0.1-0.2Q的進水進入所述兼氧池，調節所述兼氧池鼓風機(9)的供氣量，使所述兼氧池的溶解氧控制在0.2-1.0mg/L；調節所述硝化液回流泵(7)的流量，使所述兼氧池的硝化液回流量控制在1.0-2.0Q；調節所述上清液回流泵(22)的流量，使所述污泥濃縮池的上清液回流量控制在0.03-0.04Q；當進水管路進水量＞1.3Q且≤2.4Q時，污水處理系統按雨天運行模式運行，包括：關閉所述預缺氧池進水閥門(1)，調節所述厭氧池進水閥門(2)，使1.0-1.1Q的進水通過所述厭氧池進水閥門(2)進入所述厭氧池；打開所述好氧二池進水閥門(3)和所述兼氧池進水閥門(4)，所述好氧二池的進水量為0-0.7Q，所述兼氧池的進水量為0-0.7Q；調整所述回流污泥泵(5)的流量，使回流污泥量增大至1.0-1.1Q；調整所述硝化液回流泵(7)的流量，使硝化液回流量增大至2Q-3Q；加大所述好氧池鼓風機(8)的供氣量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧濃度均提高至2-3mg/L；所述兼氧池內連續曝氣，調整所述兼氧池鼓風機(9)的供氣量，使生化池出口位置的溶解氧濃度控制在0.2-1.0mg/L；調節所述上清液回流泵(22)的流量，使所述污泥濃縮池的上清液回流量控制在0.06-0.08Q。
2.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述好氧一池和所述好氧二池內設有曝氣裝置，所述兼氧池內設有曝氣裝置。
3.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述進水管路上設有進水總閥門(10)和進水總流量計(11)。
4.根據權利要求3所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，與所述預缺氧池連接的進水管路上還設有預缺氧池進水流量計(21)；與所述厭氧池連接的進水管路上還設有厭氧池進水流量計(12)；與所述好氧二池連接的進水管路上還設有好氧二池進水流量計(13)；與所述兼氧池連接的進水管路上還設有兼氧池進水流量計(14)。
5.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述二沉池通過污泥回流管道與所述預缺氧池連接，且污泥回流管道設有所述回流污泥泵(5)和回流污泥流量計(15)，所述二沉池與所述污泥濃縮池連接的管路上設有剩余污泥泵(6)；所述污泥濃縮池的上清液通過上清液回流泵(22)回流至所述缺氧池。
6.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述兼氧池內設有懸浮填料。
7.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述好氧一池內設有在線污泥濃度檢測儀(20)，所述好氧二池內設有好氧二池在線溶解氧儀(16)，所述兼氧池內設有兼氧池在線溶解氧儀(17)，所述生化池出水口處設有在線氨氮檢測儀(18)和在線總氮檢測儀(19)。
8.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，所述旱天運行模式中，各處理池的水力停留時間分別為：預缺氧池1-2h，厭氧池2-3h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h，好氧二池2-3h，兼氧池1-2h；所述雨天運行模式中，各處理池的水力停留時間分別為：厭氧池1-2h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h；好氧二池1-1.5h，兼氧池0.5-1h。
9.根據權利要求1所述的AAAOF污水處理工藝，其特征在于，生化池出水口處設有在線氨氮檢測儀(18)和在線總氮檢測儀(19)；通過監控所述在線氨氮檢測儀(18)檢測的生化池出水氨氮濃度、通過監控所述在線總氮檢測儀(19)檢測的生化池總氮濃度，實時調整所述好氧二池進水閥門(3)和所述兼氧池進水閥門(4)，控制所述好氧二池和所述兼氧池的進水量，具體包括：設定生化池出水氨氮濃度為a，總氮濃度為b；當在線氨氮檢測儀(18)檢測的生化池出水氨氮濃度高于a，且在線總氮檢測儀(19)檢測的生化池總氮濃度低于b時，調整所述好氧二池進水閥門(3)，加大所述好氧二池的進水水量；調整所述兼氧池進水閥門(4)，減小所述兼氧池的進水水量，同時加大所述兼氧池鼓風機(9)的供氣量，提高所述兼氧池的溶解氧濃度至0.8-1.0mg/L；當在線氨氮檢測儀(18)檢測的生化池出水氨氮濃度低于a，且在線總氮檢測儀(19)檢測的生化池總氮濃度高于b時，減小所述兼氧池鼓風機(9)的供氣量，降低所述兼氧池的溶解氧濃度至0.5mg/L以下；同時，加大所述硝化液回流泵(7)的流量至3-4Q；當在線氨氮檢測儀(18)檢測的生化池出水氨氮濃度高于a，且在線總氮檢測儀(19)檢測的生化池總氮濃度高于b時，調整所述好氧二池進水閥門(3)和所述兼氧池進水閥門(4)，減小所述好氧二池進水量和所述兼氧池的進水量。
發明內容
(一)要解決的技術問題
鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種AAAOF污水處理系統及工藝，其解決了傳統AAO污水處理工藝對污水內碳源利用率較低，脫氮除磷效率不高，雨天產能提升能力有限的技術問題。
(二)技術方案
為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：
第一方面，本發明提供一種AAAOF污水處理系統包括生化池、二沉池和污泥濃縮池；
所述生化池由順次連接的預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧一池、好氧二池和兼氧池組成；
所述預缺氧池、所述厭氧池、所述好氧二池和所述兼氧池均與進水連接；
所述生化池的出水與所述二沉池相連，污泥經所述二沉池泥水分離后，一部分污泥回流至所述預缺氧池，另一部分污泥進入所述污泥濃縮池，經所述污泥濃縮池處理得到的上清液回流至所述缺氧池。
可選地，還包括曝氣系統，所述曝氣系統包括好氧池鼓風機和兼氧池鼓風機，所述好氧池鼓風機與所述好氧一池和所述好氧二池連接，所述好氧一池和所述好氧二池內設有曝氣裝置，所述兼氧池鼓風機與所述兼氧池連接，所述兼氧池內設有曝氣裝置。
可選地，還包括進水管路，進水通過所述進水管路分別與所述預缺氧池、所述厭氧池、所述好氧二池和所述兼氧池連接。
可選地，所述進水管路上設有進水總閥門和進水總流量計。
可選地，與所述預缺氧池連接的進水管路上還設有預缺氧池進水閥門和預缺氧池進水流量計；
與所述厭氧池連接的進水管路上還設有厭氧池進水閥門和厭氧池進水流量計；
與所述好氧二池連接的進水管路上還設有好氧二池進水閥門和好氧二池進水流量計；
與所述兼氧池連接的進水管路上還設有兼氧池進水閥門和兼氧池進水流量計。通過所述總進水閥門和進水總流量計、預缺氧池進水閥門和預缺氧池進水流量計、厭氧池進水閥門和厭氧池進水流量計、好氧二池進水閥門和好氧二池進水流量計以及兼氧池進水閥門和兼氧池進水流量計等，可根據天氣情況和進水中C/N比例等因素，精確地調控各個進水通路的導通或截斷以及進水分配比例。
可選地，所述兼氧池的末端混合液通過硝化液回流泵回流至所述缺氧池；所述二沉池通過污泥回流管道與所述預缺氧池連接，且污泥回流管道設有回流污泥泵和回流污泥流量計，所述二沉池與所述污泥濃縮池連接的管路上設有剩余污泥泵；所述污泥濃縮池的上清液通過上清液回流泵回流至所述缺氧池。
可選地，所述兼氧池內設有懸浮填料。
可選地，所述懸浮填料為MBBR填料，或者其他形式的懸浮填料。
可選地，所述好氧一池內設有在線污泥濃度檢測儀，所述好氧二池內設有好氧二池在線溶解氧儀，所述兼氧池內設有兼氧池在線溶解氧儀，所述生化池出水口處設有在線氨氮檢測儀和在線總氮檢測儀。
第二方面，本發明提供一種AAAOF污水處理工藝，其利用所述的污水處理系統；包括旱天運行模式和雨天運行模式，設旱天設計進水流量為Q：
當進水管路進水量≤1.3Q時，污水處理系統按旱天運行模式運行，包括：
打開所述預缺氧池進水閥門，使0.2-0.3Q的進水進入所述預缺氧池；調整所述回流污泥泵，使0.5-0.6Q的污泥回流至所述預缺氧池；
調整所述厭氧池進水閥門，使0.6-0.9Q的進水進入所述厭氧池；
關閉所述好氧二池進水閥門，調整所述好氧池鼓風機的供氣量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧均控制在1.5-2mg/L；
調整所述兼氧池進水閥門，使0.1-0.2Q的進水進入所述兼氧池，調節所述兼氧池鼓風機的供氣量，使所述兼氧池的溶解氧控制在0.2-1.0mg/L；
調節所述硝化液回流泵的流量，使所述兼氧池的硝化液回流量控制在1.0-2.0Q；
調節所述上清液回流泵的流量，使所述污泥濃縮池的上清液回流量控制在0.03-0.04Q；
當進水管路進水量＞1.3Q且≤2.4Q時，污水處理系統按雨天運行模式運行，包括：
關閉所述預缺氧池進水閥門，調節所述厭氧池進水閥門，使1.0-1.1Q的進水通過所述厭氧池進水閥門進入所述厭氧池；
打開所述好氧二池進水閥門和所述兼氧池進水閥門，所述好氧二池的進水量為0-0.7Q，所述兼氧池的進水量為0-0.7Q；
調整所述回流污泥泵的流量，使回流污泥量增大至1.0-1.1Q；調整所述硝化液回流泵的流量，使硝化液回流量增大至2Q-3Q；
加大所述好氧池鼓風機的供氣量，使所述好氧一池和所述好氧二池的溶解氧濃度均提高至2-3mg/L；
所述兼氧池內連續曝氣，調整所述兼氧池鼓風機的供氣量，使生化池出口位置的溶解氧濃度控制在0.2-1.0mg/L；
調節所述上清液回流泵的流量，使所述污泥濃縮池的上清液回流量控制在0.06-0.08Q。
可選地，所述旱天運行模式中，各處理池的水力停留時間分別為：預缺氧池1-2h，厭氧池2-3h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h，好氧二池2-3h，兼氧池1-2h；
所述雨天運行模式中，各處理池的水力停留時間分別為：厭氧池1-2h，缺氧池2-3h，好氧一池4-5h；好氧二池1-1.5h，兼氧池0.5-1h。
可選地，通過監控所述在線氨氮檢測儀檢測的生化池出水氨氮濃度、通過監控所述在線總氮檢測儀檢測的生化池總氮濃度，實時調整所述好氧二池進水閥門和所述兼氧池進水閥門，控制所述好氧二池和所述兼氧池的進水量，具體包括：
設定生化池出水氨氮濃度為a，總氮濃度為b；
當在線氨氮檢測儀檢測的生化池出水氨氮濃度高于a，且在線總氮檢測儀檢測的生化池總氮濃度低于b時，調整所述好氧二池進水閥門，加大所述好氧二池的進水水量；調整所述兼氧池進水閥門，減小所述兼氧池的進水水量，同時加大所述兼氧池鼓風機的供氣量，提高所述兼氧池的溶解氧濃度至0.8-1.0mg/L；
當在線氨氮檢測儀檢測的生化池出水氨氮濃度低于a，且在線總氮檢測儀檢測的生化池總氮濃度高于b時，減小所述兼氧池鼓風機的供氣量，降低所述兼氧池的溶解氧濃度至0.5mg/L以下；同時，加大所述硝化液回流泵的流量至3-4Q；
當在線氨氮檢測儀檢測的生化池出水氨氮濃度高于a，且在線總氮檢測儀檢測的生化池總氮濃度高于b時，調整所述好氧二池進水閥門和所述兼氧池進水閥門，減小所述好氧二池進水量和所述兼氧池的進水量。
(三)有益效果
本發明結合改良型AAO工藝的特點，耦合活性污泥的絮凝吸附功能，提供了一種AAAOF污水處理系統及工藝，在不增加生化池容積和水力停留時間(本發明旱天的水力停留時間為12-18h，雨天的水力停留時間為8-9h)的基礎上，依靠調整進水方式、曝氣方式、污泥回流比、硝化液回流比等方式，使生化池處理能力大幅提升，使得旱天生化池可以有更好的生物脫氮除磷效率，雨天則具有超負荷處理超過2倍旱天設計流量的污水處理能力，從而可以極大地減少城市排水系統的溢流污染。
本發明的污水處理系統中，在旱天模式時兼氧池有直接進水。在雨天運行模式中，厭氧池、好氧二池和兼氧池均有直接進水；預缺氧池不進水，作為回流污泥的反硝化脫氮用。本發明的污水處理系統的剩余污泥在污泥濃縮池會發生厭氧水解反應，使活性污泥吸附的有機物轉化為富含有機酸的碳源，通過將污泥濃縮池的上清液回流至缺氧池以便為缺氧池提供反硝化脫氮所需的碳源；借此，本發明所提供的AAAOF污水處理系統可以有效提高雨天產能，提高進水自帶碳源的利用率和脫氮除磷效果。
本發明的污水處理工藝中，按旱天運行模式運行時，可利用兼氧池的同步硝化反硝化功能提高生物脫氮除磷效率，按雨天運行模式運行時可利用兼氧池的生物絮凝吸附功能使生化池具有處理兩倍旱天流量以上的污水處理能力。
（發明人：尹華升;李曉巖;李炳;陳雷;諶文靜;吳雨薇）
