公布日：2024.02.06
申請日：2023.12.26
分類號：C02F3/30(2023.01)I;E03F5/10(2006.01)I;E03F11/00(2006.01)I;B08B15/02(2006.01)I;B08B15/04(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發明涉及環保污水生化技術領域，具體公開了一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置和工藝，裝置包括：一級缺氧池、攪拌機一、一級曝氣池、一級曝氣裝置、二級缺氧池、攪拌機二、二級曝氣池、跌水式脫氣池和二沉池；本發明以進水的可生化有機物和溶解氧一濃度為基礎而確立的硝態混合液回流量，避免過多回流硝態混合液造成其溶解氧一消耗大量的可利用有機物，甚至消耗大量外加的C源，致使生物脫氮運行成本較高。利用污染物在廊道中的濃度差，通過內循環回流氣提裝置提升大回流比的內回流混合液來實現低濃度混合液稀釋高濃度的污水，使一級曝氣池中硝化功能盡早建立，硝化效率更高，水力停留時間更短，一級曝氣池的容積更小。
權利要求書
1.一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，包括多點循環回流的兩級AO相串聯，其特征在于：所述兩級AO由一級缺氧池(1)、攪拌機一(2)、一級曝氣池(4)、一級曝氣裝置(5)、內循環回流氣提裝置(9)、內循環回流槽(10)、一級AO硝態混合液氣提裝置(11)、硝態混合液回流槽(12)、二級缺氧池(13)、攪拌機二(14)、二級曝氣池(19)、二級曝氣裝置(20)、跌水式脫氣池(22)、攪拌機三(222)、二沉池(24)、出水監控水池(25)、污泥濃縮池(27)單元集約在一座合建式的鋼筋混凝土結構內。
2.根據權利要求1所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)、一級曝氣池(4)、二級缺氧池(13)、二級曝氣池(19)、脫氣池(22)、二沉池(24)、出水監控水池(25)、污泥濃縮池(27)集約在一座合建式的構筑物內，中間采用隔墻分隔為相對獨立的功能區，又相互連通。
3.根據權利要求1所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)、一級曝氣池(4)、二級缺氧池(13)、二級曝氣池(19)和脫氣池(22)以廊道的形式串聯在一起，其廊道數為4或6或8條偶數條，所有廊道的長度相同，但其寬度可以不同，且一級缺氧池(1)占有第一條廊道整條。
4.根據權利要求1所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述一級曝氣池(4)進入最后廊道的轉折處設置內循環回流氣提裝置(9)，將混合液提升到內循環回流槽(10)，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池(4)內形成大循環，所述一級曝氣池(4)的廊道末端設置一級AO硝態混合液氣提裝置(11)，所述二沉池(24)、出水監控池(25)、污泥濃縮池(27)布置在污水進入廊道的起始端和跌水式脫氣池(22)的終端側。
5.根據權利要求2所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述一級缺氧池(1)和二級缺氧池(13)分別安裝有攪拌機一(2)和攪拌機二(14)。
6.根據權利要求3所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述脫氣池(22)中設有跌水坎(221)，所述跌水坎(221)的頂面高于脫氣池(22)液面，所述脫氣池(22)的下部安裝攪拌機三(222)。
7.根據權利要求1所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，其特征在于：所述脫氣池(22)與所述二沉池(24)之間連接有連通管(23)，所述二沉池(24)的污泥排放管上安裝有若干臺污泥回流泵(26)，用于污泥回流和剩余污泥的排放，所述污泥濃縮池(27)排泥管上安裝有若干臺濃縮污泥排放泵(28)，用于將濃縮污泥送到污泥脫水設備進行進一步處理。
8.一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO工藝，其特征在于，包括如上述權利要求1-7任一項所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，所述工藝以下步驟：S1、污水在一級缺氧池(1)中利用污水中有機物在攪拌機一(2)的作用下保持污泥污水重復混合進行反硝化反應，然后進入一級曝氣池(4)，在一級曝氣池(4)的前段，占優勢的異養型微生物在充足的溶解氧一(3)條件下，將污水中有機氮污染物氨化，變成游離氨氮(NH3-N)，以及將可生物降解的有機物氧化成CO2和H2O，在一級曝氣池(4)的后段自養型硝化菌將水中游離氨氮氧化為硝態氮；S2、在一級曝氣池(4)最后廊道的轉折處設置內循環回流氣提裝置(9)，將混合液提升到內循環回流槽(10)，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池(4)內形成大循環；在一級曝氣池(4)中需要投加堿液(6)以維持一級曝氣池pH值(8)在7.5～8.5之間，以及控制曝氣量使廊道末端的溶解氧二(7)的濃度大于2.0mg/L；一級曝氣池(4)的廊道末端設置一級AO硝態混合液氣提裝置(11)，將含有硝態氮的混合液提升到硝態混合液回流槽(12)，通過硝態混合液回流槽(12)將硝態氮的混合液重力流入一級缺氧池(1)的入口與污水和回流污泥混合進行反硝化脫氮；經過一級AO處理后污水流入二級缺氧池(13)；S3、在攪拌機二(14)的攪動下，為了防止反硝化過程產生堿度造成二級缺氧池pH值(18)不在合適的范圍內(合適的pH為7～7.5)，投加硫酸(16)調節二級缺氧池(13)的pH，反硝化微生物利用外加C源(15)將剩余的硝態氮還原為N2而脫除，投加C源(15)的量按照BOD與一級曝氣池(4)廊道末端的TN比值在3～5之間考慮，且其溶解氧三(17)的濃度不大于0.2mg/L為準，污水中未被反硝化微生物利用多余的C源(15)，在后續的二級曝氣池(19)中被氧化成CO2和H2O；S4、二級曝氣池(19)處理后的污水跌落到脫氣池(22)中的跌水坎(221)上，通過水流的撞擊將附著在微生物菌膠團上的氣體釋放出去，跌水坎(221)的頂面高出脫氣池的液面50mm左右；同時脫氣池(22)的下部設置攪拌機三(222)，保證脫氣池中污泥處于懸浮狀態；S5、泥水混合物通過連通管(23)以重力流的方式流入二沉池(24)，二沉池(24)的上清液重力流進入出水監控水池(25)，其底部的污泥通過污泥回流泵(26)將污泥回流到一級缺氧池(1)的入口，小部分污泥作為剩余污泥排到污泥濃縮池(27)進一步濃縮后，通過濃縮污泥排放泵(28)排到污泥脫水裝置進一步處理。
發明內容
本發明的目的在于提供一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置和工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，包括多點循環回流的兩級AO相串聯，其特征在于：所述兩級AO由一級缺氧池、攪拌機一、一級曝氣池、一級曝氣裝置、內循環回流氣提裝置、內循環回流槽、一級AO硝態混合液氣提裝置、硝態混合液回流槽、二級缺氧池、攪拌機二、二級曝氣池、二級曝氣裝置、跌水式脫氣池、二沉池、攪拌機三、出水監控水池、污泥濃縮池單元集約在一座合建式的鋼筋混凝土結構內。
優選的，所述一級缺氧池、一級曝氣池、二級缺氧池、二級曝氣池、脫氣池、二沉池、出水監控水池、污泥濃縮池集約在一座合建式的構筑物內，中間既采用隔墻分隔為相對獨立的功能區，又相互連通。
優選的，所述一級缺氧池、一級曝氣池、二級缺氧池、二級曝氣池和脫氣池以廊道的形式串聯在一起，其廊道數為4或6或8條偶數條，所有廊道的長度相同，但其寬度可以不同，且一級缺氧池占有第一條廊道整條。
優選的，所述一級曝氣池進入最后廊道的轉折處設置內循環回流氣提裝置，將混合液提升到內循環回流槽，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池內形成大循環，所述一級曝氣池的廊道末端設置一級AO硝態混合液氣提裝置，所述二沉池、出水監控池、污泥濃縮池布置在污水進入廊道的起始端和跌水式脫氣池的終端側。
優選的，所述一級缺氧池和二級缺氧池分別安裝有攪拌機一和攪拌機二。
優選的，所述脫氣池中設有跌水坎上，所述跌水坎的頂面高于脫氣池液面，所述脫氣池的下部安裝攪拌機三。
優選的，所述脫氣池與所述二沉池之間連接有連通管，所述二沉池的污泥排泥管上安裝若干臺污泥回流泵，用于污泥回流和剩余污泥排放；所述污泥濃縮池排泥后安裝若干臺濃縮污泥排放泵，用于將濃縮污泥送到污泥脫水設備進行一步處理。
一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO工藝，其特征在于，包括上述所述的一種集約化深度處理有機氮污水的多點回流AO裝置，所述工藝以下步驟：
S1、污水在一級缺氧池中利用污水中有機物在攪拌機一的作用下保持污泥污水重復混合進行反硝化反應，然后進入一級曝氣池，在一級曝氣池的前段，占優勢的異養型微生物在充足的溶解氧一條件下，將污水中有機氮污染物氨化，變成游離氨氮(NH3-N)，以及將可生物降解的有機物氧化成CO2和H2O，在一級曝氣池的后段自養型硝化菌將水中游離氨氮氧化為硝態氮；
S2、在一級曝氣池最后廊道的轉折處設置內循環回流氣提裝置，將混合液提升到內循環回流槽，然后重力流回到第二個廊道的起始端，在一級曝氣池內形成大循環；在一級曝氣池中需要投加堿液以維持一級曝氣池pH值在7.5～8.5之間，以及控制曝氣量使廊道末端的溶解氧二的濃度大于2.0mg/L；一級曝氣池的廊道末端設置一級AO硝態混合液氣提裝置，將含有硝態氮的混合液提升到硝態混合液回流槽，通過硝態混合液回流槽將硝態氮的混合液重力流進入一級缺氧池的入口與污水和回流污泥混合進行反硝化脫氮；經過一級AO處理后污水流入二級缺氧池；
S3、在攪拌機二的攪動下，二級缺氧池的活性污泥處于懸浮流化狀態，為了防止反硝化過程產生堿度造成二級缺氧池pH值不在合適的范圍內(合適的pH為7～7.5)，投加硫酸調節二級缺氧池的pH，反硝化微生物利用外加C源將剩余的硝態氮還原為N2而脫除，投加C源的量按照BOD與一級曝氣池廊道末端的TN比值在3～5之間考慮，且其溶解氧三的濃度不大于0.2mg/L為準，污水中未被反硝化微生物利用多余的C源，在后續的二級曝氣池中被氧化成CO2和H2O；
S4、二級曝氣池處理后的污水跌落到脫氣池中的跌水坎上，通過水流的撞擊將附著在微生物菌膠團上的氣體釋放出去，避免粘附氣泡的污泥在二沉池中產生跑泥現象。跌水坎的頂面高出脫氣池的液面50mm左右；同時脫氣池的下部設置攪拌機三，保證脫氣池中污泥處于懸浮狀態；
S5、泥水混合物通過連通管以重力流的方式流入二沉池，二沉池的上清液重力流進入出水監控水池，其底部的污泥通過污泥回流泵將污泥回流到一級缺氧池的入口，小部分污泥作為剩余污泥排到污泥濃縮池進一步濃縮后，通過濃縮污泥排放泵排到污泥脫水裝置進一步處理。
如果為4條廊道的布置，可以采用在第二起點和第三廊道的隔墻底部設置潛水推流器代替內循環回流氣提裝置和內循環回流槽，將混合液推回到第二廊道的起點實現混合稀釋的目的。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
(1)本發明中以進水的可生化有機物和溶解氧一濃度為基礎而確立的硝態混合液回流量，避免過多回流硝態混合液造成其溶解氧一消耗大量的可利用有機物，甚至消耗大量外加的C源，致使生物脫氮運行成本較高；
(2)本發明中采用低水頭高效的混合液提升設備－一級AO硝態混合液氣提裝置代替馬達驅動水泵，能耗更低；
(3)本發明中利用相鄰廊道污染物的濃度差，通過內循環回流氣提裝置提升大回流比的內回流混合液來實現低濃度混合液稀釋高濃度的污水，使一級曝氣池中硝化功能盡早建立，硝化效率更高，水力停留時間(HRT)更短，一級曝氣池的容積更��；
(4)本發明中將以上多回流點的一級AO和二級AO串聯后與二沉池、出水監控池、污泥濃縮池有機組合后，形成一座具體不同功能合建式的構筑物，使污水生化處理系統的占地大大減少，水流提升所需的能耗更低。
（發明人：王建新）
