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高氮磷廢水高效同步脫氮除磷方法

發布時間:2020-6-17 8:30:50  中國污水處理工程網

  申請日2020.03.17

  公開(公告)日2020.06.05

  IPC分類號C02F3/30; C02F9/14; C02F103/32

  摘要

  本發明涉及一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統和方法,高效分段式進水反應器,為一種箱體密封結構,箱體的兩端分別設置進水口和出水口,沿著進水口至出水口的方向依次排列布置2‑4段反應器,每段反應器包括缺氧池反應器和好氧池反應器,箱體內部缺氧池反應器和好氧池反應器間隔設置,若干反應器之間相互連通。厭氧反應器的出水口分別與兩個高效分段式進水反應器連接。厭氧反應器的出水進入一段缺氧池反應器、二段缺氧池反應器、三段缺氧池反應器的流量配比為10‑40%:10‑60%:10‑30%。針對高總氮和高總磷的廢水去除率較高,污泥產生量小。

  權利要求書

  1.一種高效分段式(AMAO)進水反應器,其特征在于:為一種箱體密封結構,箱體的兩端分別設置進水口和出水口,沿著進水口至出水口的方向依次排列布置2-4段反應器,每段反應器包括缺氧池反應器和好氧池反應器,箱體內部缺氧池反應器和好氧池反應器間隔設置,若干反應器之間相互連通。

  2.根據權利要求1所述的高效分段式(AMAO)進水反應器,其特征在于:沿著進水口至出水口的方向橫向依次排列設置一段缺氧池反應器、一段好氧池反應器、二段缺氧池反應器、二段好氧池反應器、三段缺氧池反應器、三段好氧池反應器,縱向獨立的兩個反應器頂部相通,一段好氧池反應器的容積、一段缺氧池反應器容積、二段缺氧池反應器容積相等,二段好氧池反應器的容積為一段缺氧池反應器容積的1.5倍,三段缺氧反應池容積為一段缺氧池反應器容積的1.5倍,三段好氧池反應器容積等于2倍一段缺氧池反應器容積,橫向相鄰的兩個反應器之間通過連通管相通,每個反應器的進水口和出水口位于反應器相對的兩端。

  3.根據權利要求1所述的高效分段式(AMAO)進水反應器,其特征在于:進水管與高效分段式進水反應器連接,進水管分為三個進水支管,三個進水支管分別與一段缺氧池反應器、二段缺氧池反應器、三段缺氧池反應器連接。

  4.根據權利要求1所述的高效分段式(AMAO)進水反應器,其特征在于:出水口位置與一段缺氧池反應器通過污泥回流管連接。

  5.一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統,其特征在于:包括厭氧反應器、兩個權利要求1-4任一所述的高效分段式進水反應器、固液分離裝置,厭氧反應器的出水口與固液分離裝置連接,固液分離裝置的出液口分別與兩個高效分段式進水反應器連接,進水管分別與厭氧反應器、兩個高效分段式進水反應器連接,超越管與固液分離裝置連接。

  6.根據權利要求5所述的高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統,其特征在于:兩個高效分段式進水反應器分為一段高效分段式進水反應器和二段高效分段式進水反應器,一段高效分段式反應器的出水進入二段高效分段式進水反應器。

  7.根據權利要求5所述的高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統,其特征在于:所述高效同步脫氮除磷系統包括沉淀裝置,二段高效分段式進水反應器的出水進入沉淀裝置,沉淀裝置的污泥通過污泥管路進入一段高效分段式反應器。

  8.根據權利要求5所述的高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統,其特征在于:所述高效同步脫氮除磷系統包括風機,二段高效分段式進水反應器的好氧池反應器內部設置曝氣裝置,風機與二段高效分段式進水反應器的曝氣裝置連接;

  或,所述高效同步脫氮除磷系統包括沼氣裝置、火炬,厭氧反應器的頂部出氣口與沼氣裝置連接,沼氣裝置與火炬連接;

  厭氧反應器的出水口設置回水管與進水管連接。

  9.利用權利要求5-8任一所述的高效同步脫氮除磷系統的高效同步脫氮除磷方法,其特征在于:具體步驟為:

  一部分原污水進入厭氧反應器得到的處理水和難降解廢水進入固液分離裝置,然后分別進入兩個高效分段式進水反應器,另一部分原污水分別進入兩個高效分段式進水反應器,在兩個高效分段式進水反應器中進行缺氧和好氧處理,在厭氧反應器進行厭氧反應;

  優選的,厭氧反應器的出水PH7-8,進水溫度為25-35℃;

  優選的,高效分段式進水反應器的原污水、厭氧反應器出水的流量根據C/N比2-4:1混合;

  優選的,高效分段式進水反應器中污泥回流比控制50-200%,每個單獨的反應器內污泥濃度MLSS為2000-8000mg/L;

  優選的,反應器內控制的參數為DO 0-4mg/L、C/N比值為1-4。

  10.根據權利要求9所述的高效同步脫氮除磷方法,其特征在于:厭氧反應器的出水進入一段缺氧池反應器、二段缺氧池反應器、三段缺氧池反應器的流量配比為10-40%:10-60%:10-30%。

  說明書

  一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統和方法

  技術領域

  本發明屬于污水處理技術領域,具體涉及一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統和方法。

  背景技術

  公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解,而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

  工業廢水,尤其是淀粉廢水、酒精廢水、發酵廢水,具有高總氮(500mg/L以上)、高總磷(70mg/L以上)的水質特點。對于高總氮廢水,主要是依靠硝化工藝、反硝化工藝去除總氮;對于高總磷廢水,主要依靠生化工藝與物化工藝結合。目前常用的工藝包括厭氧、缺氧、好氧以及這三種工藝的組合,該類工藝運行穩定性較好,但尚存在以下幾個問題:1)總氮濃度高,需要較大的占地面積,基建投資費用高;2)脫氮除磷菌種污泥齡相矛盾,難以達到較高的同步去除氮磷的工藝;3)為了去除總氮需要補加大量碳源,會產生大量的好氧污泥,產生較高的處置費用;4)隨著環保排口政策的不斷嚴格,該工藝的去除效率難以保證滿足排污水質指標的要求;5)主要依靠物化工藝去除總磷,加藥運行費用較高。

  發明內容

  針對上述現有技術中存在的問題,本發明的目的是提供一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統和方法。

  為了解決以上技術問題,本發明的技術方案為:

  第一方面,一種高效分段式(AMAO)進水反應器,為一種箱體密封結構,箱體的兩端分別設置進水口和出水口,沿著進水口至出水口的方向依次排列布置2-4段反應器,每段反應器包括缺氧池反應器和好氧池反應器,箱體內部缺氧池反應器和好氧池反應器間隔設置,若干反應器之間相互連通。

  本發明的高效分段式進水反應器設置缺氧池和好氧池交替設置,污水進入反應器后在缺氧和好氧交替處理的情況下進行處理,這種設置方式有利于每個單獨的反應器內的菌膠團細菌的生長,應用生物競爭的機制抑制絲狀菌的過度生長和繁殖,將絲狀菌控制在合理的范圍內,從而減少污泥膨脹的發生。

  在一些實施例中,沿著進水口至出水口的方向橫向依次排列設置一段缺氧池反應器、一段好氧池反應器、二段缺氧池反應器、二段好氧池反應器、三段缺氧池反應器、三段好氧池反應器,縱向獨立的兩個反應器頂部相通,一段好氧池反應器的容積、一段缺氧池反應器容積、二段缺氧池反應器容積相等,二段好氧池反應器的容積為一段缺氧池反應器容積的1.5倍,三段缺氧反應池容積為一段缺氧池反應器容積的1.5倍,三段好氧池反應器容積等于2倍一段缺氧池反應器容積,橫向相鄰的兩個反應器之間通過連通管相通,每個反應器的進水口和出水口位于反應器相對的兩端。

  容積的大小根據水質總氮濃度的不同而不同設計,倍數的差異是存在硝化速率和反硝化速率的差距,目的是降低硝化液回流比例,降低運行和投資費用,也極大地提高了脫氮效率。

  在一些實施例中,進水管與高效分段式進水反應器連接,進水管分為三個進水支管,三個進水支管分別與一段缺氧池反應器、二段缺氧池反應器、三段缺氧池反應器連接。缺氧主要進行反硝化需要碳源,此處進行COD的消耗;另外水質中硝態氮在此處去除;進水管直接通至好氧池,排口COD有風險。

  在一些實施例中,出水口位置與一段缺氧池反應器通過污泥回流管連接。

  第二方面,一種針對高氮磷廢水的高效同步脫氮除磷系統,包括厭氧反應器、兩個上述的高效分段式進水反應器、固液分離裝置,厭氧反應器的出水口與固液分離裝置連接,固液分離裝置的出液口分別與兩個高效分段式進水反應器連接,進水管分別與厭氧反應器、兩個高效分段式進水反應器連接,超越管與固液分離裝置連接。

  超越管和進水管均是污水進管,超越管通入的污水為車間生產中產生的難降解廢水和適宜用于反硝化碳源的污水,進水管的進水相比于超越管的污水是主要的氮磷元素來源,經過厭氧處理后更適宜于除氮除磷反應的發生。

  在一些實施例中,兩個高效分段式進水反應器分為一段高效分段式進水反應器和二段高效分段式進水反應器,一段高效分段式反應器的出水進入二段高效分段式進水反應器。本發明設計了兩個高效分段式進水反應器為了取消或降低消化液回流,而且能夠進一步對污水進行處理。

  在一些實施例中,所述高效同步脫氮除磷系統包括沉淀裝置,二段高效分段式進水反應器的出水進入沉淀裝置,沉淀裝置的污泥通過污泥管路進入一段高效分段式反應器。通過沉淀裝置定時向一段高效分段式反應器中補入污泥。

  在一些實施例中,厭氧反應器內部由下至上依次設置第一層三相分離器、第二層三相分離器,厭氧反應器的頂部外側設置氣水分離器,第一層三相分離器、第二層三相分離器分別與氣水分離器分別通過上升管連接,厭氧反應器內部的底部設置布水器,布水器與氣水分離器通過沉降管連接,厭氧反應器的外側設置水封罐、火炬,氣水分離器與水封罐連接,水封罐與火炬連接。

  在一些實施例中,所述高效同步脫氮除磷系統包括風機,二段高效分段式進水反應器的好氧池反應器內部設置曝氣裝置,風機與二段高效分段式進水反應器的曝氣裝置連接。

  在一些實施例中,所述高效同步脫氮除磷系統包括沼氣裝置、火炬,厭氧反應器的頂部出氣口與沼氣裝置連接,沼氣裝置與火炬連接。

  在一些實施例中,厭氧反應器的出水口設置回水管與進水管連接。

  第三方面,利用上述系統的高效同步脫氮除磷方法,具體步驟為:

  一部分原污水進入厭氧反應器得到的處理水和難降解廢水進入固液分離裝置,然后分別進入兩個高效分段式進水反應器,另一部分原污水分別進入兩個高效分段式進水反應器,在兩個高效分段式進水反應器中進行缺氧和好氧處理,在厭氧反應器進行厭氧反應。

  在一些實施例中,厭氧反應器的出水PH7-8,進水溫度為25-35℃。

  在一些實施例中,厭氧反應器的出水進入一段缺氧池反應器、二段缺氧池反應器、三段缺氧池反應器的流量配比為10-40%:10-60%:10-30%。厭氧反應器將污水水質去除90%左右的COD同時,進行有機氮的氨化作用轉化以及厭氧釋磷,本發明中根據高效分段式進水反應器的進水水質以及排口水質標準的要求,結合經驗及計算的過程得到三段的流量配比。最后一段反應器對接排口,考慮到排口總氮要求,最后一個進水比例正常約10%左右,目的是取消或極大降低消化液回流、降低能耗;一段和二段的流量配比,是發明人根據水質不同及加強脫氮除磷效果,總結得到的數據。

  在一些實施例中,高效分段式進水反應器的原污水、厭氧反應器出水的流量根據水質中總氮負荷決定。

  在一些實施例中,高效分段式進水反應器中污泥回流比控制50-200%,每個單獨的反應器內污泥濃度MLSS為2000-8000mg/L。

  在一些實施例中,高效分段式進水反應器的好氧池反應器內控制參數為DO0-4mg/L(不為0)、C/N比值為1-4。控制硝化反應在亞硝化段,減少碳源量的補充,也間接減少了好氧污泥的產生量,降低了好氧污泥處置費用。

  本發明的有益效果:

  1)節省了占地面積,減少了基建投資費用;

  2)提高了總氮、總磷的去除效果;

  3)減少了好氧池污泥產生量,降低了污泥處置費用;

  4)減少了風機風量、回流泵流量的需求,節省了投資費用和運行成本;

  5)無需投加補充堿度的藥劑,節省了藥劑的費用;

  6)較大程度的實現自動化儀表配置,包括目標污染物濃度、ph、濃度計等,減少人員投入和繁瑣操作。(發明人朱杰高;孫迎超;劉帥)

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