生物循环法污水处理系统技术方案

一种生物循环法污水处理系统，包括污水超精细过滤处理单元、调节混合处理单元、污泥干化脱水单元、缺氧吸附处理单元、UBF高效厌氧处理单元、BAF曝气生物滤池单元、SBR反应池单元、MBBR生物膜法处理单元、硝化液回流部分、除磷消毒系统单元、过滤清水池单元、衍生土地利用及碳源循环利用部分等。本系统将污水超精细过滤、污水调节混合处理、污水缺氧吸附、污水高效厌氧处理、污水低能耗生物膜法处理、衍生土地利用、碳源循环利用等技术有机结合，低能耗、低碳源、占地小、投资少、运营费用低、智能化程度高、维护管理简便，且污水净化处理后优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918‑2002）一级标准A标准。

Biological circulation method sewage treatment system

A biological cycle method of sewage treatment system, including sewage ultra fine filtration processing unit, processing unit, regulating the mixing of dry sludge dewatering unit, oxygen adsorption processing unit, processing unit, BAF UBF efficient anaerobic biological aerated filter unit, SBR unit, MBBR reactor biofilm processing unit, nitrification liquid reflux, phosphorus removal disinfection system unit, filtering unit, clean water tank derived land use and carbon source recycling etc.. This system will be super fine filtration, sewage treatment, sewage sewage regulation mixed sewage anaerobic treatment, oxygen adsorption, wastewater treatment, low energy biofilm derived from land use, carbon recycling technology and organic combination, low energy consumption, low carbon source, small occupied area, low investment, low operating costs, high degree of intelligence convenient maintenance and management, and the sewage treatment is better than the \urban sewage treatment plant pollutant discharge standard\ (GB18918 2002) level of A standard.

【技术实现步骤摘要】
生物循环法污水处理系统
本专利技术涉及环境保护领域，尤其是涉及城镇生活污水处理技术。
技术介绍
1914年4月3日，英国两个年轻卫生工程师爱德华·阿登和威廉·洛克特发表了《无需滤池的污水氧化试验》一文，首次提出“活性污泥”的概念，标志着活性污泥法正式诞生。活性污泥法诞生后，世界各地迅速开始研究，并着手实际建设污水处理厂。1923年,中国第一座活性污泥法污水处理厂在上海北区建成，日处理能力为3500立方米。此后几年，上海东区和西区污水处理厂也相继建成，日处理量分别为1.7万立方米和1.5万立方米。百年后的今天，世界各地至少有50000座活性污泥法污水处理厂在运行，每天处理着至少5亿立方米的污水。可以毫不夸张地说，没有活性污泥法的世界将难以想象。那么，活性污泥法何以为人类持续服务了百年。首先，这可归因于活性污泥法的“简单”。一个曝气池，一个沉淀池，再加上回流，即可组成活性污泥系统，完成污水处理基本功能。简单意味着可靠，意味着可以普及，也意味着较低的处理成本。其次，活性污泥法“功能强大”也是重要原因。尤其是活性污泥法是源于自然的生物技术，这或许是其具有强大生命力的根本原因。在肯定活性污泥法巨大历史作用的同时，必须看到它在新形势下日益凸显的两大缺陷：一是活性污泥法需要大量电耗，是重要的碳排放源。按照最新统计，美国的污水处理2011年全年共耗电302亿千瓦时（仅包括污水处理和再生，不包括原位处理、污水收集和再生水输配），占当年全社会总用电量的0.8%。日本作为一个工业化国家，污水处理电耗也占到全社会总电耗的0.8%。我国目前实际污水处理率和处理标准都较低，污水处理电耗占全社会总电耗的比例还较低。污水处理的高电耗，除了增加运行成本，还使之成为重要的碳排放源。二是活性污泥法导致大量生物污泥的产生。美国污水处理行业年产污泥总干重750万吨，欧洲年产1000万吨，中国年产600万吨，全球总年产量约3000万吨，折算成含水率80%的脱水污泥约1.5亿吨。这些污泥的40%60%是由生物菌体组成的生物污泥，是活细胞与水分组成的特殊水合结构。由于大量水分和有机物都被“包裹”在细胞内，导致污泥脱水性能很差，且难以进行较为彻底的稳定化处理，成为污水处理的“累赘”。为提高污泥稳定化效果，可采用热水解、超声波、微波、聚焦电脉冲以及生物酶水解等方法对污泥进行预处理，使活细胞的细胞壁破裂，释放其中的水分和有机物，提高脱水性能和稳定化程度，但这些设施建设及运行成本较高，实际建成的还不多。活性污泥法实现污水处理功能是以高能耗为代价，这些能耗被用于为微生物供氧分解污水中的有机物，而这些有机物本身却是能量载体。因此，活性污泥法被形象地表述为“以能量摧毁能量”的技术，也是“减排水污染物、增排温室气体”的技术。中国人民大学环境学院副院长王洪臣在“第八届环境技术论坛”讲到：虽然活性污泥法还会惯性地为人类继续服务，但我们有理由认为，它不会持续成为下个100年的主流技术。污水处理的主要功能是去除有机物和无机营养物质，前者导致水体黑臭，后者则是富营养化的根源。活性污泥法将50%左右的有机物分解成水和二氧化碳，另一部分合成为生物菌体，在“以能量摧毁能量”的同时，产生大量难以处理的生物污泥。因此，人们很自然地希望污水处理首先是对有机物进行厌氧产能或分离后厌氧产能，而不是好氧氧化分解与合成。如果有机物首先被分离或处理，污水中将会留下待处理的无机营养物质。无机磷通常可通过生物或化学过程实现高效去除，不存在技术障碍，问题主要集中在无机氮的去除。氨氮通常通过硝化和反硝化过程转化为氮气脱出，硝化过程需要大量能耗，因此人们一直在探求低能耗硝化工艺。另外，反硝化过程需要消耗大量碳源，如果有机物首先被分离，反硝化则无法进行。如果存在低能耗和低碳源需求的脱氮技术，污水处理过程将发生重大变化：采用产能的厌氧处理替代高能耗的好氧处理，首先将有机物去除并回收能量，进而再将无机氮进行低能耗去除。厌氧氨氧化现象的发现、研究以及实践有可能让这一设想变为现实。王洪臣教授表示到现在为止认为活性污泥有3个方向改良最为重要。一个是生物膜-活性污泥法（MBBR，IFAS），第二个是膜生物反应器（MBR），第三个就是好氧颗粒污泥（AGS）。这三个工艺就从本质上大大的提高了活性污泥的效率，但是我们必须看到他们都不是本质上的革新，他们在提高效率的同时不同程度的增加了能耗。可能替代活性污泥法的未来污水处理工艺是碳氮两段法：要先对污水中的有机物进行分离，分离出的污泥通过厌氧消化产生甲烷，或对污水直接进行厌氧处理产能，分离后含有氨氮的污水通过主流厌氧氨氧化进行脱氮。按理论估算，采用活性污泥法，处理1人口当量的污染物需要耗电44瓦时，而采用上述碳氮两段法，处理1人口当量的污染物将产生24瓦时能量，从而使污水处理厂真正成为“能源工厂”，且污泥产量仅为活性污泥法的1/4。止于目前，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）已经颁布实施近15年了，这个2002年的标准随时有被新标准替代的可能，随着环境保护要求的不断提高，新标准将更加严于旧标准。为此，开发一种出水水质优、低能耗、低碳源、高脱氮、可持续营养物去除技术的生物循环法为活性污泥法的革新替代技术势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有活性污泥法处理污水的不足，提供一种生物循环法污水处理系统，将污水超精细过滤新技术、污水调节混合处理新技术、污水缺氧吸附新技术、污水高效厌氧处理新技术、污水低能耗生物膜法处理新技术、污泥自行消减新技术、总磷循环利用新技术、污水消毒处理新技术、衍生土地利用新技术、碳源循环利用新技术等有机地结合起来，实现低能耗、低碳源、占地小、投资少、运营费用低、智能化程度高、维护管理简便且污水净化处理后优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准A标准：pH（无量纲）6～9、悬浮物（SS）≤5mg/L、化学需氧量（COD）≤25mg/L、五日生化需氧量（BOD5）≤6mg/L、氨氮（NH3-N）≤1.0mg/L、总磷（以P计）≤0.1mg/L、总氮（以N计）≤3.0mg/L。本专利技术的技术方案如下：一种生物循环法污水处理系统，包括污水超精细过滤处理单元、调节混合处理单元、缺氧吸附处理单元、污泥干化脱水单元、改良型UBF高效厌氧处理单元、改良型BAF曝气生物滤池单元、改良型SBR反应池单元、改良型MBBR生物膜法处理单元、除磷消毒系统单元和过滤清水池。所述污水进水管从污水超精细过滤处理单元接入，污水超精细过滤处理单元处理后的污水接入调节混合处理单元。所述调节混合处理单元处理后的混合污水接入缺氧吸附处理单元。所述缺氧吸附处理单元处理后的污水接入改良型UBF高效厌氧处理单元，处理产生的剩余污泥排入污泥干化脱水单元。所述污泥干化脱水单元设置在调节混合处理单元上方，污泥浓缩液直接排入调节混合处理单元内。所述改良型UBF高效厌氧处理单元的出水进入混合液配水区，并与改良型SBR反应池污水混合分两路，一路连接改良型BAF曝气生物滤池单元，另一路往回接入缺氧吸附处理单元，改良型UBF高效厌氧处理单元处理产生的剩余高浓度的颗粒厌氧污泥由厌氧污泥排放管通过连接至调节混合处理单元的排放接入口，排放进入调节混合处理单元。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物循环法污水处理系统，包括污水超精细过滤处理单元、调节混合处理单元、缺氧吸附处理单元、污泥干化脱水单元、改良型UBF高效厌氧处理单元、改良型BAF曝气生物滤池单元、改良型SBR反应池单元、改良型MBBR生物膜法处理单元、除磷消毒系统单元和改良型过滤清水池；其特征在于，所述污水进水管从污水超精细过滤处理单元接入，处理后的污水接入调节混合处理单元；调节混合处理单元处理后的混合污水接入缺氧吸附处理单元；缺氧吸附处理单元处理后的污水接入改良型UBF高效厌氧处理单元，处理产生的剩余污泥排入污泥干化脱水单元；污泥干化脱水单元设置在调节混合处理单元上方，污泥浓缩液直接排入调节混合处理单元内；改良型UBF高效厌氧处理单元的出水进入混合液配水区，并与改良型SBR反应池单元的部分污水混合分两路，一路连接改良型BAF曝气生物滤池单元，另一路往回接入缺氧吸附处理单元，改良型UBF高效厌氧处理单元处理产生的剩余高浓度的颗粒厌氧污泥由厌氧污泥排放管通过连接至调节混合处理单元的排放接入口，排放进入调节混合处理单元；改良型BAF曝气生物滤池单元位于改良型SBR反应池单元上方，改良型BAF曝气生物滤池单元处理后的水通过射流装置进入改良型SBR反应池单元，改良型SBR反应池单元内部分污水与改良型UBF高效厌氧处理单元的出水混合于混合液配水区，混合液经混合液循环提升泵提升输送回改良型BAF曝气生物滤池单元，使混合液在改良型BAF曝气生物滤池与改良型SBR反应池之间间歇循环，污水在此经生物膜法和活性污泥法循环处理，污水经SBR反应池单元处理后的污水接入一级改良型MBBR生物膜法处理单元；一级改良型MBBR生物膜法处理单元处理后的污水接入二级改良型MBBR生物膜法处理单元，一级改良型MBBR生物膜法处理单元处理中生成的硝化液通过底部的硝化液静水压力排放管连接至调节混合处理单元的排放接入口，排放进入调节混合处理单元；二级改良型MBBR生物膜法处理单元处理后的污水接入除磷消毒系统单元；除磷消毒系统单元具有化学除磷投加设备和消毒剂投加设备，污水中剩余的磷酸盐与化学除磷投加设备输送来的铁盐或铝盐反应，生成PO4...

【技术特征摘要】
1.生物循环法污水处理系统，包括污水超精细过滤处理单元、调节混合处理单元、缺氧吸附处理单元、污泥干化脱水单元、改良型UBF高效厌氧处理单元、改良型BAF曝气生物滤池单元、改良型SBR反应池单元、改良型MBBR生物膜法处理单元、除磷消毒系统单元和改良型过滤清水池；其特征在于，所述污水进水管从污水超精细过滤处理单元接入，处理后的污水接入调节混合处理单元；调节混合处理单元处理后的混合污水接入缺氧吸附处理单元；缺氧吸附处理单元处理后的污水接入改良型UBF高效厌氧处理单元，处理产生的剩余污泥排入污泥干化脱水单元；污泥干化脱水单元设置在调节混合处理单元上方，污泥浓缩液直接排入调节混合处理单元内；改良型UBF高效厌氧处理单元的出水进入混合液配水区，并与改良型SBR反应池单元的部分污水混合分两路，一路连接改良型BAF曝气生物滤池单元，另一路往回接入缺氧吸附处理单元，改良型UBF高效厌氧处理单元处理产生的剩余高浓度的颗粒厌氧污泥由厌氧污泥排放管通过连接至调节混合处理单元的排放接入口，排放进入调节混合处理单元；改良型BAF曝气生物滤池单元位于改良型SBR反应池单元上方，改良型BAF曝气生物滤池单元处理后的水通过射流装置进入改良型SBR反应池单元，改良型SBR反应池单元内部分污水与改良型UBF高效厌氧处理单元的出水混合于混合液配水区，混合液经混合液循环提升泵提升输送回改良型BAF曝气生物滤池单元，使混合液在改良型BAF曝气生物滤池与改良型SBR反应池之间间歇循环，污水在此经生物膜法和活性污泥法循环处理，污水经SBR反应池单元处理后的污水接入一级改良型MBBR生物膜法处理单元；一级改良型MBBR生物膜法处理单元处理后的污水接入二级改良型MBBR生物膜法处理单元，一级改良型MBBR生物膜法处理单元处理中生成的硝化液通过底部的硝化液静水压力排放管连接至调节混合处理单元的排放接入口，排放进入调节混合处理单元；二级改良型MBBR生物膜法处理单元处理后的污水接入除磷消毒系统单元；除磷消毒系统单元具有化学除磷投加设备和消毒剂投加设备，污水中剩余的磷酸盐与化学除磷投加设备输送来的铁盐或铝盐反应，生成PO43-形成难溶化合物，除磷消毒系统单元沉淀的含磷污泥进入二级改良型MBBR生物膜法处理单元底部，通过其底部的含磷污泥静水压力排放管直接排入污泥干化脱水单元，除磷消毒系统单元处理得到的清水经消毒剂投加设备输送来的消毒剂接触，消毒后接入过滤清水池；过滤清水池接出有达标外排管，将达标水排入自然水体或回用，还接出有超标污水回流排放管，往回连接至调节混合处理单元的排放接入口，排入调节池再次处理。2.根据权利要求1所述的生物循环法污水处理系统，其特征在于，所述污水超精细过滤处理单元包括从前往后依次为格栅池、爬坡式超细格栅机、栅渣接收输送处理设备和栅渣池；格栅池内安装爬坡式超细格栅机，爬坡式超细格栅机末端接栅渣接收输送处理设备，栅渣接收输送处理设备的输送末端接进后端的栅渣池。3.根据权利要求1所述的生物循环法污水处理系统，其特征在于，调节混合处理单元包括调节池、污水恒量提升泵；调节池位于污水超精细过滤处理单元下方，经爬坡式超细格栅机处理后的污水进入调节池，调节池具备反硝化脱氮区的功能，池体上设有排放接入口，池内设置污水恒量提升泵，污水恒量提升泵的送水管缺氧吸附处理单元。4.根据权利要求1所述的生物循环法污水处理系统，其特征在于，缺氧吸附处理单元包括缺氧吸附池、高浓度的颗粒兼氧污泥层、布水器、滗水槽及污泥超限报警器、DO溶氧仪和剩余污泥静水压力排放管；缺氧吸附池内设有高浓度的颗粒兼氧污泥层，底部设置布水器，带压力的污水通过布水器穿过高浓度的颗粒兼氧污泥层，对污泥进行搅拌，形成缺氧流化床；缺氧吸附池内还设污泥超限报警器和DO溶氧仪，池底设剩余污泥静水压力排放管，连接污泥干化脱水单元，缺氧吸附池上部设滗水槽，接通改良型UBF高效厌氧处理单元。5.根据权利要求1所述的生物循环法污水处理系统，其特征在于，改良型UBF高效厌氧处理单元包括厌氧配水区、改良型UBF高效厌氧池、高浓度的颗粒厌氧污泥、布水器、高密度生物填料、滗水槽、厌氧污泥排放管、沼气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋竹，江毅，陈思宇，王明芳，陈颖，
申请(专利权)人：重庆市托尔阿诗环保有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50