一种低污泥产率的污水处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低污泥产率的污水处理系统，包括预处理单元、生化处理单元、化学除磷单元和消毒单元；生化处理单元包括强化循环厌氧反应器(6)、曝气生物滤池(7)和厌氧氨氧化生物滤池(8)。该系统处理生活污水或其他废水效率高且稳定，系统占地面积小，能耗低，产泥量少，适用于大、中、小型城镇的生活污水的达标处理和深度处理。

A sewage treatment system with low sludge yield

【技术实现步骤摘要】
一种低污泥产率的污水处理系统
本专利技术属于污水处理系统领域，特别涉及一种低污泥产率的污水处理系统。
技术介绍
生活污水中含有的有机物、矿物质也是一种资源，在高质出水前提下，实现对污水、废水中能源和资源的利用，符合清洁生产和循环经济要求。生活污水CODCr浓度一般在300～500mg/L，BOD5浓度为100～200mg/L，TN浓度为40～60mg/L，TP浓度为3～8mg/L，pH值在7左右。目前，城市生活污水常用的生物处理工艺包括A2/O、氧化沟、SBR以及各型改进工艺，辅以强化生物脱氮(如反硝化生物滤池，补充碳源)和化学除磷，在实现污水水质净化同时，污水处理过程能耗高，且产生大量污泥需要处理与处置难题。特别是C/N比失调，需要外加碳源才能够实现理想脱氮效果。上述情况，若可以将厌氧生物处理和自养反硝化脱氮工艺合理组合，首先克服传统硝化和反硝化过程对于碳源的依赖，再辅以其它必要生化、物化工艺，可以组成崭新污水、废水处理工艺组合，在满足高质出水前提下，系统在低能耗、低污泥产率状态运行，同时实现污水、废水中能源、资源的充分回收和利用。立足于更少能耗、更多回用新型污水处理工艺组合系统的构建，具有良好环境效益和经济价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低污泥产率的污水处理系统，以克服现有技术中污水处理系统能耗高、剩余污泥产量多，以及硝化、反硝化过程对有机物需求矛盾等缺陷。本专利技术提供了一种低污泥产率的污水处理系统，所述系统包括：预处理单元、生化处理单元、化学除磷单元和消毒单元；所述生化处理单元包括强化循环厌氧反应器、曝气生物滤池和厌氧氨氧化生物滤池。所述预处理单元的出水口连接生化处理单元的进水口，生化处理单元的出水口连接化学除磷单元的进水口，化学除磷单元的出水口连接消毒单元的进水口。所述强化循环厌氧反应器的出水口与曝气生物滤池的进水口连接，曝气生物滤池的出水口与厌氧氨氧化生物滤池的进水口连接。所述强化循环厌氧反应器分为上下两个反应区，分别为位于上方的精细反应区和位于下方的颗粒污泥主反应区，在每个反应区的顶部各设有一个三相分离器，精细反应区顶部设有出水区，出水区与精细反应区内的三相分离器之间设置外循环回流管，外循环回流至反应器进水区。所述颗粒污泥主反应区与精细反应区的高度比为1:1～3:1。所述强化循环厌氧反应器中污水的水力停留时间(HRT)为6～8h，强化循环厌氧反应器中混合液上升流速为2～5m/h。所述曝气生物滤池采用下进水、上出水的进出水方式；曝气生物滤池的HRT为2～3h，气水比为1～3，溶解氧浓度0.2～2mg/L，控制系统氨氮实现半量硝化或者亚硝化。所述厌氧氨氧化生物滤池的HRT为2～3h，厌氧氨氧化生物滤池通过外回流泵调节污水上升流速0.5～5m/h，改善反应器传质作用。所述预处理单元包括集水井、粗格栅、细格栅、沉砂池和调节池。根据实际情况可以进行重新组合或者删减。所述化学除磷单元包括：化学除磷反应池和沉淀池。优选地，根据需要，可在除磷沉淀池后增加过滤系统或者膜系统，截留尾水SS和胶体，实现更高质出水和回用。所述化学除磷反应池的除磷剂包括铁盐、铝盐或钙盐。所述沉淀池使用PAM等促进磷酸盐的沉淀。所述消毒单元包括加药单元和消毒池。所述消毒池的消毒剂包括臭氧、二氧化氯或紫外线。本专利技术结合现有的生活污水处理工艺的优缺点，提供一种高质出水、能源回收、低污泥产率、低能耗的生活污水处理系统，一方面能够将污水中有机物以及氮磷去除的同时，降低工艺运行中产生的污泥量；另外工艺的核心装置为新型强化循环厌氧反应器、曝气生物滤池和厌氧氨氧化生物滤池，均具有高微生物浓度，具有良好微生物固定能力和污染物去除效率。本专利技术提供的高质出水、能源回收、低污泥产率、低能耗的生活污水处理系统，其主体生物处理系统组合，不仅仅可用于生活污水处理，也可以作为含有一定量易生物降解有机物、高总氮浓度、C/N比失调其它废水(如印花废水)主体生物处理工艺。有益效果(1)本专利技术通过强化循环厌氧反应器、曝气生物滤池和厌氧氨氧化生物滤池为主的组合工艺，三种生物处理系统均实现对生物相的固定，系统微生物浓度高，污泥产率系数低，在高效实现对污水污染物降解的同时，系统剩余污泥量少；另外，厌氧反应器具有较大高径比，占地面积显著降低。厌氧反应器产生的沼气，经洗涤、收集，作为能源使用，通过微生物的转化作用，实现对污水所含有机物化学能的利用。(2)强化循环厌氧反应器分为主反应区和精细反应区，主反应区和精细反应区的设置实现不同代谢功能产甲烷菌的分离，并通过外循环改善系统传质作用，提高了厌氧消化速率和有机负荷。(3)曝气生物滤池具有良好有机物去除能力和生物脱氮能力，一方面充分降解水体中残留的有机物，另一方面通过同时硝化/反硝化实现生物脱氮。利用溶解氧的控制，曝气生物滤池中剩余的氨氮实现半量亚硝化，为厌氧氨氧化生物滤池提供亚硝态氮基质。(4)厌氧氨氧化生物滤池以曝气生物滤池实现半量亚硝化/硝化为基础，微生物浓度高，利用曝气生物滤池提供的亚硝态氮/硝态氮和氨氮发生厌氧氨氧化反应，对亚硝态氮和氨氮去除效率大于90％，同时系统耐冲击负荷能力强，出水无需二沉池，系统污泥产量低。(5)厌氧氨氧化生物滤池出水中的磷主要以离子形态存在，利用铁盐、铝盐、钙盐等均可实现对其高效去除，通过PAM等的使用，促进化学沉淀从水体分离。磷酸盐沉淀物含有机物少，易于回用。(6)用本专利技术的工艺组合处理生活污水，有机物、氮、磷去去除效率高，工艺运行稳定、抗冲击负荷强，尾水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，基本满足Ⅳ类地表水水质标准，并实现磷元素的回收和资源化利用。附图说明图1为本专利技术低污泥产率的污水处理系统的结构示意图。图2为对比例1中污水处理工艺的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1本实施例提供了一种低污泥产率的污水处理系统，包括：预处理单元、生化处理单元、化学除磷单元和消毒单元；预处理单元包括集水井1、粗格栅2、细格栅3、沉砂池4和调节池5，其中：粗格栅2设置于集水井1中，集水井1出水经过细格栅3，细格栅3出水进入沉砂池4，沉砂池4出水进入调节池5；调节池5出水由泵提升进入后续生化处理单元。生化处理单元包括强化循环厌氧反应器6、曝气生物滤池7、厌氧氨氧化生物滤池8，强化循环厌氧反应器6出水自流进入曝气生物滤池7，曝气生物滤池7出水自流进入厌氧氨氧化生物滤池8。强化循环厌氧反应器6根据中国专利CN103523916B，包括壳体，壳体内从下到上依次设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理系统，其特征在于，所述系统包括：预处理单元、生化处理单元、化学除磷单元和消毒单元；所述生化处理单元包括强化循环厌氧反应器(6)、曝气生物滤池(7)和厌氧氨氧化生物滤池(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种污水处理系统，其特征在于，所述系统包括：预处理单元、生化处理单元、化学除磷单元和消毒单元；所述生化处理单元包括强化循环厌氧反应器(6)、曝气生物滤池(7)和厌氧氨氧化生物滤池(8)。


2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述强化循环厌氧反应器(6)分为上下两个反应区，分别为位于上方的精细反应区和位于下方的颗粒污泥主反应区，在每个反应区的顶部各设有一个三相分离器，精细反应区顶部设有出水区，出水区与精细反应区内的三相分离器之间设置外循环回流管，外循环回流至反应器进水区。


3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述颗粒污泥主反应区与精细反应区的高度比为1:1～3:1。


4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述强化循环厌氧反应器(6)的HRT为6～8h，强化循环厌氧反应器(6)中混合液上升流速为2～5m/h。


5.根据权利要求1所述系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，徐辉，贾丽娟，卫瑞红，李方，刘艳彪，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31