一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统，包括进水池、上向流人工快渗池、调节池、下向流人工快渗池、曝气池、沉淀池、出水池以及集泥池，进水池、上向流人工快渗池、调节池、下向流人工快渗池、曝气池、沉淀池、出水池之间通过管道顺次连通，上向流人工快渗池内部由下往上依次设为承托层一、填料区一、缓冲层一和储水区一，储水区一的出水通过管道流入调节池，调节池内设置有搅拌器，曝气池底部设有曝气装置；该系统实现了脱氮除磷的同步高效进行，其脱氮除磷效果优，基建和运行成本低，剩余污泥产量少，污泥循环利用制备工艺材料，减轻了剩余污泥处理负担。

A multi-stage sewage treatment system with simultaneous nitrogen and phosphorus removal

【技术实现步骤摘要】
一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统
本技术涉及污水处理
，具体而言，涉及一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统。
技术介绍
由于人类生活和生产活动排放的污水中含有大量的氮(N)、磷(P)等营养物质，未经达标处理的污水进入湖泊、河流、海湾等缓流水体后，可引发水体中藻类和其他浮游生物的迅速繁殖，导致水体溶解氧量迅速下降，水质逐渐恶化，鱼类和其他生物大量死亡，形成富营养化水体。面对日益严重的水体富营养化问题，实现污水的高效脱氮除磷成为控制该问题发生的关键。生物脱氮是在微生物的作用下，将污水中的有机氮、氨氮经过氨化反应、硝化反应、反硝化反应等过程，最终转化为气态氮而脱除的过程。氨化反应在好氧或厌氧条件下均可发生，硝化反应则要求在好氧条件下进行，反硝化反应要求在缺氧条件下进行。生物除磷是在聚磷菌的作用下，先在厌氧条件下释磷，然后在好氧条件下摄取过量磷酸盐并通过剩余污泥的形式排放，从而实现磷素污染物去除的过程。由于生物脱氮过程要求的是先为微生物营造好氧环境再营造缺氧环境，而生物除磷过程则与之相反，它要求先为聚磷菌营造厌氧环境，再营造好氧环境，因而生物脱氮和生物除磷对氧环境的需求上存在一定的矛盾，这也导致同步脱氮除磷存在一定的难度。随着近年来对污水处理程度的要求不断提高，单纯的生物脱氮技术或单纯的生物除磷技术在现实应用中受到一定的限制，同步脱氮除磷技术的研发成为研究热点。现有的同步脱氮除磷工艺主要包括有A2/O工艺、Bardenpho工艺、UCT工艺、Phoredox工艺、序批式活性污泥法工艺等，但这些污水处理系统多采用活性污泥法，存在基建和运行成本高、剩余污泥产量高等问题，研发新型同步脱氮除磷工艺势在必行。因此，针对现有技术中存在的不足之处，提供一种能实现同步脱氮除磷，且脱氮除磷效果优、基建和运行成本低、剩余污泥产量少的多级污水处理系统，对实现污水中COD、N、P等污染物的达标排放，以及有效控制水体富营养化的发生具有重要意义，同时可为区域水生态环境的治理和水污染问题的预防提供新的工艺。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其能够实现同步脱氮除磷，且脱氮除磷效果优、基建和运行成本低、剩余污泥产量少的多级污水处理系统。本技术的实施例是这样实现的：一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其包括进水池、上向流人工快渗池、调节池、下向流人工快渗池、曝气池、沉淀池、出水池以及集泥池，进水池、上向流人工快渗池、调节池、下向流人工快渗池、曝气池、沉淀池、出水池之间通过管道顺次连通，上向流人工快渗池内部由下往上依次设为承托层一、填料区一、缓冲层一和储水区一，储水区一的出水通过管道流入调节池，调节池内设置有搅拌器，曝气池底部设有曝气装置；进水池与上向流人工快渗池底部进水口之间的管道设有计量泵一，调节池底部与下向流人工快渗池顶部之间的管道设有计量泵二，曝气池与沉淀池之间连通的管道设有计量泵三，沉淀池顶部与调节池之间通过管道连通且设有计量泵四，沉淀池底部与曝气池底部之间通过管道连通且设有计量泵五；下向流人工快渗池由上往下依次设为储水区二、缓冲层二、填料区二、承托层二，沉淀池与出水池之间的管道设有调节阀一，沉淀池底部与集泥池之间通过管道连通且设有调节阀二。优选地，上向流人工快渗池内的承托层一、填料区一、缓冲层一和储水区一的厚度比为1：(10～30)：1：(1～3)，承托层一和缓冲层一均填充有粒径为3～10mm的碎石，填料区一填充的填料包括河砂和沸石砂，河砂、沸石砂的粒径分别为0.1～0.3mm、0.2～0.5mm。优选地，填料区一填充前经接种厌氧池活性污泥处理，厌氧池活性污泥的混合液悬浮固体浓度为7000～9000mg/L，厌氧池活性污泥与填料区一内的填料混合体积比为(4～6)：1。优选地，下向流人工快渗池内的储水区二、缓冲层二、填料区二、承托层二的厚度比为(1～3)：1：(10～20)：1，缓冲层二和承托层二均填充有粒径为5～15mm的碎石，填料区二的填料包括河砂和污泥生物炭，河砂、污泥生物炭的粒径分别为0.3～0.5mm、0.2～0.5mm。优选地，填料区二填充前经接种缺氧池活性污泥处理，缺氧池活性污泥的混合液悬浮固体浓度为6000～8000mg/L，缺氧池活性污泥与填料区二内的填料混合体积比为(3～5)：1。优选地，污泥生物炭由沉淀池排放的污泥经烘干、粉碎和热解制得。优选地，上向流人工快渗池和下向流人工快渗池的高度比为(1.5～2)：1。优选地，曝气池内填充有活性污泥，活性污泥的混合液悬浮固体浓度为3000～5000mg/L，曝气池内溶解氧浓度为2～5mg/L。优选地，调节池的进水口所处水平位置高度低于或等于上向流人工快渗池的出水口所处水平位置高度。优选地，曝气池的进水口所处水平位置高度低于或等于下向流人工快渗池的出水口所处水平位置高度。值得说明的是，上述填料(包括碎石、河砂、沸石砂、污泥生物炭等)的粒径、填料的质量比仅是优选实施方式，并不影响本技术实质上的实施。本技术的创新点在于结构上改进及各级池部件的组合方式。本技术的有益效果是：本技术通过采用多级组合方式，将进水池、上向流人工快渗池、调节池、下向流人工快渗池、曝气池、沉淀池、出水池以及集泥池组合在一起，形成多级的处理污水工艺，通过提供污水处理的厌氧环境、缺氧环境和好氧环境，解决了生物脱氮除磷对氧环境需求的矛盾，通过采用易取材料碎石、河砂、沸石砂和污泥生物炭降低成本；该系统实现了脱氮除磷的同步高效进行，其脱氮除磷效果优，基建和运行成本低，剩余污泥产量少，污泥循环利用制备工艺材料，减轻了剩余污泥处理负担。本技术还具有以下优点：(1)脱氮除磷效果优：采用多级组合方式，在上向流人工快渗池、下向流人工快渗池、曝气池内分别形成厌氧环境、缺氧环境、好氧环境，解决了生物脱氮除磷对氧环境需求的矛盾，可实现高效同步的生物脱氮除磷效果；(2)基建和运行成本低：上向流人工快渗池、下向流人工快渗池属于典型的低成本污水生态处理系统，所采用的填料主要包括碎石、河砂、沸石砂、污泥生物炭等，取材容易，价格低廉，可降低污水处理系统的基建成本；与此同时，反硝化脱氮过程利用原污水中的有机物作为碳源，无需额外投加碳源，可降低污水处理系统的运行成本；(3)剩余污泥产量少：上向流人工快渗池、下向流人工快渗池在运行过程中不会产生活性污泥，也没有剩余污泥的排放，减轻了剩余污泥的处理负担；同时沉淀池排放的剩余污泥可应用于制备污泥生物炭，作为下向流人工快渗池内的主要填料之一，可新一步降低剩余污泥的产生量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。图1为本技术同步脱氮除磷的多级污水处理系统的示意图；图标：1、进水池；2、计量泵一；3、上向流人工快渗池；4、承托本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其特征在于，包括进水池(1)、上向流人工快渗池(3)、调节池(8)、下向流人工快渗池(11)、曝气池(16)、沉淀池(19)、出水池(21)及集泥池(23)，所述进水池(1)、上向流人工快渗池(3)、调节池(8)、下向流人工快渗池(11)、曝气池(16)、沉淀池(19)、出水池(21)之间通过管道顺次连通，所述进水池(1)与上向流人工快渗池(3)底部进水口之间的管道设有计量泵一(2)；所述上向流人工快渗池(3)内部由下往上依次设为承托层一(4)、填料区一(5)、缓冲层一(6)和储水区一(7)，所述储水区一(7)的出水通过管道流入调节池(8)；所述调节池(8)内设置有搅拌器(9)；所述调节池(8)底部与下向流人工快渗池(11)顶部之间的管道设有计量泵二(10)；所述下向流人工快渗池(11)由上往下依次设为储水区二(12)、缓冲层二(13)、填料区二(14)、承托层二(15)；所述曝气池(16)底部设有曝气装置(17)；所述曝气池(16)与沉淀池(19)之间连通的管道设有计量泵三(18)；所述沉淀池(19)与出水池(21)之间的管道设有调节阀一(22)；所述沉淀池(19)顶部与调节池(8)之间通过管道连通且设有计量泵四(24)；所述沉淀池(19)底部与集泥池(23)之间通过管道连通且设有调节阀二(22)，所述沉淀池(19)底部与曝气池(16)底部之间通过管道连通且设有计量泵五(25)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其特征在于，包括进水池(1)、上向流人工快渗池(3)、调节池(8)、下向流人工快渗池(11)、曝气池(16)、沉淀池(19)、出水池(21)及集泥池(23)，所述进水池(1)、上向流人工快渗池(3)、调节池(8)、下向流人工快渗池(11)、曝气池(16)、沉淀池(19)、出水池(21)之间通过管道顺次连通，所述进水池(1)与上向流人工快渗池(3)底部进水口之间的管道设有计量泵一(2)；所述上向流人工快渗池(3)内部由下往上依次设为承托层一(4)、填料区一(5)、缓冲层一(6)和储水区一(7)，所述储水区一(7)的出水通过管道流入调节池(8)；所述调节池(8)内设置有搅拌器(9)；所述调节池(8)底部与下向流人工快渗池(11)顶部之间的管道设有计量泵二(10)；所述下向流人工快渗池(11)由上往下依次设为储水区二(12)、缓冲层二(13)、填料区二(14)、承托层二(15)；所述曝气池(16)底部设有曝气装置(17)；所述曝气池(16)与沉淀池(19)之间连通的管道设有计量泵三(18)；所述沉淀池(19)与出水池(21)之间的管道设有调节阀一(22)；所述沉淀池(19)顶部与调节池(8)之间通过管道连通且设有计量泵四(24)；所述沉淀池(19)底部与集泥池(23)之间通过管道连通且设有调节阀二(22)，所述沉淀池(19)底部与曝气池(16)底部之间通过管道连通且设有计量泵五(25)。


2.根据权利要求1所述的同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其特征在于，所述上向流人工快渗池(3)内的承托层一(4)、填料区一(5)、缓冲层一(6)和储水区一(7)的厚度比为1：(10～30)：1：(1～3)，所述承托层一(4)和缓冲层一(6)均填充有粒径为3～10mm的碎石，所述填料区一(5)填充的填料包括河砂和沸石砂，所述河砂、沸石砂的粒径分别为0.1～0.3mm、0.2～0.5mm。


3.根据权利要求2所述的同步脱氮除磷的多级污水处理系统，其特征在于，所述填料区一(5)填充前经接种厌氧池活性污泥处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佼，陆一新，李强林，高进长，唐丽，李洋涛，张颖，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：四川;51