低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF工艺系统技术方案

本实用新型专利技术公开了低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF工艺系统，它是利用UMIF生化反应池中特殊构造的升流式厌氧ABR的污泥自浓缩和水解酸化发酵，为缺氧区提供rbCOD或VFAs作为可快速利用的内碳源，实现反硝化除磷和反硝化脱氮“一碳两用”，而深度处理斜管沉淀池的污泥全部回用至缺氧区，系统仅从二沉池排放剩余污泥。与其他低C/N比污水处理工艺系统相比，本实用新型专利技术具有流程简捷、控制简单、无需填料、节省碳源、剩余污泥减量、运行成本低、脱氮除磷效率高、出水品质好等优点。出水品质好等优点。出水品质好等优点。

【技术实现步骤摘要】
低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF工艺系统


[0001]本技术属于污水处理的主流活性污泥混合液在线发酵和内碳源开发及反硝化除磷脱氮等
，具体涉及低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF(Un
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mixed In
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lineFermenters即混合液在线发酵)工艺系统。

技术介绍

[0002]目前，我国污水处理已全面进入到既要去除有机污染物，又要高标准脱氮除磷的阶段。其中，氮磷的去除技术多采用连续流的厌氧(Anaerobic)释磷、缺氧(Anoxic)反硝化、好氧(Oxic) 聚磷、好氧硝化的同步脱氮除磷工艺，如常规A2O或改进型A2O、UCT、AOA等工艺。在生物脱氮除磷的生化反应过程中，磷细菌和异养反硝化菌这些微生物，都需要污水中有充足的溶解性易生物降解有机物(rbCOD)，尤其是低分子量的挥发性脂肪酸(VFAs)作为碳源，而我国污水厂普遍面临的主要难题，是进水C/N比低，进水TN(总氮)、TP(总磷)较高却碳源不足，致使脱氮除磷效果变差等问题。同时，由于出水水质标准尤其是TN、TP指标的进一步提高，虽然采用载体活性污泥法或采用曝气生物滤池等固定床生物膜法等技术，可以较好地满足出水水质要求，但是，载体或生物膜法投资及运营费用高昂，管理过于复杂，加上运行控制中存在的一系列问题，制约了这些技术的应用。
[0003]为了应对污水进水碳源之不足，过去十多年来，在工程设计与运营中的通常做法，是投加有机碳源(如甲醇，葡萄糖，乙酸钠、乙酸等)以实现强化生物脱氮除磷；此外，除磷还可以借助投加化学药剂(如PAC、FeCl3等)实现辅助化学除磷；但很显然，上述投加外碳源或者药剂的方式，无疑会明显增加污水厂的碳源药剂消耗和日常运行成本，同时还增加了最终污泥产量，在我国大多数地区难以持续应用，也与当今世界可持续发展、环保“绿色低碳”的理念不符。关键是，污水厂在面临进水碳源不足的困境时，却又被自身每天产生的大量剩余污泥所困扰，因为污泥的处理与处置需要较高的额外成本费用，且容易带来二次污染问题。然而，污水厂剩余污泥本身就是一个可资利用的“资源”，已有的技术包括采用污泥中温厌氧消化产生沼气做能源回收，或者污泥堆肥用于绿化培植等。实际上，剩余活性污泥本身就蕴藏着丰富的“内碳源”，而现有技术却未能发挥其潜在的碳源利用价值，被白白当作废物抛弃掩埋掉了。
[0004]近年来，污水处理的理论界和工程界已经开始污泥“内碳源”的开发利用研究和尝试，并取得了一些成果和实际应用，主要是初沉池的初沉污泥、二沉池的剩余活性污泥以及二者的混合污泥等的再生、吸附
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再生、旁路或侧流水解发酵等技术的技术和应用，为众多进水碳源不足的污水厂指明了碳源开发利用的方向。
[0005]技术专利《折流式初沉污泥水解酸化开发碳源装置及其污泥处理方法》(公告号CN101962257 B，公告日2012.02.08，以下简称现有技术1)，是将初沉污泥用水浴控制在30℃恒温进行水解酸化的装置和方法，显然，该装置和方法属于研究探索性质，在实验室无疑有效，但是在工程实际中，对城市污水或工业园区集中式污水处理来讲，将大体积大数量连续流的初沉污泥，用水浴或别的方式将其控制在30℃恒温下进行水解酸化以实现碳源开
发，从规模化的工程角度来看基本不具备现实可行性。
[0006]技术专利《利用旁路污泥活性强化技术提高污水厂处理效能的方法》(公告号CN102701514 B，公告日2013.12.25，以下简称现有技术2)，是将二沉池浓缩的活性污泥放在主流程之外的旁路单独建设的生物池(SART池)中，经好氧、缺氧、厌氧生化过程处理后交给主流程进水端，以显著提高污水厂生物系统活性污泥MLSS(混合液悬浮固体Mixed liquorsuspended solids)的保有总量，从而提高污水处理效能。该技术可归类为污水厂剩余活性污泥的旁路再生技术。
[0007]技术专利《污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法》(公告号CN 103086511 B，公告日2014.03.26，以下简称现有技术3)，是利用两级序批式反应器(SBR1和SBR2)和两级温度控制装置，将初沉污泥和剩余污泥的混合污泥进行发酵，时间为9～20小时，通过复杂的系统和复杂的运行控制过程，获得低C/N比污水的强化脱氮除磷效果和污泥初步减量和稳定。该技术可归类为污水厂混合污泥的非连续流碳源开发技术。
[0008]技术专利《一种利用污水厂混合污泥水解发酵强化脱氮除磷的方法》(公告号CN104118971 B，公告日2016.04.13，以下简称现有技术4)，是将初沉污泥和活性污泥的混合污泥在旁路的水解池内水解发酵，产生的rbCOD或VFAs被引入主流程的生物池系统，实现强化脱氮除磷的目的。然而，众所周知的是，近二十年来低C/N比污水厂或者中小规模污水厂，几乎不再设置初沉池也就没有初沉污泥，故，该技术虽有其适用性，但也有明显局限性。
[0009]技术专利《污泥缺氧和强化发酵水解多格式A2O系统及其应用》(公告号CN 104671602B，公告日2017.02.01，以下简称现有技术5)，是将污泥和污水的混合液在起端的缺氧格内通过内源呼吸反硝化，然后在发酵水解格内通过高浓度污泥层进行水解发酵。该技术的发酵水解是通过污泥泵做内外双循环和内置变频搅拌机按设定程序周期性搅拌这两种强制性动力来实现的，因其设备多能耗高、运行控制复杂，在工程化实际应用中有较大实施难度。
[0010]技术专利《一种污泥发酵强化内源反硝化的双污泥回流AOA深度脱氮方法》(公布号 CN 109354191 A，公布日2019.02.19，以下简称现有技术6)，是在AOA反应器内，通过常规厌氧反应，以及后置的较大容积较高污泥浓度的缺氧区借助二沉池内微弱的污泥发酵产生的少量碳源回流，实现反硝化脱氮的目的。该技术搅拌设备多能耗高，需设双污泥回流，池容大，可变区运行切换难度大、规模化难度大，且重点在脱氮，工程化后实际脱氮除磷效果如何有待观察。
[0011]技术专利《一种无外加碳源的水解酸化+A2/O2的污水处理方法》(公布号CN 110759592A，公布日2020.02.07，以下简称现有技术7)，是在生化池含水解酸化池的全部总HRT＝13h的水池容积内，均装有仿生水草复合填料并全池设有搅拌装置，且其回流(三处五点)设置较多，故，该技术的方法在理论上虽可节省部分外加碳源，但设备多能耗高，复合填料造价高且运行复杂，污泥资源化效率并不高，若规模化工程应用则存在较大不确定性。
[0012]技术专利《一种单污泥生物絮凝吸附
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水解酸化
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生物脱氮污水处理系统及方法》(公布号CN 110894131 A，公布日2020.03.20，以下简称现有技术8)，是将生物絮凝吸附、ABR 水解酸化、碳源储备和A2O生物脱氮相结合以弥补传统脱氮工艺中碳源不足，该实
用新型可归类为污水厂混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF工艺系统，其特征在于：包括UMIF生化反应池、二沉池、斜管沉淀池和系统连接的管道以及附属设施，所述UMIF生化反应池，包括依次连接的升流式厌氧ABR区、缺氧A区和好氧O区，所述厌氧ABR区与缺氧A区之间，通过ABR区末端集水渠的侧墙孔洞与缺氧A区起端连通；所述缺氧A区与好氧O区之间，通过缺氧A区末端与好氧O区之间的隔墙孔洞连通，所述好氧O区与二沉池之间，通过好氧O区末端的出水管道与二沉池连通；所述二沉池与斜管沉淀池之间，通过二沉池的出水管道与深度处理的斜管沉淀池连通，斜管沉淀池的出水通过管道输送至滤池过滤处理，或者直接输送到接触消毒池消毒杀菌排放出厂，所述二沉池底部通过管道分别与污泥排放池、厌氧ABR区入口连通，所述好氧O区末端与缺氧A区起端之间通过回流管道连接，所述斜管沉淀池与缺氧A起端通过污泥回用管道连通。2.如权利要求1所述的低C/N比污水低成本脱氮除磷的主流UMIF工艺系统，其特征在于：所述升流式厌氧ABR区包括三格或四格升流式矩形池体，分别为第一格室、第二格室、第三格室,四格升流式矩形池体还包含第四格室，第一格室内，含有外回流污泥管和进水管，进水管连接一个升流式厌氧布水器，所述升流式厌氧ABR区还包括集水槽、折流隔墙、导流板、导流斜坡、末端集水渠和泥沙排除管；三格或四格室的各相邻格室间通过折流隔墙形成至多三个降流式通道；运行时，活性污泥混合液的流经方向依次为第一格室
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第二格室
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第三格室，四格升流式矩形池体最后流向第四格室，并通过降流式通道联通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贤斌，李路，周安妮，
申请(专利权)人：深圳悦海环境科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：