一体化污水处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一体化污水处理工艺，其包括步骤：污水在调节池中进行水量均衡和水质均化；污水接着依次进入一体化污水处理系统的缺氧区、好氧区、沉淀区、极限脱氮区和消毒区，其中，在极限脱氮区利用活性生物载体对来自沉淀区的上清液进行极限脱氮，极限脱氮后的污水经消毒区消毒达标后排放。本发明专利技术利用活性生物载体既可极限脱氮、提高总氮的去除效率，又能同时去除水中的磷，无需投加有机碳源，节省费用。节省费用。节省费用。

【技术实现步骤摘要】
一体化污水处理工艺
[0001]

[0002]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及具有极限脱氮功能的一体化污水处理工艺。
[0003]
技术介绍

[0004]利用一体化污水处理设备（也可称为一体化污水处理系统）进行一体化污水处理的工艺已经广泛应用于农村、学校、车站、旅游点、风景区、高速公路服务区等生活污水治理领域。
[0005]当前，一体化污水处理设备的主体结构采用钢制结构一体化组合形式，内外防腐处理，布置方式为全地埋式或地上保温式，设备内部分隔简便，功能区划分明显，并且设备维护为全自动运行，免维护操作管理。
[0006]具体如图1所示，现有的一体化污水处理设备300通常由缺氧区301、好氧区302、沉淀区303和消毒区305组成，根据出水水质要求部分增加除磷加药系统。
[0007]该一体化污水处理设备300的污水处理流程如下：在调节池310中经水量均衡和水质均化后的污水通过水泵泵入一体化污水处理设备300内，依次经过缺氧区301、好氧区302、沉淀区303和消毒区305，最后达标排放到排放区306；缺氧区301中设有生物填料，保持溶解氧在0.2mg/L左右，投加类似污泥接种后，在生物填料上附着兼氧微生物，水中大分子、难降解有机物在微生物胞外酶的作用下转化成小分子、易降解有机物，提高水体的可生化性。同时，利用硝化液回流中富含的硝态氮，在附着兼氧微生物的作用下还原成氮气，达到反硝化脱氮的目的；好氧区302中设有生物填料和曝气系统，保持溶解氧在2.0mg/L左右，投加类似污泥接种后，在生物填料上生长的好氧微生物将水中的有机物转化成二氧化碳和水，同时水中的氨氮经硝化细菌（属于好氧微生物，也是生物填料上生长）作用转化成硝态氮，硝态氮经混合液（指的是活性污泥、污水和充入的空气在曝气池内的混合物）通过硝化液回流通道312回流至缺氧区301中；生化后的污水流入沉淀区303进行泥水分离，底部浓缩的污泥经污泥泵（图未示）通过污泥回流通道313部分回流至缺氧区中维持系统所需的污泥浓度，剩余污泥排出系统。上清液流入消毒区，经加药消毒后达标排放。
[0008]初期的COD（Chemical Oxygen Demand，化学需氧量）、氨氮指标均能达到国家/地方排放标准的限值要求。然而，随着排放标准的提高，总氮指标成为污水处理中新的考核指标。当前总氮的去除仅仅依靠硝化液回流，完成反硝化脱氮。理论上，大量的硝化液回流比能够提高脱氮的效率，而实际应用过程中，由于混合液的回流会导致缺氧区溶解氧增加，致
使缺氧环境发生改变，整个系统出现好氧状态。因此，硝化液回流比（回流比=回流流量/进水流量）只能控制在200%左右，这样的结果是系统理论脱氮效率仅为67%左右，总氮去除效率低下。
[0009]另外，污水中的总氮的去除还受到进水碳氮比的影响，一般认为进水中碳氮比为(4~6):1时，水中的总氮去除不受影响。然而，在当前污水中的碳源普遍存在不足的情况下，个别污水甚至出现碳氮比为1:1的情况，极大地限制了污水的脱氮。大型市政污水厂可以投加碳源，如：乙酸钠、葡萄糖、复合碳源等用来改善碳氮比失衡的情况，但对于一体化污水处理设备来说很难精准把控，同时也造成运行成本增加、运维困难的相关问题。
[0010]
技术实现思路

[0011]为克服上述缺陷，本专利技术提供一种具有极限脱氮功能的一体化污水处理工艺将是有利的。
[0012]为此，本专利技术提供一种一体化污水处理工艺，其包括如下步骤：S1：污水在调节池中进行水量均衡和水质均化的第一次处理后被泵送至一体化污水处理系统内；S2：第一次处理后的污水首先进入一体化污水处理系统的缺氧区进行生物降解和反硝化脱氮；S2：生物降解后的污水从缺氧区出来接着进入一体化污水处理系统的好氧区进行生化反应，将污水中的有机物转化为二氧化碳和水的同时将污水中的氨氮转化为硝态氮，在硝态氮经混合液回流至缺氧区的同时，生化后的污水进入一体化污水处理系统的沉淀区；S3：生化后的污水在沉淀区进行泥水分离后，污泥部分回流至缺氧区来维持系统污泥浓度，剩余污泥排出系统，同时上清液进入一体化污水处理系统的极限脱氮区；S4：极限脱氮区利用活性生物载体对上清液进行极限脱氮，极限脱氮后的污水进入一体化污水处理系统的消毒区；S5：极限脱氮后的污水在消毒区进行加药消毒后达标排放。
[0013]进一步，在极限脱氮区，通过投加用于极限脱氮的活性生物载体进行极限脱氮，该用于极限脱氮的活性生物载体的主要成分为无机矿物质和微生物营养盐，融合多种适于微生物吸附生长的微量元素，提供自养微生物生存环境，通过自养反硝化实现脱氮。
[0014]再进一步，活性生物载体为生物钙活性载体，在极限脱氮区缺氧或厌氧条件下，生物钙活性载体上负载的硫、铁自养反硝化脱氮菌分别利用上清液中的还原态硫和单质铁作为电子供体，以NO3–
‑
N为电子受体，将其还原为氮气，实现自养反硝化。优选地，活性生物载体的高度控制在2m左右。
[0015]还进一步，在极限脱氮区，来自沉淀区的上清液经由布水器自上而下均匀流经活性生物载体，并在极限脱氮区的底部汇集，通过出水管进入消毒区。
[0016]又进一步，在极限脱氮区还设置有反洗空气管，当系统需要反冲洗时，打开反洗空气管上的阀门，对活性生物载体进行气动搅拌使其松动进而使其上的生物膜和污泥脱落。
[0017]更进一步，在极限脱氮区还设置有反洗排水管，当反洗空气管上的阀门打开3~
5min后，关闭反洗空气管的阀门，同时打开反洗排水管上的阀门进行排水，待液位不再下降时，关闭反洗排水管上的阀门。
[0018]进一步，在缺氧区中设置生物填料，利用该生物填料上生长的兼氧微生物将第一次处理后的污水中的大分子、难降解有机物转化成小分子、易降解有机物；在好氧区中设置生物填料和曝气系统，利用该生物填料上生长的好氧微生物将生物降解后的污水中的有机物转化成二氧化碳和水，同时将该污水中的氨氮转化成硝态氮。
[0019]另进一步，一体化污水处理系统在极限脱氮区设置有极限脱氮装置，该极限脱氮装置包括壳体、位于壳体内用于对来自沉淀区的上清液进行均匀布水的布水器、以及在布水器下方的活性生物载体和底部集水槽，其中，壳体上设置有进水管和出水管，进水管连接沉淀区用于输送上清液至布水器，出水管连接底部集水槽和消毒区。
[0020]再进一步，极限脱氮装置还包括与外部空气源相连通且其上设有阀门的反洗空气管，该反洗空气管具有位于活性生物载体底部的曝气管部，该曝气管部上设置有多个曝气用穿孔；极限脱氮装置还包括其上设有阀门的反洗排水管，该反洗排水管与底部集水槽和调节池连通。
[0021]本专利技术相比现有技术具有如下的优势：1）活性生物载体既可提供菌类生长载体，又能提供无机碳源；2）活性生物载体具有生物活性强、比表面积大、无需加药，能够将脱氮微生物富集、增殖，同时能够去除水中的磷；3）活性生物载体兼有过滤功能，拦截水中的悬浮物，进一步降低出水悬浮物的浓度；4）无需投加有机碳源，节省费用，避免出水COD的穿透(即超标)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化污水处理工艺，其特征在于包括如下步骤：S1：污水在调节池中进行水量均衡和水质均化的第一次处理后被泵送至一体化污水处理系统内；S2：第一次处理后的污水首先进入一体化污水处理系统的缺氧区进行生物降解和反硝化脱氮；S2：生物降解后的污水从缺氧区出来接着进入一体化污水处理系统的好氧区进行生化反应，将污水中的有机物转化为二氧化碳和水的同时将污水中的氨氮转化为硝态氮，在硝态氮经混合液回流至缺氧区的同时，生化后的污水进入一体化污水处理系统的沉淀区；S3：生化后的污水在沉淀区进行泥水分离后，污泥部分回流至缺氧区来维持系统污泥浓度，剩余污泥排出系统，同时上清液进入一体化污水处理系统的极限脱氮区；S4：极限脱氮区利用活性生物载体对上清液进行极限脱氮，极限脱氮后的污水进入一体化污水处理系统的消毒区；S5：极限脱氮后的污水在消毒区进行加药消毒后达标排放。2.如权利要求1所述的一体化污水处理工艺，其特征在于，在所述极限脱氮区，通过投加用于极限脱氮的所述活性生物载体进行极限脱氮，该用于极限脱氮的所述活性生物载体的主要成分为无机矿物质和微生物营养盐，融合多种适于微生物吸附生长的微量元素，提供自养微生物生存环境，通过自养反硝化实现脱氮。3.如权利要求2所述的一体化污水处理工艺，其特征在于，所述活性生物载体为生物钙活性载体，在所述极限脱氮区缺氧或厌氧条件下，生物钙活性载体上负载的硫、铁自养反硝化脱氮菌分别利用所述上清液中的还原态硫和单质铁作为电子供体，以NO3–
‑
N为电子受体，将其还原为氮气，实现自养反硝化。4.如权利要求3所述的一体化污水处理工艺，其特征在于，在所述极限脱氮区，来自所述沉淀区的所述上清液经由布水器自上而下均匀流经所述活性生物载体，并在所述极限脱氮区的底部汇集，通过出水管进入所述消毒区。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟政，栾松明，刘海清，王志文，刘夕清，李文国，
申请(专利权)人：山东招金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：