[實用新型]一種深度脫氮除磷及過程控制裝置

有效

• 申請號: 200920108894.0
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN201587897U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 王淑瑩;葛士建;彭永臻
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及一種深度脫氮除磷及過程控制裝置，特別設計一種改良倒置A²/O分段進水深度脫氮除磷裝置，屬于生化法污水生物處理和自動控制理論技術領域，適用于大、中、小型城鎮生活污水及工業廢水深度脫氮除磷。

背景技術

我國在2002年頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中要求所有排污單位出水水質為氨氮小于5m/L，總氮小于15m/L，總磷小于0.5m/L(一級A標準)，可見氮磷污染物的去處已經成為當今污水處理和再生回用的主要問題。為解決日益嚴格的排放標準，許多污水廠面臨工藝的升級改造以及工藝的優化運行問題，以提高出水水質和運行成本。

普通的倒置A²/O工藝只是簡單的將傳統A²/O工藝的缺氧區和好氧區倒置，結構布置為缺氧區、厭氧區和好氧區，二沉池回流污泥與原水直接流入缺氧區，回流污泥攜帶的硝酸鹽在缺氧區利用原水碳源進行反硝化反應，從而為后續厭氧區提供嚴格的厭氧環境，有利于聚磷微生物的大量釋磷，更好地解決了硝態氮對除磷的不利影響，在國內外實際工程中得到廣泛應用。該工藝一般設有兩個回流管路，分別是從沉淀區到缺氧區的污泥外回流，從好氧區末端到缺氧區的泥水混合液內回流。在缺氧區存在大量的硝酸鹽，異養反硝化菌主要利用剩余有機物進行反硝化反應。在厭氧區，聚磷菌利用原水中剩余的脂肪酸分解體內的聚磷顆粒，釋放大量溶解性磷酸鹽。好氧區氧化剩余有機物，完成氨氮氧化為硝酸鹽的硝化反應，聚磷菌的好氧吸磷過程。倒置A²/O工藝能成功保證厭氧區的厭氧環境，從而大大提高工藝的除磷性能。但是隨著水處理技術的迅猛發展和排放標準的日益嚴格，目前實際運行過程中逐漸暴露了倒置A²/O工藝存在的缺點：①由于該工藝涉及到兩個回流管路，耗能較大，管路布置復雜。②不能充分利用原水碳源。中國多為低C/N比城市污水，碳源的缺乏成為脫氮除磷效率無法提高的屏障，而外加碳源又會大幅度增加污水處理費用。因此研究改進倒置A²/O工藝使其能最大程度的利用原水中的碳源，是提高倒置A²/O工藝脫氮除磷效率和增加該工藝在中國應用的主要問題。

連續流分段進水深度脫氮工藝是近年來國外新開發的生物脫氮工藝，它最初依托于傳統A/O工藝，通常由2-5段A/O串聯組合而成，采用多點進水的方式在各段缺氧區進水，污泥回流至反應器首段，第一段的缺氧區反硝化菌利用部分進水碳源對污泥回流中的硝態氮進行反硝化；每段好氧區硝化液和部分進水同時流入下一段的缺氧區進行反硝化。后續各段反應功能同第一段。該工藝由于采用分段多點進水方式，因此具有一些特定工藝優勢：①有機物沿反應器均勻分布，負荷均衡，一定程度上縮小了供氧速率與好氧速率之間的差距，降低能耗，更能充分發揮活性污泥微生物的降解能力。②污泥回流至反應器首段，污泥濃度沿反應器梯度排列，而且梯度變化隨污泥停留時間的延長而增大，在暴雨季節可通過改變各段進水流量分配比，以減少活性污泥被沖刷流失的危險。③在二沉池相同固體濃度負荷的前提下，系統主反應池中具有較高的污泥濃度，處理能力高。④硝化液從各段好氧區直接進入下一段缺氧區，不用設置硝化液內回流設施，簡化了工藝流程，節省了動力費用。⑤各段缺氧區只進入部分原水，反硝化菌優先利用原水中易降解有機物進行反硝化反應，減少了好氧區異養菌對有機物的競爭，因此反硝化可以最大程度地利用原水碳源，對低C/N比城市生活污水的極其有利。⑥反硝化出水直接進入好氧區，在一定程度上彌補了硝化反應對堿度的需求，減少堿度物質投加量。⑦缺氧好氧環境交替存在，有效抑制了絲狀菌的繁殖生長，防止絲狀菌污泥膨脹的發生。⑧對現有水廠的升級改造相對簡單，只需將污水改為分段進入主體反應池體，部分池體改為缺氧運行，其它設施無需改動。但是目前關于連續流分段進水工藝的研究及應用僅局限于脫氮，往往采用通過投加藥劑的方式化學除磷，因而實際污水處理的運行費用中包括大量的藥劑投加費，不但提高了污水處理成本而且喪失了環保理念。