[發(fā)明專利]基于溶解氧控制的污水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104445695A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊敏;孫永利;鄭興燦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;劉海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于溶解氧控制的污水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)及方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

進水碳源不足是高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠穩(wěn)定達標(biāo)和節(jié)能降耗的主要限制因素。據(jù)統(tǒng)計，2008年我國城鎮(zhèn)污水處理廠進水BOD₅/TN均值僅為3.49，60%的城鎮(zhèn)污水處理廠進水BOD5/TN低于4。

但在現(xiàn)有傳統(tǒng)工程設(shè)計方法下，高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠運行中普遍存在預(yù)處理單元跌水充氧造成部分進水碳源直接或間接消耗的實際問題，會進一步加劇污水處理廠進水碳源不足。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠運行中預(yù)處理單元跌水充氧現(xiàn)象普遍并且其跌水充氧作用顯著，主要的跌水充氧點為進水提升泵出水處和曝氣沉砂池出水處，平均跌水高度分別為1m和1.5m，實測進水提升泵出水處和曝氣沉砂池出水處的跌水充氧作用甚至均能高達5mg/L的溶解氧增量。而含高濃度溶解氧的預(yù)處理單元出水進入后續(xù)生物系統(tǒng)會快速消耗部分進水碳源或外加碳源，無疑會對工藝系統(tǒng)的脫氮除磷效能產(chǎn)生不利影響，進而影響高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠的穩(wěn)定達標(biāo)和節(jié)能降耗。

再者，一直以來，為強化脫氮除磷，行業(yè)技術(shù)人員在高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠工程設(shè)計和運行管理中，目前通常采取的技術(shù)措施主要針對生物處理單元，基本忽視預(yù)處理單元對工藝系統(tǒng)脫氮除磷的不利影響。

因此，基于高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠的穩(wěn)定達標(biāo)和節(jié)能降耗，必須優(yōu)化傳統(tǒng)預(yù)處理單元工程設(shè)計方法，控制預(yù)處理單元跌水充氧作用，消除預(yù)處理單元跌水充氧作用對進水碳源和工藝系統(tǒng)脫氮除磷的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于溶解氧控制的污水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)及方法，通過優(yōu)化提升泵出水方式和曝氣沉砂池出水方式，控制預(yù)處理單元跌水充氧作用，以解決目前高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠生產(chǎn)運行實際中存在的預(yù)處理單元跌水充氧作用導(dǎo)致部分進水碳源直接或間接消耗的普遍問題。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種基于溶解氧控制的污水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)，包括污水進水渠、進水泵房、提升泵出水渠、曝氣沉砂池進水渠、曝氣沉砂池和曝氣沉砂池出水渠，其特征是：所述進水泵房下面設(shè)有集水池，集水池與污水進水渠連接，集水池底部設(shè)有潛水提升泵，潛水提升泵連接提升泵出水管道，提升泵出水管道連接提升泵出水渠；所述提升泵出水渠與曝氣沉砂池進水渠連接，曝氣沉砂池進水渠與曝氣沉砂池連接，曝氣沉砂池與曝氣沉砂池出水渠連接。

所述污水進水渠內(nèi)設(shè)有粗格柵，粗格柵的柵距為20-25mm。

所述潛水提升泵的出水方式為淹沒出流。

所述的曝氣沉砂池進水渠內(nèi)設(shè)有細格柵，細格柵的孔徑為1-3mm，細格柵的型式為內(nèi)進流式、轉(zhuǎn)鼓式或回轉(zhuǎn)式。

所述的曝氣沉砂池通過設(shè)置在曝氣沉砂池末端的曝氣沉砂池出水管道與曝氣沉砂池出水渠連接，曝氣沉砂池的出水方式為淹沒出流。

所述基于溶解氧控制的污水處理廠預(yù)處理方法，其特征是，包括以下步驟：

a、來自城市排水管網(wǎng)的污水處理廠進水經(jīng)污水進水渠內(nèi)柵距20-25mm的粗格柵去除較大漂浮物后進入進水泵房下面的集水池；

b、集水池內(nèi)的污水在潛水提升泵作用下經(jīng)提升泵出水管道以淹沒出流方式進入提升泵出水渠；

c、提升泵出水渠內(nèi)的污水通過管道以重力自流的方式進入曝氣沉砂池進水渠的前端，經(jīng)曝氣沉砂池進水渠內(nèi)的孔徑1-3mm的細格柵去除細小顆粒物和纏繞物后自流進入曝氣沉砂池內(nèi)；

d、污水在曝氣沉砂池內(nèi)停留5-8min，在曝氣作用下對污水中粒徑0.2mm以上的細砂進行去除，同時曝氣沉砂池的氣水比控制在0.1-0.2；

e、經(jīng)曝氣沉砂池處理后的污水在曝氣沉砂池末端經(jīng)曝氣沉砂池出水管道以淹沒出流方式自流進入曝氣沉砂池出水渠；

f、曝氣沉砂池出水渠內(nèi)的污水作為預(yù)處理單元出水自流進入后續(xù)生物處理單元進行處理。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果：

1.通過優(yōu)化提升泵出水方式和曝氣沉砂池出水方式，可彌補傳統(tǒng)預(yù)處理單元工程設(shè)計方法的不足，可解決目前高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠生產(chǎn)運行中預(yù)處理單元跌水充氧作用造成部分進水碳源直接或間接消耗的實際問題；

2.與傳統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有碳源保持能力高、強化脫氮除磷潛力大、生產(chǎn)運行成本低、節(jié)能降耗效果顯著、工程設(shè)計方法簡單等優(yōu)點，可為高排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠的強化脫氮除磷提供新思路；