[發(fā)明專利]污水脫氮除磷系統(tǒng)及操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610171608.6
• 申請日: 2006-12-31
• 公開（公告）號: CN101209887A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉俊新;郭雪松
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

技術領域

本發(fā)明屬于利用生物技術和物化技術處理污水的技術領域，特別涉及一種適于村落污水脫氮除磷系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術

隨著中國城鎮(zhèn)化加快以及大城市污水的處理率提高，小城鎮(zhèn)和村落等小污染源成為水體污染源的一個重要因素。小污染源的治理將成為今后備受關注的一個熱點。對一些水體和環(huán)境有特殊要求的地區(qū)，如旅游區(qū)和水源保護地，不僅要求污水必須處理后排放，還對其處理水的水質(主要是氮、磷等引起水體富營養(yǎng)物質)有更高的排放要求。因此，開發(fā)研制投資省、運行費用低、具有脫氮除磷的污水處理工藝將有效的保護該類地區(qū)水體環(huán)境。

污水的處理按作用原理可分為生物處理法、物理處理法和物理-化學處理法。生物處理法由于其高效低耗被廣泛應用于污水處理中。活性污泥法是目前世界上城市污水和工業(yè)廢水處理廠使用最廣泛的生物處理技術。氧化溝是一種由連續(xù)環(huán)式反應池構成的簡易污水處理技術，是活性污泥法的一種變型。20世紀50年代首先由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功。在各國科學家和環(huán)境工程師們經過將近50年的努力下，氧化溝技術取得了很大的進步。研究表明，氧化溝工藝具有有機污染物去除率高、同步脫氮除磷、運行效果穩(wěn)定、管理方便以及投資省等特點，已被廣泛認為是適宜于中小城鎮(zhèn)污水處理的首選技術之一。二十世紀八十年代末，美國開發(fā)了另一種氧化溝污水處理技術——一體化氧化溝(Integral?oxidation?Ditch簡稱I.O.D)，它將傳統(tǒng)氧化溝的曝氣凈化與混合液的沉淀/分離合并一體(二沉池設置在氧化溝溝道中)，實現(xiàn)了污泥的無泵回流。該技術與傳統(tǒng)氧化溝技術相比，減少了占地面積并省掉了污泥回流系統(tǒng)。其缺點是：二沉池建于循環(huán)溝道中，增加了水流阻力，能耗增加；同時對曝氣設備的要求提高；系統(tǒng)運行調節(jié)性能差。我國劉俊新提出了立體循環(huán)一體化氧化溝技術(專利申請?zhí)枺?00410081012.8)，該技術主要由立體循環(huán)式氧化溝、曝氣轉刷和新型固液沉淀分離器構成，它將傳統(tǒng)氧化溝的平面循環(huán)流動運行方式，改為立體循環(huán)流動。立體循環(huán)一體化氧化溝與常規(guī)氧化溝相比，占地面積可減少約50％。沉淀/分離區(qū)合建在立體氧化溝的兩端，對氧化溝內混合液的流態(tài)沒有影響，沉淀后的污泥可自動回流到氧化溝內，無需污泥回流設備。立體循環(huán)一體化氧化溝的上層溝道為好氧區(qū)，下層溝道為缺氧區(qū)。缺氧區(qū)在底層，不與大氣接觸，缺氧形成快。通過對多種污水處理試驗研究表明，采用立體循環(huán)一體化氧化溝作為二級污水處理工藝處理污水是完全可行的。

經過立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)處理后的污水，有機物和總氮等可以達到排放標準，但總磷還需要進一步處理才能排放。

針對污水中磷的去除，主要包括生物法、物理法和化學法或幾種方法的聯(lián)用。其中，土壤處理具有投資省、效果好、維護簡單等優(yōu)點比較適合村落污水的處理。目前，國內外學者對土壤除磷的作用機理、吸附數(shù)學模型等進行了大量的研究。

二級處理出水中含有少量的懸浮固體，直接進入土地處理系統(tǒng)會降低土地處理系統(tǒng)的使用壽命。過濾具有對水體中的懸浮物去除效果好，設備體積小、動力設施簡單，運行管理方便等特點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一是研發(fā)一種能夠廣泛應用于村落污水的脫氮除磷系統(tǒng)，為村落污水處理提供一條投資省、運行管理簡單、處理徹底的途徑。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種污水脫氮除磷系統(tǒng)的操作方法。

本發(fā)明的污水脫氮除磷系統(tǒng)是由立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)、濾罐和土地處理區(qū)構成。

立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)的主要功能是去除污水中的有機污染物、總氮和總懸浮固體等污染物；濾罐的主要功能是進一步去除水中的懸浮固體；土地處理區(qū)主要功能是進一步去除水中的總磷。所述的濾罐接在立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)后面，兩處理區(qū)之間以管道連接，布置在濾罐的進水管與立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)的出水口通過管道相接；土地處理區(qū)接在濾罐后面，兩處理區(qū)之間以管道連接，布置在土地處理區(qū)的土壤層表面的帶有孔洞的穿孔布水管與濾罐的清水收集管通過管道相接。

本發(fā)明的村落污水脫氮除磷系統(tǒng)的工藝流程可參見圖1示意圖，其工藝流程特征在于：污水從進水口進入立體循環(huán)一體化氧化溝污水處理區(qū)后，有機物被降解，總氮降低，污水經過固液分離器分離后，上清液經過出水口，經過管道，通過濾罐的進水管進入濾罐處理系統(tǒng)，進一步去除水中的總懸浮固體；濾罐的處理水經過清水收集管收集，通過管道進入土地處理區(qū)的穿孔布水管，上清液經過穿孔布水管進入土壤層，磷被土壤吸附；上清液在重力的作用下，通過穿孔集水管收集后排放。