[發明專利]一種可調蓄污水處理裝置及工藝、組合系統

在審

• 申請號: 202110054694.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112811735A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 周振;王凱沖;覃陽潔;余司頎;邱冀;肖凱琦;袁瑤;郗家福;趙曉丹;夏慶
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/42;C02F1/52;C02F1/56;C02F3/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種可調蓄污水處理裝置及工藝、組合系統，整體工藝包括混凝沉淀單元、氨氮離子交換再生單元和有機物生物處理單元。與現有技術相比，可有效實現污水處理廠的提質增效，并解決降雨時雨污混合水溢流而造成的水體黑臭問題。所提出的運行模式可以有效解決污水處理系統中的微生物在降雨間歇期內難以維持較高活性的難題，同時也可以很好地解決氨氮離子交換柱處理效率隨季節波動的問題。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種可調蓄污水處理裝置及工藝。

背景技術

隨著黑臭水體治理措施加大，許多城市水體晴天消除了黑臭，但雨天黑臭依然存在。我國城市水體雨天黑臭的主要原因是合流制系統雨天溢流污染。目前我國排水系統主要由合流制排水系統組成，據統計，全國城市現存合流制管網約10.9萬km，占污水管網總長度的32％。降雨將給合流制管網下游的污水處理廠的進水量增加14-23％，最大值達到同期晴天進水量的1.7-2.2倍，同時也會降低進水污染物濃度，侵占污水管網輸送容量，在短期內影響污水處理廠的穩定運行。按照我國污水廠設計規范，一般污水廠正常只能處理1.3倍的設計水量，北京、浙江等典型污水處理廠旱季的平均運行負荷率已經高達90％以上，部分廠甚至處于超負荷運行狀態，在雨季沒有額外空間去接納過量的雨污混合水。為保證污水處理廠的安全運行，部分雨污混合水未經處理就被超越、溢流、直接排放進入受納水體，所排放的化學需氧量(COD)有時高達800-1100mg/L，造成嚴重的城市雨天黑臭。因此，污水處理廠提效和遏制雨污混合水溢流是消除雨天黑臭的必要措施。

修建雨水調蓄池、沖浪洗滌設備和水平過濾格柵可以有效降低雨污混合水的溢流量，同時也可以截留去除懸浮物質，有效增強對雨污混合水的一級處理能力。但是修建雨水調蓄池勢必會增加污水處理廠占地面積和基建費用，同時在調蓄過程中，池內液體流速緩慢，調蓄池池底區域會沉積大量雜質。這些物質在下次降雨時會被重新掀起進入受納水體，導致水域環境再次污染。由于降雨頻率和降雨強度存在差異，全國各地的雨水調蓄池每年被充滿的次數也各不相同。以南方為例，雨季降雨較為頻繁，每次降雨調蓄和放排空時間間隔較短，這將增加污水處理廠的處理負荷。因此，修建雨水調蓄池增加了污水處理廠人力、物力和財力的消耗，同時也難以緩解雨天黑臭和實現污水處理廠提質增效。利用生物技術去除水中污染物已是成熟的技術模式，主要是利用微生物在不同環境中的功能以實現污染物去除，常見工藝有氧化溝、厭氧/缺氧/好氧(AAO)、活性污泥法等。但是，降雨間歇性導致微生物難以長時間維持較高的活性。

因此，如果能尋找一種既能滿足降雨時雨污混合水的高效處理，又能實現污水廠提質增效的處理工藝和運行模式，無疑是一種可持續的、具有廣泛社會效益的處理技術。目前，國內外尚無該方面技術報道。

中國專利CN109231459A公開了一種用于處理雨污混合水的生化池及其處理工藝，所述的工藝由厭氧反應器、缺氧反應器和好氧反應器依次連通組成，且好氧反應器的出口端分別與缺氧反應器的進口端和二沉池的進口端連通，二沉池的出口端與厭氧反應器的進口端連通。該生化池及其處理工藝相比于傳統的“活性污泥法+二沉池”反應系統，在雨天時處理規模可增大一倍，能有效地降低雨天合流制溢流污水或削減初期雨水對城市水體的污染，但總氮去除率僅為15-20％，氨氮去除率僅為60-70％，難以滿足嚴格的排放標準和實現污水處理廠提質增效。

中國專利CN109160641A公開了一種同步去除水中懸浮物、有機物和氮磷的處理裝置，所述的裝置包括混凝池、絮凝池、氨氮離子交換單元，其中，所述的氨氮離子交換單元包括多根填充有氨氮離子交換材料的氨氮離子交換柱，相鄰兩個氨氮離子交換柱的底部通過帶有閥門的管路連接，前一個氨氮離子交換柱的頂部還分別通過兩條帶有閥門的管路連接后一個氨氮離子交換柱頂部和底部，第一個氨氮離子交換柱的底部設置離子交換柱進水口并連接所述沉淀池的出水口，最后一個氨氮離子交換柱頂部設置離子交換柱出水口，底部還通過加藥泵連接裝有再生液的再生藥箱。該發明在針對處理初期雨水時可以有效去除水中懸浮物、氮磷和非溶解性有機物，但對溶解性有機物的去除難以達到排放要求，仍需進一步處理，同時，夏季溫度升高將降低氨氮離子交換柱的處理效率，難以穩定運行。

發明內容