公布日：2022.09.27
申请日：2022.06.16
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本申请的实施例公开了一种可调控的水解酸化‑好氧颗粒污泥组合污水处理系统及方法，所述系统包括水解酸化单元、好氧颗粒污泥单元、第一进水单元、第二进水单元和控制单元，水解酸化单元的进口通过第一进水单元与污水源连通，水解酸化单元的出口通过第二进水单元与好氧颗粒污泥单元的进口连通；其中，水解酸化单元设有第一水质在线检测仪和加药装置，好氧颗粒污泥单元设有第二水质在线检测仪，控制单元能够接收上述检测仪的信号并控制第一进水单元、第二进水单元和加药装置执行相关指令动作，以使污水的水解酸化程度处于预设范围内。本申请实现了水解酸化与好氧颗粒污泥的联动，提高了污水处理效果。
权利要求书
1.一种可调控的水解酸化-好氧颗粒污泥组合污水处理系统，其特征在于，包括：水解酸化单元、好氧颗粒污泥单元、第一进水单元、第二进水单元和控制单元，所述水解酸化单元的进口通过所述第一进水单元与污水源连通，所述水解酸化单元的出口通过所述第二进水单元与所述好氧颗粒污泥单元的进口连通；其中，所述水解酸化单元设有第一水质在线检测仪和加药装置，所述加药装置包括用于调节水解酸化单元内污水pH值至预设值的第一加药组件以及用于向水解酸化单元内污水添加营养液的第二加药组件，所述好氧颗粒污泥单元设有第二水质在线检测仪，所述控制单元能够接收所述第一水质在线检测仪和第二水质在线检测仪的信号并控制所述第一进水单元、第二进水单元和加药装置执行相关指令动作，以使污水的水解酸化程度处于预设范围内；其中，所述第一水质在线检测仪用于检测污水的总碱度、pH值和挥发性脂肪酸含量中的至少一种，所述第二水质在线检测仪用于检测污水的磷酸盐含量。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述预设值为6.0至6.6。
3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述营养液包括氮元素和磷元素，所述营养液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例进行添加，其中所述C以所述水解酸化单元内污水的COD值计；可选的，所述营养液按C:N:P＝350:5:1的比例进行添加。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述氮元素由氯化铵提供，所述磷元素由磷酸二氢钾提供。
5.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一进水单元与所述第二进水单元通过第一外回流管路连通，所述控制单元还用于控制所述第一外回流管路执行相关指令动作以使得经由所述水解酸化单元处理后的部分污水能够回流至所述水解酸化单元；其中，所述污水的回流比为5％-300％。
6.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述好氧颗粒污泥单元还设有出水装置，所述出水装置与所述第一进水单元通过第二外回流管路连通，所述控制单元还用于控制所述第二外回流管路执行相关指令动作以使得经由所述好氧颗粒污泥单元处理后的部分污水能够回流至所述水解酸化单元；其中，所述污水的回流比为5％-100％。
7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述好氧颗粒污泥单元还设有溶解氧监测装置、氨氮监测装置、硝氮监测装置和液位监测装置中的至少任一种以及排泥装置。
8.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述水解酸化单元还设有液位监测装置、温度监测装置和搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述水解酸化单元的水解酸化池的侧壁。
9.根据权利要求1-8任一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括与污水源连通的缓冲处理单元，用于储存和/或预处理不能直接进入所述水解酸化单元的污水。
10.一种可调控的水解酸化-好氧颗粒污泥组合污水处理方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的污水处理系统而实现，包括如下步骤：S1、在水解酸化单元接种活性污泥或厌氧颗粒污泥，在好氧颗粒污泥单元接种絮状活性污泥或厌氧颗粒污泥；S2、将待处理污水由第一进水单元引入水解酸化单元；S3、水解酸化单元进水完毕后，向所述水解酸化单元内添加pH调节剂至污水pH值为6.0-6.6，并依据污水COD值添加包括氮元素和磷元素的营养液，所述营养液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例进行添加，水力停留第一预设时长，完成水解酸化处理；S4、开启第二进水单元，将水解酸化处理后污水引入好氧颗粒污泥单元，水力停留第二预设时长，完成生化处理；S5、开启出水装置，将达标污水排放；循环步骤S2-S5，在运行步骤S2-S5的过程中，实时监测水解酸化单元内污水的总碱度、pH值和挥发性脂肪酸含量以及好氧颗粒污泥单元内污水的磷酸盐含量，并控制第一进水单元、第二进水单元和加药装置执行相关指令动作，通过调控水解酸化单元内污水的水质和水量使污水水解酸化程度处于预设范围内。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种可调控的水解酸化-好氧颗粒污泥组合污水处理系统，本系统首先利用水解酸化将污水中复杂难降解的大分子有机物转化为简单易降解的小分子乙酸、丙酸等VFA类物质，使其作为好氧颗粒污泥的优质碳源，促进好氧颗粒污泥形成，另一方面降低有毒有害大分子对好氧颗粒污泥的冲击，保证好氧颗粒污泥长期稳定运行，提高脱氮除磷功效；其次通过设置有效的调控预警机制，实现好氧颗粒污泥处理和水解酸化处理的实时联动和调控。
本申请的目的不限于上述目的，上述未提及的本申请的其他目的和优点可以从以下描述中进行理解，并通过本申请的实施方式更清晰地进行理解。此外，容易理解的是，可以通过权利要求中披露的特征及其组合来实现本申请的目的和优点。
第一方面，根据本申请的实施例，本申请提出了一种可调控的水解酸化-好氧颗粒污泥组合污水处理系统，包括：
水解酸化单元、好氧颗粒污泥单元、第一进水单元、第二进水单元和控制单元，所述水解酸化单元的进口通过所述第一进水单元与污水源连通，所述水解酸化单元的出口通过所述第二进水单元与所述好氧颗粒污泥单元的进口连通；
其中，所述水解酸化单元设有第一水质在线检测仪和加药装置，所述加药装置包括用于调节水解酸化单元内污水pH值至预设值的第一加药组件以及用于向水解酸化单元内污水添加营养液的第二加药组件，所述好氧颗粒污泥单元设有第二水质在线检测仪，所述控制单元能够接收所述第一水质在线检测仪和第二水质在线检测仪的信号并控制所述第一进水单元、第二进水单元和加药装置执行相关指令动作，以使污水的水解酸化程度处于预设范围内；
其中，所述第一水质在线检测仪用于检测污水的总碱度、pH值和挥发性脂肪酸含量中的至少一种，所述第二水质在线检测仪用于检测污水的磷酸盐含量。
优选的，在其中的一些实施例中，所述预设值为6.0至6.6。
优选的，在其中的一些实施例中，所述营养液包括氮元素和磷元素，所述营养液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例进行添加，其中所述C以所述水解酸化单元内污水的COD值计；
可选的，所述营养液按C:N:P＝350:5:1的比例进行添加。
优选的，在其中的一些实施例中，所述氮元素由氯化铵提供，所述磷元素由磷酸二氢钾提供。
优选的，在其中的一些实施例中，所述第一进水单元与所述第二进水单元通过第一外回流管路连通，所述控制单元还用于控制所述第一外回流管路执行相关指令动作以使得经由所述水解酸化单元处理后的部分污水能够回流至所述水解酸化单元；
其中，所述污水的回流比为5％-300％。
优选的，在其中的一些实施例中，所述好氧颗粒污泥单元还设有出水装置，所述出水装置与所述第一进水单元通过第二外回流管路连通，所述控制单元还用于控制所述第二外回流管路执行相关指令动作以使得经由所述好氧颗粒污泥单元处理后的部分污水能够回流至所述水解酸化单元；
其中，所述污水的回流比为5％-100％。
优选的，在其中的一些实施例中，所述好氧颗粒污泥单元还设有溶解氧监测装置、氨氮监测装置、硝氮监测装置和液位监测装置中的至少任一种以及排泥装置。
优选的，在其中的一些实施例中，所述水解酸化单元还设有液位监测装置、温度监测装置和搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述水解酸化单元的水解酸化池的侧壁。
优选的，在其中的一些实施例中，所述污水处理系统还包括与污水源连通的缓冲处理单元，用于储存和/或预处理不能直接进入所述水解酸化单元的污水。
第二方面，根据本申请的实施例，本申请提出了一种可调控的水解酸化-好氧颗粒污泥组合污水处理方法，基于如上所述的污水处理系统而实现，包括如下步骤：
S1、在水解酸化单元接种活性污泥或厌氧颗粒污泥，在好氧颗粒污泥单元接种絮状活性污泥或厌氧颗粒污泥；
S2、将待处理污水由第一进水单元引入水解酸化单元；
S3、水解酸化单元进水完毕后，向所述水解酸化单元内添加pH调节剂至污水pH值为6.0-6.6，并依据污水COD值添加包括氮元素和磷元素的营养液，所述营养液按C:N:P＝(200-400):(3-7):1的比例进行添加，水力停留第一预设时长，完成水解酸化处理；
S4、开启第二进水单元，将水解酸化处理后污水引入好氧颗粒污泥单元，水力停留第二预设时长，完成生化处理；
S5、开启出水装置，将达标污水排放；
循环步骤S2-S5，在运行步骤S2-S5的过程中，实时监测水解酸化单元内污水的总碱度、pH值和挥发性脂肪酸含量以及好氧颗粒污泥单元内污水的磷酸盐含量，并控制第一进水单元、第二进水单元和加药装置执行相关指令动作，通过调控水解酸化单元内污水的水质和水量使污水水解酸化程度处于预设范围内。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的处理系统耦合水解酸化与好氧颗粒污泥，水解酸化为好氧颗粒污泥的形成提供了优质碳源和关键基质，促进了好氧污泥颗粒化，并通过分解难降解有机污染物降低了有毒有害大分子对好氧颗粒污泥的冲击，提升了好氧颗粒污泥的运行稳定性和脱氮除磷效果；并且，本申请的处理系统配备了双向预警和调控机制，通过双向预警和调控实现了好氧颗粒污泥处理工艺和水解酸化处理工艺的实时联动，保证了系统长期稳定运行，提升了污水处理效果。
（发明人：张学东;张丽丽;薛晓飞;孙慧敏;陈翰;宋昀达;陈灯辉）
