公布日：2023.05.12
申请日：2022.12.15
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/
72(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N
摘要
本发明提供一种多联变模式污水提效处理系统及方法，所述处理系统包括：通过带有可控开关的管道连通的多个处理单元；所述多个处理单元中包括有污水生化主反应单元和如下处理单元中的至少一种：污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)或物化投药反应的变模式单元、污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)/物化投药反应的变模式单元、沉淀分离单元、活性污泥回流及剩余污泥排除单元、储水池、污水提升功能单元；其中所述多个处理单元被配置为基于预选功能可配置为多个不同的工作模式。采用本发明提供的处理系统，大大促进污水净化的提量增效、提质增效，抗水量水质冲击负荷能力强，工艺运行操作简单，运行模式变化多样且切换灵活。
权利要求书
1.一种多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：通过带有可控开关的管道连通的多个处理单元；所述多个处理单元中包括有污水生化主反应单元和如下处理单元中的至少一种：污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)或物化投药反应的变模式单元、污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)/物化投药反应的变模式单元、沉淀分离单元、活性污泥回流及剩余污泥排除单元、储水池、污水提升功能单元；其中所述多个处理单元被配置为基于预选功能可配置为不同的工作模式；所述工作模式包括如下模式中的至少一种：第一路径模式：生化反应池—生化沉淀单元—储水池模式；第二路径模式：投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元模式；第三路径模式：生化反应池—投料反应池—凝聚反应池—生化沉淀单元—储水池；第三扩展路径模式：生化反应池—缺氧脱氮反应池I或作消氧脱气池I—缺氧脱氮反应池II或作消氧脱气池II—生化沉淀单元—储水池；第四路径模式：生化反应池—投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元；第五路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的串联耦合模式，生化反应池—生化沉淀单元—储水池—投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元；第六路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的并联耦合模式，也即生化反应池—生化沉淀单元—储水池模式与投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元并联模式；第七路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的混联耦合模式。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统包括：第一处理单元，所述第一处理单元的前端进污水，其构造为污水生化主反应单元；所述第一处理单元内至少设置有厌氧反应区和好氧反应区，所述厌氧反应区设置有搅拌动力装置，所述好氧反应区设置有曝气装置；第二处理单元，所述第二处理单元构造为污水生化反应或物化投药反应的变模式单元；所述第二处理单元设置有搅拌动力装置和用于投加包括混凝剂、吸附剂和/或氧化剂在内的水处理净化剂的加药装置；第三处理单元，所述第三处理单元构造为污水生化反应或物化投药反应的变模式单元；所述第三处理单元设置有搅拌动力装置、辅助硝化液回流装置和用于投加水处理凝聚剂的加药装置；第四处理单元，所述第四处理单元构造为活性污泥与处理后污水的沉淀分离单元，所述第四处理单元设置有刮泥装置；第五处理单元，所述第五处理单元构造为活性污泥回流及剩余污泥排除单元，所述第五处理单元设置有污泥回流装置和污泥排放装置；第六处理单元，所述第六处理单元构造为污泥与处理后污水的沉淀分离单元，所述第六处理单元设置有刮泥装置、污泥回流装置和污泥排放装置；以及第七处理单元，所述第七处理单元构造为储水池，所述第七处理单元设置有污水压力提升装置。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于；其中，所述第一处理单元、所述第二处理单元、所述第三处理单元、所述第四处理单元、所述第五处理单元、所述第六处理单元和所述第七处理单元之间通过管线连通并可变通地形成至少以下污水处理路径中的一种：污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，所述第四处理单元作为生化沉淀单元；污水经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元可变通地作为投料反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第三处理单元可变通地作为凝聚反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第四处理单元作为生化沉淀单元；污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元、第七处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；污水的部分流量经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，污水的剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；污水经过第一处理单元后的部分流量经过顺次连接的第四处理单元和第七处理单元、剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元。
4.根据权利要求3所述的多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括布水系统，所述布水系统包括进水管线、内连通管线和出水管线；所述进水管线包括：连通至所述第一处理单元的进水端的第一进水管线；连通至所述第二处理单元的进水端的第二进水管线；所述内连通管线包括：自所述第一处理单元的出水端连通至所述第二处理单元的进水端的第一内连通管线；自所述第二处理单元的出水端连通至所述第三处理单元的进水端的第二内连通管线；自所述第三处理单元的出水端连通至所述第四处理单元的进水端的第三内连通管线；自所述第四处理单元的出水端连通至所述第七处理单元的进水端的第四内连通管线；自所述第一处理单元的出水端连通至所述第四处理单元的进水端的第五内连通管线；自所述第三处理单元的出水端连通至所述第六处理单元的进水端的第六内连通管线；自所述第七处理单元连通至所述第二处理单元的进水端的第七内连通管线；自所述第四处理单元连通至所述第五处理单元的进水端的第八内连通管线；所述出水管线包括：连通至所述第六处理单元的出水端的第一出水管线；连通至所述第七处理单元的出水端的第二出水管线；所述第一进水管线、所述第二进水管线、所述第一内连通管线、所述第三内连通管线、所述第五内连通管线、所述第六内连通管线、所述第七内连通管线、所述第一出水管线和所述第二出水管线均设置有用于控制该管线启闭的阀门。
5.根据权利要求3或4所述的多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括硝化液循环系统，所述硝化液循环系统包括硝化液循环管线；所述硝化液循环管线自所述第三处理单元连通至所述第一处理单元，所述硝化液循环管线上设置有所述辅助硝化液回流装置。
6.根据权利要求3或4所述的多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括污泥循环系统，所述污泥循环系统包括第一污泥循环管线和第二污泥循环管线；所述第一污泥循环管线自所述第五处理单元连通至所述第一处理单元，所述第二污泥循环管线自所述第六处理单元连通至所述第一处理单元和所述第三处理单元；所述第一污泥循环管线上设置有所述污泥回流装置，所述第二污泥循环管线上设置有所述污泥回流装置，所述第二污泥循环管线上设置有用于控制该管线启闭的阀门。
7.根据权利要求3或4所述的多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括加药系统，所述加药系统包括：连通至所述第二处理单元的第一加药管线；连通至所述第三处理单元的第二加药管线；其中，所述第一加药管线和所述第二加药管线分别设置有加药装置。
8.根据权利要求3或4所述的多联变模式污水提效处理系统，其特征在于，所述处理系统包括排泥系统，所述排泥系统包括：自所述第五处理单元底部排除剩余污泥的第一排泥管线；自所述第六处理单元底部排除剩余污泥的第二排泥管线；其中，所述第一排泥管线和第二排泥管线分别设置有污泥排放装置。
9.一种使用了根据权利要求3至8中任一项所述的多联变模式污水提效处理系统的处理方法，其特征在于，根据待处理污水的水质水量负荷冲击工况，通过管线的启闭使污水经过以下污水处理路径之一：路径一：污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，所述第四处理单元作为生化沉淀单元；路径二：污水经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；路径三：污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元可变通地作为投料反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第三处理单元可变通地作为凝聚反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第四处理单元作为生化沉淀单元；路径四：污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元，且第一处理单元维持活性污泥中MLSS低于1500mg/L；路径五：污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元、第七处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；路径六：污水的部分流量经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，污水的剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；路径七：污水经过第一处理单元后的部分流量经过顺次连接的第四处理单元和第七处理单元、剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述第二处理单元的水力停留时间限制为5～30min，所述第三处理单元的水力停留时间限制为5～30min，所述第六处理单元的水力停留时间限制为15～45min。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供了一种多联变模式污水提效处理系统及方法，以至少解决现有技术中的问题之一。
本发明的一个方面提供了一种多联变模式污水提效处理系统，所述处理系统包括：通过带有可控开关的管道连通的多个处理单元；所述多个处理单元中包括有污水生化主反应单元和如下处理单元中的至少一种：污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)或物化投药反应的变模式单元、污水生化反应(缺氧反应或泥相吸附)/物化投药反应的变模式单元、沉淀分离单元、活性污泥回流及剩余污泥排除单元、储水池、污水提升功能单元；其中所述多个处理单元被配置为基于预选功能可配置为不同的工作模式；所述工作模式包括如下模式中的至少一种：
第一路径模式：生化反应池—生化沉淀单元—储水池模式；
第二路径模式：投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元模式；
第三路径模式：生化反应池—投料反应池—凝聚反应池—生化沉淀单元—储水池；
第三扩展路径模式：生化反应池—缺氧脱氮反应池I或作消氧脱气池I—缺氧脱氮反应池II或作消氧脱气池II—生化沉淀单元—储水池；
第四路径模式：生化反应池—投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元；
第五路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的串联耦合模式，生化反应池—生化沉淀单元—储水池—投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元；
第六路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的并联耦合模式，也即生化反应池—生化沉淀单元—储水池模式与投料反应池—凝聚反应池—沉淀澄清单元并联模式；
第七路径模式：所述第一路径模式与第二路径模式的混联耦合模式。
优选地，在根据本公开内容的系统中的一个具体是方式中，该处理系统包括：
第一处理单元，所述第一处理单元的前端进污水，其构造为污水生化主反应单元；所述第一处理单元内至少设置有厌氧反应区(主缺氧反应区)和好氧反应区，所述厌氧(主缺氧)反应区设置有搅拌动力装置，所述好氧反应区设置有曝气装置；第二处理单元，所述第二处理单元构造为污水生化反应或物化投药反应的变模式单元；所述第二处理单元设置有搅拌动力装置和用于投加水处理净化剂的加药装置；第三处理单元，所述第三处理单元构造为污水生化反应或物化投药反应的变模式单元；所述第三处理单元设置有搅拌动力装置、辅助硝化液回流装置和用于投加水处理凝聚剂的加药装置；第四处理单元，所述第四处理单元构造为活性污泥与处理后污水的沉淀分离单元，所述第四处理单元设置有刮泥装置；第五处理单元，所述第五处理单元构造为活性污泥回流及剩余污泥排除单元，所述第五处理单元设置有污泥回流装置和污泥排放装置；第六处理单元，所述第六处理单元构造为污泥与处理后污水的沉淀分离单元，所述第六处理单元设置有刮泥装置、污泥回流装置和污泥排放装置；以及第七处理单元，所述第七处理单元构造为储水池，所述第七处理单元设置有污水压力提升装置；
其中，所述第一处理单元、所述第二处理单元、所述第三处理单元、所述第四处理单元、所述第五处理单元、所述第六处理单元和所述第七处理单元之间通过管线连通并可变通地形成至少以下污水处理路径：
污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，所述第四处理单元作为生化沉淀单元；
污水经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；
污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元可变通地作为投料反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第三处理单元可变通地作为凝聚反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第四处理单元作为生化沉淀单元；
污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；
污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元、第七处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；
污水的部分流量经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，污水的剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；
污水经过第一处理单元后的部分流量经过顺次连接的第四处理单元和第七处理单元、剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元。
根据本发明的多联变模式污水提效处理系统，包括第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元、第五处理单元、第六处理单元、第七处理单元及附属管线，其中第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元为污水反应净化功能，第四处理单元和第六处理单元为泥水沉淀分离功能，第五处理单元为污泥回流(排除)功能，第七处理单元为储水池(兼污水提升功能)，本处理系统实现了微生物生化反应、高效脱氮除磷、高效沉淀分离、生物泥相吸附、AP—AN—O—A—A、难生化降解去除的中长链污染物分子链的氧化断链分解、加药强化等提效功能于一体，大大促进污水净化的提量增效、提质增效，抗水量水质冲击负荷能力强，工艺运行操作简单，运行模式变化多样且切换灵活，对于碳、氮、磷、色度、浊度、藻类、难生化降解去除的中长链污染物等污废水中的常规或某些特征靶向污染物等实现多效协同高效去除，同步实现减污降碳、节能降耗效益；本发明利用同一系统通过管路控制形成多联变多种模式的污水处理系统，便可以灵活应对不同种类(工况)的污水。
可选地，所述处理系统包括布水系统，所述布水系统包括进水管线、内连通管线和出水管线；
所述进水管线包括：连通至所述第一处理单元的进水端的第一进水管线；连通至所述第二处理单元的进水端的第二进水管线；
所述内连通管线包括：自所述第一处理单元的出水端连通至所述第二处理单元的进水端的第一内连通管线；自所述第二处理单元的出水端连通至所述第三处理单元的进水端的第二内连通管线；自所述第三处理单元的出水端连通至所述第四处理单元的进水端的第三内连通管线；自所述第四处理单元的出水端连通至所述第七处理单元的进水端的第四内连通管线；自所述第一处理单元的出水端连通至所述第四处理单元的进水端的第五内连通管线；自所述第三处理单元的出水端连通至所述第六处理单元的进水端的第六内连通管线；自所述第七处理单元连通至所述第二处理单元的进水端的第七内连通管线；自所述第四处理单元连通至所述第五处理单元的进水端的第八内连通管线；
所述出水管线包括：连通至所述第六处理单元的出水端的第一出水管线；连通至所述第七处理单元的出水端的第二出水管线；
所述第一进水管线、所述第二进水管线、所述第一内连通管线、所述第三内连通管线、所述第五内连通管线、所述第六内连通管线、所述第七内连通管线、所述第一出水管线和所述第二出水管线均设置有用于控制该管线启闭的阀门。
可选地，所述处理系统包括硝化液循环系统，所述硝化液循环系统包括硝化液循环管线；所述硝化液循环管线自所述第三处理单元连通至所述第一处理单元，所述硝化液循环管线上设置有所述辅助硝化液回流装置。
可选地，所述处理系统包括污泥循环系统，所述污泥循环系统包括第一污泥循环管线和第二污泥循环管线；
所述第一污泥循环管线自所述第五处理单元连通至所述第一处理单元，所述第二污泥循环管线自所述第六处理单元连通至所述第一处理单元和所述第三处理单元；
所述第一污泥循环管线上设置有所述污泥回流装置，所述第二污泥循环管线上设置有所述污泥回流装置，所述第二污泥循环管线上设置有用于控制该管线启闭的阀门。
可选地，所述处理系统包括加药系统，所述加药系统包括：连通至所述第二处理单元的第一加药管线；连通至所述第三处理单元的第二加药管线；
其中，所述第一加药管线和所述第二加药管线分别设置有加药装置。
可选地，所述处理系统包括排泥系统，所述排泥系统包括：自所述第五处理单元底部排除剩余污泥的第一排泥管线；自所述第六处理单元底部排除剩余污泥的第二排泥管线；
其中，所述第一排泥管线和第二排泥管线分别设置有污泥排放装置。
本发明的另一个方面提供了一种多联变模式污水提效处理方法，基于上述技术方案的多联变模式污水提效处理系统，根据待处理污水的水质水量负荷冲击工况，通过管线的启闭使污水经过以下污水处理路径之一：
路径一：污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，此时5第一处理单元作为生化反应池，所述第四处理单元作为生化沉淀单元；
路径二：污水经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元；
路径三：污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四0处理单元和第七处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元可变通地
作为投料反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第三处理单元可变通地作为凝聚反应池、缺氧脱氮反应池或消氧脱气池，第四处理单元作为生化沉淀单元；
路径四：污水经过顺次连接的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第六
处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第二处理单元作为投料反应池，第三处5理单元作为凝聚反应池，第六处理单元作为沉淀澄清单元，且第一处理单元维持活性污
泥中MLSS低于1500mg/L；优选第一处理单元维持活性污泥中MLSS高于600mg/L、但低于1500mg/L，且活性污泥中MLVSS与MLSS比值大于等于0.45。
路径五：污水经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元、第七处理单元、第二
处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处0理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，
第六处理单元沉淀澄清单元；
路径六：污水的部分流量经过顺次连接的第一处理单元、第四处理单元和第七处理单元，污水的剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，
此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作5为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元；
路径七：污水经过第一处理单元后的部分流量经过顺次连接的第四处理单元和第七处理单元、剩余流量经过顺次连接的第二处理单元、第三处理单元和第六处理单元，此时第一处理单元作为生化反应池，第四处理单元作为生化沉淀单元，第二处理单元作为投料反应池，第三处理单元凝聚反应池，第六处理单元沉淀澄清单元。
根据本发明的多联变模式污水提效处理方法，根据待处理污水的水质水量负荷冲击工况的不同，通过管线的启闭能够可变通地形成对应的污水处理路径，实现了微生物生化反应、高效脱氮除磷、高效沉淀分离、生物泥相吸附、AP—AN—O—A—A、加药强化等提效功能于一体，大大促进污水净化的提量增效、提质增效，抗水量水质冲击负荷能力强，工艺运行操作简单，运行模式变化多样且切换灵活，对于碳、氮、磷、色度、浊度、藻类、难生化降解去除的中长链污染物等污废水中的常规或某些特征靶向污染物等实现多效协同高效去除，同步实现减污降碳、节能降耗效益。
可选地，所述第二处理单元的水力停留时间限制为5～30min，所述第三处理单元的水力停留时间限制为5～30min，所述第六处理单元的水力停留时间限制为15～45min。
本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。
（发明人：蒋富海;李国兵;赵荣生）
