公布日：2023.05.05
申请日：2022.11.30
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F1/20(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种低碳氮比污水的处理系统及处理方法，涉及低碳氮比污水处理的技术领域，包括依次相通的沉淀系统、脱气系统、AO反应系统、MBR超滤系统；AO反应系统包括多组缺氧区和好氧区；缺氧区与脱气系统相通；好氧区与缓冲区相通；缓冲区的硝化液回流至部分组的缺氧区内或全部组的缺氧区内；利用多点进水的方式可缓释脱氮除磷在反应机理上的矛盾；在反应池好氧末端以后设置缓冲区，缓冲区可以使好氧段末端富含溶解氧的混合液在推流式前进过程中，逐渐得以消耗，为反硝化反应创造必要的条件，并使回流的低氧混合液能够快速参与反硝化反应，提高反应速率。
权利要求书
1.一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于：包括依次相通的沉淀系统、脱气系统、AO反应系统、MBR超滤系统；所述AO反应系统包括多组缺氧区和好氧区；所述缺氧区与脱气系统相通；所述好氧区与缓冲区相通；所述缓冲区的硝化液回流至部分组的缺氧区内或全部组的缺氧区内；在所述缓冲区的出口还连通有反硝化滤池；所述反硝化滤池与MBR超滤系统相连；所述MBR超滤系统产生的污泥一部分回流至第一组的缺氧区。
2.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述缺氧区和好氧区的组数不小于5组；所述缺氧区和好氧区的容积比为0.5～0.6；所述MBR超滤系统的污泥回流比为2.5。
3.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述缓冲区的硝化液回流至前三组的缺氧区，且前三组缺氧区的回流比为5:4:1。
4.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，当所述缺氧区与好氧区的组数为5组时，多组所述缺氧区的进水量为3:2:1:1:1。
5.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述缓冲区连通有微量充氧组件，在所述缓冲区内设有搅拌混合组件；所述微量充氧组件在控制系统的作用下控制启停和充氧量。
6.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述沉淀系统包括药剂投加系统、絮凝池、沉淀池和调节反应池；在所述絮凝池内通过药剂投加系统加入絮凝剂；加过絮凝剂的污水进入所述沉淀池；所述沉淀池内的上层清液进入调节反应池，沉淀进入污泥处理系统；所述调节反应池与脱气系统相连。
7.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述脱气系统包括脱气池、曝气装置；所述脱气池与AO反应系统相连；所述曝气装置包括曝气器和曝气风机；所述曝气器安装在脱气池内；所述曝气风机与曝气器相通；所述AO反应系统包括AO反应器；所述MBR超滤系统包括依次相通的原水泵、管道过滤器、循环泵、管式膜组件、超滤水箱。
8.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述缺氧区内安装有缓释碳源挂膜填料；所述缓释碳源挂膜填料的基质颗粒是由硅藻土、沸石粉等多孔无机粉料和改性玉米芯作为碳源混合造粒制备的。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种低碳氮比污水的处理系统，其特征在于，所述脱气系统与AO反应系统之间还设有厌氧池。
10.一种低碳氮比污水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：预处理：污水先经过物理过滤无机物后进入沉淀系统，根据污水中SS、有机氮、高浓度氨氮等污染物的浓度，选择预设的药剂配比进行絮凝沉淀，降低污水中的SS、有机氮、部分氨氮的去除，经过处理后的上层液体进入脱气池中进行脱气，以便将铵盐转化为气态氨；生化处理：经过脱气后的废水进入AO反应器内的多组缺氧区内；废水在缺氧区内进行反硝化反应，以便将硝酸盐氮转化成氮气，降低TN含量；经过缺氧区后的污水进入好氧区内进行硝化反应，以便脱氮和除磷；污水在经过好氧区后进入缓冲区，以消耗好氧区末端的溶解氧，使溶解氧降至0.5mg/l以下；缓冲区的硝化液回流至部分组的缺氧区内或者全部组的缺氧区内；缓冲区的出水进入反硝化滤池进行进一步的反硝化脱氮；MBR超滤：经过生化处理后的污水经由原水泵送至管道过滤器内进行初步过滤，然后经由循环泵送至管式膜组件进行深度过滤，最后经过超滤水箱后出水排放；过滤时产生的浓缩液经过污泥回流进入第一组的缺氧区内，剩余污泥进入污泥处理系统。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是：提供一种低碳氮比污水的处理系统及处理方法，能够解决上述背景技术提到的问题。
为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：
一种低碳氮比污水的处理系统，包括依次相通的沉淀系统、脱气系统、AO反应系统、MBR超滤系统；所述AO反应系统包括多组缺氧区和好氧区；所述缺氧区与脱气系统相通；所述好氧区与缓冲区相通；所述缓冲区的硝化液回流至部分组的缺氧区内或全部组的缺氧区内；在所述缓冲区的出口还连通有反硝化滤池；所述反硝化滤池与MBR超滤系统相连；所述MBR超滤系统产生的污泥一部分回流至第一组的缺氧区。
优选地，所述缺氧区和好氧区的组数不小于5组；所述缺氧区和好氧区的容积比为0.5～0.6；所述MBR超滤系统的污泥回流比为2.5。
优选地，所述缓冲区的硝化液回流至前三组的缺氧区，且前三组缺氧区的回流比为5:4:1。
优选地，当所述缺氧区与好氧区的组数为5组时，多组所述缺氧区的进水量为3:2:1:1:1。
优选地，所述缓冲区连通有微量充氧组件，在所述缓冲区内设有搅拌混合组件；所述微量充氧组件在控制系统的作用下控制启停和充氧量。
优选地，所述沉淀系统包括药剂投加系统、絮凝池、沉淀池和调节反应池；在所述絮凝池内通过药剂投加系统加入絮凝剂；加过絮凝剂的污水进入所述沉淀池；所述沉淀池内的上层清液进入调节反应池，沉淀进入污泥处理系统；所述调节反应池与脱气系统相连。
优选地，所述脱气系统包括脱气池、曝气装置；所述脱气池与AO反应系统相连；所述曝气装置包括曝气器和曝气风机；所述曝气器安装在脱气池内；所述曝气风机与曝气器相通；所述AO反应系统包括AO反应器；所述MBR超滤系统包括依次相通的原水泵、管道过滤器、循环泵、管式膜组件、超滤水箱。
优选地，所述缺氧区内安装有缓释碳源挂膜填料。
优选地，所述缓释碳源挂膜填料的基质颗粒是由硅藻土、沸石粉等多孔无机粉料和改性玉米芯作为碳源混合造粒制备的。
优选地，所述脱气系统与AO反应系统之间还设有厌氧池。
一种低碳氮比污水的处理方法，包括以下步骤：
预处理：污水先经过物理过滤无机物后进入沉淀系统，根据污水中SS、有机氮、高浓度氨氮等污染物的浓度，选择预设的药剂配比进行絮凝沉淀，降低污水中的SS、有机氮、部分氨氮的去除，经过处理后的上层液体进入脱气池中进行脱气，以便将铵盐转化为气态氨；
生化处理：经过脱气后的废水进入AO反应器内的多组缺氧区内；废水在缺氧区内进行反硝化反应，以便将硝酸盐氮转化成氮气，降低TN含量；经过缺氧区后的污水进入好氧区内进行硝化反应，以便脱氮和除磷；污水在经过好氧区后进入缓冲区，以消耗好氧区末端的溶解氧，使溶解氧降至0.5mg/l以下；缓冲区的硝化液回流至部分组的缺氧区内或者全部组的缺氧区内；缓冲区的出水进入反硝化滤池进行进一步的反硝化脱氮；
MBR超滤：经过生化处理后的污水经由原水泵送至管道过滤器内进行初步过滤，然后经由循环泵送至管式膜组件进行深度过滤，最后经过超滤水箱后出水排放；过滤时产生的浓缩液经过污泥回流进入第一组的缺氧区内，剩余污泥进入污泥处理系统。
与现有技术相比，本发明应用于低碳氮比污水的处理具备下列优点：
(1)利用沉淀系统、脱气系统、AO反应系统，从而结合化学法、生物法、物理法来实现污水处理，处理效果更好；在AO反应系统中对进水营养物进行多点不同比例分配措施，缺氧区和好氧区的组数越多，整个系统越接近推流式反应器，推流式反应器在处理效率上要高于完全混合反应器；这样实现多点布水分配营养，有利于脱氮除磷效果的强化，规避掉因传统的A+O+A+O的完全混合反应器的形式，导致存在与反应区中端的“缺氧区”
在反硝化过程中获取营养物质处于不利地位；将A+O+A+O分割成多个小的缺氧区+好氧区，并利用多点进水的方式可缓释脱氮除磷在反应机理上的矛盾，缓释生物脱氮除磷过程在水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)上的相互矛盾。
(2)在反应池好氧末端以后，设置缓冲区，缓冲区可以是好氧或缺氧环境，在缓冲区可以少量充氧或搅拌混合，使好氧段末端富含溶解氧的混合液在推流式前进过程中，逐渐得以消耗，为反硝化反应创造必要的条件，并使回流的低氧混合液能够快速参与反硝化反应，提高反应速率，反硝化脱氮效果更佳。
(3)本发明对内回流的位置进行优化，硝化液回流(内回流)至设定组的缺氧池内，实现反硝化脱氮过程，此时的回流比为了脱氮，并减少生化污泥量，有机物被充分的用于反硝化过程，同时更改进水方式，延长厌氧停留时间，促使进水碳源大量储存与细胞内以强化内源反硝化，降低补充外加碳源的成本。
（发明人：卢艳娟;刘昭君;穆子霄;刘鑫;潘文英;林航天;李海芳;何金玲）
