公布日：2023.12.22
申请日：2023.11.06
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/04(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/
30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种深度脱氮除磷的污水处理系统。污水从反应器的底部进入，经厌氧区除磷、厌氧氨氧化脱氮后进入缺氧区，在外加碳源的条件下，在缺氧区完成反硝化脱氮，而后在曝气的条件下，在好氧区完成短程硝化反应，好氧区富集的亚硝酸盐氮硝化液经脱氧后回流到厌氧区，在厌氧区中进一步除磷，同时也为厌氧氨氧化提供亚硝酸盐氮基质，实现脱氮与部分有机物的去除，沉淀区中的污泥回流至缺氧区，部分沉降部分上升，循环的过程中进一步的提升氮磷的去除率。本发明实现了短程硝化、反硝化、厌氧除磷以及厌氧氨氧化工艺的耦合，针对乡村污水的特性，对污水中的氮磷进行深度脱除，对乡村污水治理与环境保护有着重要的意义。
权利要求书
1.一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：包括反应器、沉淀池(9)以及吸附罐(10)，所述的反应器中从下至上依次设置为沉淀区(1)、厌氧区(2)、缺氧区(3)以及好氧区(4)，在厌氧区(2)的下方设置有进水管(21)，在缺氧区(3)的下方设置有碳源添加管(31)，在好氧区(4)的下方设置有曝气管(41)，在好氧区(4)的上方设置有出水管(43)，出水管(43)与沉淀池(9)相连通，在反应器的顶部设置有pH调节管(44)以及排气管(45)，排气管(45)与吸附罐(10)相连通，在好氧区(4)以及缺氧区(3)中设置有搅拌，好氧区(4)中的反应液脱氧后通过硝化液回流管(7)与厌氧区(2)相连通，沉淀区(1)底部的污泥通过污泥回流管(8)与缺氧区(3)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的硝化液回流管(7)上设置有除氧罐(71)，好氧区(4)的亚硝化液从除氧罐(71)的顶部抽入并从除氧罐(71)的底部排出，在除氧罐(71)的顶部还连接有抽气管(711)，抽气管(711)与真空泵(712)相连接，真空泵(712)与排气管(45)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的厌氧区(2)、缺氧区(3)以及好氧区(4)中均设置有活性生物填料(5)。
4.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的硝化液回流管(7)在厌氧区(2)中与分布器(22)相连接，污泥回流管(8)在缺氧区(3)中与布泥器(32)相连接，曝气管(41)在好氧区(4)中与曝气器(42)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的好氧区(4)中设置有pH电极(46)，在pH调节管(44)上安装有加药泵(441)，加药泵(441)与pH电极(46)相配合，控制好氧区(4)中的pH为7～9。
6.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的好氧区(4)中在硝化液回流管(7)的进口处设置有DO电极(47)，曝气管(41)上设置有空气流量计，DO电极(47)与曝气管(41)相配合，控制好氧区(4)的溶解氧含量0.5～1mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的沉淀池(9)中设置有多级子池体，出水管(43)含泥出水从一级子池体一端流入，经一级子池体、多级中间子池体以及末级子池体的折流沉降，上清液从末级子池体的一端流出。
8.根据权利要求1所述的一种深度脱氮除磷的污水处理系统，其特征在于：所述的吸附罐(10)设置有多级串联，排气管(45)排气从一级吸附罐的底部进气口(101)进入并从末级吸附罐的顶部出气口(102)排出，在吸附罐(10)中填充有活性炭填料(103)。
发明内容
本发明的目的是提供一种深度脱氮除磷的污水处理系统，以解决现有的农村污水处理装置在使用的过程中处理周期长、抗冲击性能差，同时不能很好的进行深度脱氮除磷的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种深度脱氮除磷的污水处理系统，包括反应器、沉淀池以及吸附罐，所述的反应器中从下至上依次设置为沉淀区、厌氧区、缺氧区以及好氧区，在厌氧区的下方设置有进水管，在缺氧区的下方设置有碳源添加管，在好氧区的下方设置有曝气管，在好氧区的上方设置有出水管，出水管与沉淀池相连通，在反应器的顶部设置有pH调节管以及排气管，排气管与吸附罐相连通，在好氧区以及缺氧区中设置有搅拌，好氧区中的反应液脱氧后通过硝化液回流管与厌氧区相连通，沉淀区底部的污泥通过污泥回流管与缺氧区相连通。
进一步地，所述的硝化液回流管上设置有除氧罐，好氧区的亚硝化液从除氧罐的顶部抽入并从除氧罐的底部排出，在除氧罐的顶部还连接有抽气管，抽气管与真空泵相连接，真空泵与排气管相连接。
进一步地，所述的厌氧区、缺氧区以及好氧区中均设置有活性生物填料。
进一步地，所述的硝化液回流管在厌氧区中与分布器相连接，污泥回流管在缺氧区中与布泥器相连接，曝气管在好氧区中与曝气器相连接。
进一步地，所述的好氧区中设置有pH电极，在pH调节管上安装有加药泵，加药泵与pH电极相配合，控制好氧区中的pH为7～9。
进一步地，所述的好氧区中在硝化液回流管的进口处设置有DO电极，曝气管上设置有空气流量计，DO电极与曝气管相配合，控制好氧区的溶解氧含量0.5～1mg/L。
进一步地，所述的沉淀池中设置有多级子池体，出水管含泥出水从一级子池体一端流入，经一级子池体、多级中间子池体以及末级子池体的折流沉降，上清液从末级子池体的一端流出。
进一步地，所述的吸附罐设置有多级串联，排气管排气从一级吸附罐的底部进气口进入并从末级吸附罐的顶部出气口排出，在吸附罐中填充有活性炭填料。
本发明的有益效果：
1、结合农村实际，本发明系统反应器一体化设计，便于使用，同时配合小型的沉淀池以及吸附罐，能够实现对乡村污水连续、高效率以及低成本的处理，对节能降耗以及环境保护都有着重要的意义；
2、通过控制反应器中好氧区的曝气量，使得好氧区的硝化反应停留在亚硝酸盐氮阶段，从而降低设备曝气量，进而降低设备运行成本，同时使得总氮在亚硝酸氮富集，有助于降低后续的反硝化脱氮所需的碳源，实现对碳源的节约；
3、好氧区的亚硝态氮通过硝化液回流管回流到厌氧区，过程中除氧罐的设置，去除水体中的溶解氧，真空除氧的方式，除氧的同时避免对水体中的微生物环境造成冲击，对保证厌氧区以及整个反应器微生物环境的稳定性起到促进作用，同时亚硝酸盐氮回流到厌氧区，在厌氧的条件下，和污水中的氨氮发生厌氧氨氧化反应，从而将亚硝氮转化为氮气，实现了一部分总氮的去除，对降低后续缺氧区负荷以及提高总氮的去除率都起来了促进的作用；
4、沉淀区的污泥回流到缺氧区，一方面能够对污泥中的氮进一步的脱除，同时通过污泥的循环，也提升了污泥中磷的去除率，提高了氮磷的去除率，实现了深度脱氮与除磷；
5、污水处理由缺氧区去往好氧区，一方面实现了反硝化脱氮，并消耗了碳源，降低了好氧区的负荷，有助于深度脱氮，另一方面反硝化也提供了一部分消化反应所需的碱度，因此能够降低外加碱的消耗，有利于原料成本的降低；
6、因地制宜，结合农村实际建造沉淀池，采用自然或絮凝沉降的方式，实现对处理后污水的沉淀与排放，降低处理成本，同时通过吸附罐对水处理尾气进行除臭，避免造成环境的污染。
（发明人：周继昌;丁秀峰;任彬;丁镇;乔雅绮;周晓红;史振涛;付淼磊;魏星;郭洁;湛鹏飞;王勇;王闵战;王玫玫）
