公布日：2023.01.31
申請(qǐng)日：2022.10.18
分類號(hào)：C02F3/28(2006.01)I;B01J2/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括：進(jìn)藥池、一體化反應(yīng)池、顆粒強(qiáng)化升流選擇池和豎流沉淀池，其中顆粒強(qiáng)化升流選擇池依次設(shè)置有進(jìn)水渠、布水管、布水擋板、斜坡泥斗，最后通過(guò)顆粒強(qiáng)化升流選擇池的頂部的排水渠與豎流沉淀池連接，另外通過(guò)排泥管和穿孔排泥管與一體化反應(yīng)池連接；該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作使用方便、運(yùn)行及維護(hù)成本低，其造粒方法中部分氮元素通過(guò)厭氧氨氧化反應(yīng)去除，無(wú)需外加碳源，對(duì)于碳源缺乏的污水脫氮具有優(yōu)勢(shì)；污泥產(chǎn)量少，降低污泥處置費(fèi)用及運(yùn)行成本。
權(quán)利要求書
1.一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，包括：進(jìn)藥池，所述進(jìn)藥池的進(jìn)口端與原水進(jìn)水口連接，所述進(jìn)藥池的出口端通過(guò)所述進(jìn)藥泵與一體化反應(yīng)池的進(jìn)口端連接，所述一體化反應(yīng)池的進(jìn)口端與進(jìn)藥池和原水進(jìn)水口連接；顆粒強(qiáng)化升流選擇池，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池包括進(jìn)水渠和布水管，所述一體化反應(yīng)池的出口端通過(guò)出水孔與所述進(jìn)水渠連接，所述進(jìn)水渠底部與所述布水管連接，所述布水管的下端延伸至所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的底部并設(shè)置有布水擋板，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的底部設(shè)置有斜坡泥斗，所述斜坡泥斗的底部設(shè)置穿孔排泥管，所述穿孔排泥管與氣提裝置連接，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的頂部設(shè)置有排水渠；豎流沉淀池，與所述排水渠通過(guò)進(jìn)水孔連接，所述豎流沉淀池通過(guò)排泥管和污泥回流泵與所述一體化反應(yīng)池連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述一體化反應(yīng)池包括：池體，所述池體為半封閉結(jié)構(gòu)；穿孔曝氣器，設(shè)置在所述池體的底部；曝氣頭，設(shè)置在所述池體的底部；鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)置在所述池體外部，所述鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)曝氣管路與所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭連接，所述曝氣管路上設(shè)置有氣體流量計(jì)和閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述一體化反應(yīng)池包括多個(gè)依次連接的格室，每個(gè)所述格室的底部都設(shè)置有所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭，每個(gè)所述格室的過(guò)流孔交錯(cuò)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述氣提裝置的出水口和所述排泥管均與首個(gè)所述格室連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池包括選擇池池體，所述選擇池池體為半封閉結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水渠設(shè)置在所述選擇池池體的頂部?jī)蓚?cè)，所述布水管沿豎直方向設(shè)置，所述布水管的下端為喇叭口，所述排水渠居中設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述豎流沉淀池包括：沉淀池，所述沉淀池的一側(cè)設(shè)有單側(cè)出水渠，所述沉淀池的底部設(shè)置有泥斗，所述排泥管與所述泥斗的下方連接；中心進(jìn)水管，居中設(shè)置在所述沉淀池內(nèi)，所述中心進(jìn)水管的進(jìn)水端與所述排水渠連接，所述中心進(jìn)水管的排水端設(shè)置在所述沉淀池的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)藥池包括進(jìn)藥池體，所述進(jìn)藥池體為半封閉結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)藥池體內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述進(jìn)藥池前端設(shè)置有初沉水進(jìn)水泵，所述初沉水進(jìn)水泵通過(guò)初沉水進(jìn)水管分別與所述進(jìn)藥池和所述一體化反應(yīng)池連接，所述進(jìn)藥池和所述一體化反應(yīng)池連接之間還設(shè)置有加藥泵。
8.一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒方法，利用根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括：步驟一，將取自城市污水廠曝氣池具有硝化作用的活性污泥及厭氧氨氧化生物膜種泥投加到一體化反應(yīng)池內(nèi)，啟動(dòng)初沉水進(jìn)水泵，將初沉水引入進(jìn)藥池，投加碳酸氫銨及碳酸氫鈉，配置高氨氮廢水，氨氮濃度維持在500-1000mg/L；并將初沉水引入一體化反應(yīng)池，啟動(dòng)加藥泵，控制進(jìn)藥配比，調(diào)節(jié)一體化反應(yīng)池第一格室內(nèi)氨氮濃度為300-400mg/L；啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)閥門及氣體流量計(jì)，控制DO為0.1-0.5mg/L；測(cè)定污泥濃度及混合污泥粒徑，不定時(shí)啟動(dòng)污泥回流泵及氣提裝置，控制一體化反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度為約4000-5000mg/L；一體化反應(yīng)池內(nèi)混合液溫度控制在27-35℃，pH值控制在7-8.4之間；步驟二，根據(jù)一體化反應(yīng)池中混合液的pH值、溫度、氮素指標(biāo)及污泥濃度，調(diào)整進(jìn)水NH4+-N負(fù)荷，即調(diào)整進(jìn)水流量、曝氣量和改變污泥回流量，當(dāng)游離氨FA濃度高時(shí)，降低進(jìn)水氨氮濃度或降低進(jìn)水量；當(dāng)游離亞硝酸FNA濃度高時(shí)，降低曝氣量；當(dāng)MLSS濃度降低時(shí)，增大污泥回流量；步驟三，根據(jù)一體化反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度調(diào)節(jié)顆粒強(qiáng)化升流選擇池及豎流沉淀池的污泥回流量及進(jìn)水流量；根據(jù)污泥粒徑及污泥濃度增長(zhǎng)情況，調(diào)整顆粒強(qiáng)化升流選擇池的上升流速為0.8-2.0m/h；工藝初始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)顆�；潭鹊停刂粕仙魉傩∮�1m/h，降低污泥流失，利用水力剪切力及沉淀壓縮作用逐漸形成厭氧氨氧化污泥顆粒；隨著系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及污泥粒徑的增長(zhǎng)，可逐步增大上升流速至2m/h，加大絮體污泥的淘洗；步驟四，根據(jù)一體化反應(yīng)池內(nèi)顆粒的粒徑規(guī)律調(diào)節(jié)穿孔曝氣器的使用頻率及顆粒強(qiáng)化升流選擇池的污泥回流量，即通過(guò)穿孔曝氣器的開啟增大一體化反應(yīng)池內(nèi)的水力剪切力；調(diào)節(jié)顆粒強(qiáng)化升流選擇池的污泥回流量，改善絮體污泥的淘洗作用及池內(nèi)壓縮沉淀作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作使用方便、運(yùn)行及維護(hù)成本低、能耗相對(duì)較低、無(wú)需額外增加碳源等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)厭氧氨氧化顆粒污泥的快速形成及穩(wěn)定維持，為該工藝的應(yīng)用提供一定的基礎(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，包括：
進(jìn)藥池，所述進(jìn)藥池的進(jìn)口端與原水進(jìn)水口連接，所述進(jìn)藥池的出口端通過(guò)所述進(jìn)藥泵與一體化反應(yīng)池的進(jìn)口端連接，所述一體化反應(yīng)池的進(jìn)口端與進(jìn)藥池和原水進(jìn)水口連接；
顆粒強(qiáng)化升流選擇池，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池包括進(jìn)水渠和布水管，所述一體化反應(yīng)池的出口端通過(guò)出水孔與所述進(jìn)水渠連接，所述進(jìn)水渠底部與所述布水管連接，所述布水管的下端延伸至所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的底部并設(shè)置有布水擋板，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的底部設(shè)置有斜坡泥斗，所述斜坡泥斗的底部設(shè)置穿孔排泥管，所述穿孔排泥管與氣提裝置連接，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池的頂部設(shè)置有排水渠；
豎流沉淀池，與所述排水渠通過(guò)進(jìn)水孔連接，所述豎流沉淀池通過(guò)排泥管和污泥回流泵與所述一體化反應(yīng)池連接。
可選地，所述一體化反應(yīng)池包括：
池體，所述池體為半封閉結(jié)構(gòu)；
穿孔曝氣器，設(shè)置在所述池體的底部；
曝氣頭，設(shè)置在所述池體的底部；
鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)置在所述池體外部，所述鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)曝氣管路與所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭連接，所述曝氣管路上設(shè)置有氣體流量計(jì)和閥門。
可選地，所述一體化反應(yīng)池包括多個(gè)依次連接的格室，每個(gè)所述格室都設(shè)置有所述穿孔曝氣器和所述曝氣頭，每個(gè)所述格室的過(guò)流孔交錯(cuò)設(shè)置。
可選地，所述氣提裝置的出水口和所述排泥管均與首個(gè)所述格室連接。
可選地，所述顆粒強(qiáng)化升流選擇池包括選擇池池體，所述選擇池池體為半封閉結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水渠設(shè)置在所述選擇池池體的頂部?jī)蓚?cè)，所述布水管沿豎直方向設(shè)置，所述布水管的下端為喇叭口，所述排水渠居中設(shè)置。
可選地，所述豎流沉淀池包括：
沉淀池，所述沉淀池的一側(cè)設(shè)有單側(cè)出水渠，所述沉淀池的底部設(shè)置有泥斗，所述排泥管與所述泥斗的下方連接；
中心進(jìn)水管，居中設(shè)置在所述沉淀池內(nèi)，所述中心進(jìn)水管的進(jìn)水端與所述排水渠連接，所述中心進(jìn)水管的排水端設(shè)置在所述沉淀池的下方。
可選地，所述進(jìn)藥池包括進(jìn)藥池體，所述進(jìn)藥池體為半封閉結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)藥池體內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述進(jìn)藥池前端設(shè)置有初沉水進(jìn)水泵，所述初沉水進(jìn)水泵通過(guò)初沉水進(jìn)水管分別與所述進(jìn)藥池和所述一體化反應(yīng)池連接，所述進(jìn)藥池和所述一體化反應(yīng)池連接之間還設(shè)置有加藥泵。
本發(fā)明提供了一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒方法，利用根據(jù)上述的升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)，該方法包括：
步驟一，將取自城市污水廠曝氣池具有硝化作用的活性污泥及厭氧氨氧化生物膜種泥投加到一體化反應(yīng)池內(nèi)，啟動(dòng)初沉水進(jìn)水泵，將初沉水引入進(jìn)藥池，投加碳酸氫銨及碳酸氫鈉，配置高氨氮廢水，氨氮濃度維持在500-1000mg/L；并將初沉水引入一體化反應(yīng)池，啟動(dòng)加藥泵，控制進(jìn)藥配比，調(diào)節(jié)一體化反應(yīng)池第一格室內(nèi)氨氮濃度為300-400mg/L；啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)閥門及氣體流量計(jì)，控制DO為0.1-0.5mg/L；測(cè)定污泥濃度及混合污泥粒徑，不定時(shí)啟動(dòng)污泥回流泵及氣提裝置，控制一體化反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度為約4000-5000mg/L；一體化反應(yīng)池內(nèi)混合液溫度控制在27-35℃，pH值控制在7-8.4之間；
步驟二，根據(jù)一體化反應(yīng)池中混合液的pH值、溫度、氮素指標(biāo)及污泥濃度，調(diào)整進(jìn)水NH4+-N負(fù)荷，即調(diào)整進(jìn)水流量、曝氣量和改變污泥回流量，當(dāng)游離氨FA濃度高時(shí)，降低進(jìn)水氨氮濃度或降低進(jìn)水量；當(dāng)游離亞硝酸FNA濃度高時(shí)，降低曝氣量；當(dāng)MLSS濃度降低時(shí)，增大污泥回流量；
步驟三，根據(jù)一體化反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度調(diào)節(jié)顆粒強(qiáng)化升流選擇池及豎流沉淀池的污泥回流量及進(jìn)水流量；根據(jù)污泥粒徑及污泥濃度增長(zhǎng)情況，調(diào)整顆粒強(qiáng)化升流選擇池的上升流速為0.8-2.0m/h；工藝初始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)顆�；潭鹊�，控制上升流速小于1m/h，降低污泥流失，利用水力剪切力及沉淀壓縮作用逐漸形成厭氧氨氧化污泥顆粒；隨著系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及污泥粒徑的增長(zhǎng)，可逐步增大上升流速至2m/h，加大絮體污泥的淘洗；
步驟四，根據(jù)一體化反應(yīng)池內(nèi)顆粒的粒徑規(guī)律調(diào)節(jié)穿孔曝氣器的使用頻率及顆粒強(qiáng)化升流選擇池的污泥回流量，即通過(guò)穿孔曝氣器的開啟增大一體化反應(yīng)池內(nèi)的水力剪切力；調(diào)節(jié)顆粒強(qiáng)化升流選擇池的污泥回流量，改善絮體污泥的淘洗作用及池內(nèi)壓縮沉淀作用。
本發(fā)明提供了一種升流強(qiáng)化厭氧氨氧化顆粒污泥連續(xù)流工藝造粒系統(tǒng)及方法，其有益效果在于：
1、該系統(tǒng)采用連續(xù)流工藝快速培養(yǎng)厭氧氨氧化顆粒污泥，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，設(shè)施成本較低，一體化反應(yīng)穩(wěn)定，其抗低溫、水量、水質(zhì)沖擊能力強(qiáng)；
2、該系統(tǒng)中的顆粒強(qiáng)化升流選擇池能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)污泥進(jìn)行壓縮沉淀，同時(shí)加速了絮體污泥的淘洗過(guò)程，形成一定的生物選擇壓，大大助力了厭氧氨氧化顆粒污泥的形成；
3、該系統(tǒng)中穿孔曝氣器及曝氣頭兩種曝氣設(shè)施的設(shè)置，使一體化反應(yīng)池具有多樣的曝氣方式，能夠靈活調(diào)整污泥馴化過(guò)程中的曝氣形式，不僅為活性污泥提供所需氧氣，而且為顆粒污泥的形成提供必要的剪切力，有利于厭氧氨氧化顆粒污泥的形成；
4、該系統(tǒng)具有短程硝化厭氧氨氧化反應(yīng)所固有的特點(diǎn)：耗氧量少，能耗降低，部分氮元素通過(guò)厭氧氨氧化反應(yīng)去除，無(wú)需外加碳源，對(duì)于碳源缺乏的污水脫氮具有優(yōu)勢(shì)；污泥產(chǎn)量少，降低污泥處置費(fèi)用及運(yùn)行成本。
（發(fā)明人：張樹軍;趙丹;韓曉宇;黃京;李寧;王曉聰）
