公布日：2022.09.23
申请日：2022.06.21
分类号：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本发明公开一种AAOO极限脱氮除磷处理系统及工艺，其系统包括污水处理池，污水处理池内部设有厌氧区、缺氧区、好氧区和低氧区；本发明减小了内回流比，减少混合液中回流溶解氧含量，提升缺氧区缺氧效果，提高工艺的脱氮效率，同时好氧区有效容积较传统工艺较小，避免污泥曝气过度，节省曝气量，污水在好氧区完成硝化反应，以及通过缺氧及快速好氧的不平衡生长状态中完成胞内碳源积累，从而在低氧区利用硝态氮为电子受体进一步降低污水中氮磷含量，低氧区硝态氮含量降低，内回流量比较传统工艺有所减少，进一步降低了缺氧段反硝化负荷，减少外部碳源需求，外部碳源可减少30%以上，污泥产量低，工程投资和运行费用均得到降低。
权利要求书
1.一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：包括污水处理池（1），所述污水处理池（1）内部设有厌氧区（2）、缺氧区（3）、好氧区（4）和低氧区（5），所述厌氧区（2）、缺氧区（3）、好氧区（4）和低氧区（5）在污水处理池（1）内从左至右依次分布并通过隔板分隔，所述污水处理池（1）靠近厌氧区（2）的一侧上部设有接入厌氧区（2）的进水管（6）和污泥回流管（7），所述低氧区（5）底部远离厌氧区（2）的一侧设有混合液回流泵（8），所述混合液回流泵（8）的输出端通过混合液回流管（9）与缺氧区（3）连接，所述污水处理池（1）靠近低氧区（5）的一侧上部设有接入低氧区（5）的出水管（10），所述好氧区（4）和低氧区（5）内部底端均设有曝气设施（11）。
2.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述厌氧区（2）通过底部的出水口与缺氧区（3）连通，所述缺氧区（3）通过上部的出水口与好氧区（4）连通，所述好氧区（4）底部的出水口与低氧区（5）连通。
3.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述好氧区（4）的主要功能为硝化反应、内碳源积累和好氧吸磷，且硝化反应速率低于内碳源积累和好氧吸磷，所述好氧区（4）溶解氧维持在2.0mg/L以上。
4.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述低氧区（5）利用好氧区（4）硝化反应产生硝态氮为化合氧，消耗积累的内碳源进行脱氮除磷反应，所述低氧区（5）容积与好氧区（4）吸磷容积比值为2～3:1，所述好氧区（4）溶解氧维持在2.0mg/L以上，所述低氧区（5）溶解氧维持在1.0mg/L以下。
5.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述曝气设施（11）上设有空气调整阀门，所述曝气设施（11）在好氧区（4）采用加密布置的方式布置，所述低氧区（5）内的曝气设施（11）的密度低于好氧区（4）内的曝气设施（11）的密度。
6.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述厌氧区（2）和缺氧区（3）内均安装有搅拌设施，所述厌氧区（2）溶解氧控制在0.2mg/L以下，所述缺氧区（3）溶解氧控制在0.5mg/L以下。
7.根据权利要求1所述的一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，其特征在于：所述出水管（10）远离污水处理池（1）的一端连接有二沉池，所述二沉池内的污泥回流至厌氧区（2）并与进水混合，且污泥回流比控制为70%～100%，所述低氧区（5）通过混合液回流泵（8），回流硝化液至缺氧区（2），且硝化液的回流比控制为200%～300%。
8.一种AAOO极限脱氮除磷工艺，其特征在于，包括以下步骤：先利用进水管（6）将待处理污水注入污水处理池（1），污水注入污水处理池（1）后由厌氧区（2）、缺氧区（3）、好氧区（4）和低氧区（5）在污水处理池（1）中串联进行生物处理，先在厌氧区（2）进行厌氧释磷，同时聚磷菌利用污水中有机物合成PHB，随后污水进入缺氧区（3），与低氧区（5）回流混合液混合，去除污水中硝态氮，完成反硝化反应，缺氧区（3）出水进入好氧区（4），一方面聚磷菌利用体内PHB好氧吸磷，硝化菌将氨氮转化为硝态氮完成硝化反应，另一方面微生物通过厌氧缺氧至好氧不平衡生长环境，完成胞内碳源积累，随后好氧区（4）出水进入低氧区（5），由于溶解氧不足，微生物以分子氧为电子受体利用胞内碳源生长代谢，微生物以硝态氮为电子受体利用胞内碳源和污水中磷酸盐完成合成代谢，实现极限脱氮除磷目，经生物处理后的污水经低氧区（5）末端的出水管（10）进入二沉池进行泥水分离，然后二沉池中排出的回流污泥80～100％进入污水处理池（1）内首端的厌氧区（2）内并与污水混合，之后低氧区（5）末端采用混合液回流泵（8）含有硝态氮混合液回流至缺氧区（3）。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种AAOO极限脱氮除磷处理系统及工艺，解决现有的污水处理方法污泥产量多、工程投资大以及运行费用高的问题。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种AAOO极限脱氮除磷处理系统，包括污水处理池，所述污水处理池内部设有厌氧区、缺氧区、好氧区和低氧区，所述厌氧区、缺氧区、好氧区和低氧区在污水处理池内从左至右依次分布并通过隔板分隔，所述污水处理池靠近厌氧区的一侧上部设有接入厌氧区的进水管和污泥回流管，所述低氧区底部远离厌氧区的一侧设有混合液回流泵，所述混合液回流泵的输出端通过混合液回流管与缺氧区连接，所述污水处理池靠近低氧区的一侧上部设有接入低氧区的出水管，所述好氧区和低氧区内部底端均设有曝气设施。
进一步改进在于：所述厌氧区通过底部的出水口与缺氧区连通，所述缺氧区通过上部的出水口与好氧区连通，所述好氧区底部的出水口与低氧区连通。
进一步改进在于：所述好氧区的主要功能为硝化反应、内碳源积累和好氧吸磷，且硝化反应速率低于内碳源积累和好氧吸磷，所述好氧区溶解氧维持在2.0mg/L以上。
进一步改进在于：所述低氧区利用好氧区硝化反应产生硝态氮为化合氧，消耗积累的内碳源进行脱氮除磷反应，所述低氧区容积与好氧区吸磷容积比值为2～3:1，所述好氧区溶解氧维持在2.0mg/L以上，所述低氧区溶解氧维持在1.0mg/L以下。
进一步改进在于：所述曝气设施上设有空气调整阀门，所述曝气设施在好氧区采用加密布置的方式布置，所述低氧区内的曝气设施的密度低于好氧区内的曝气设施的密度。
进一步改进在于：所述厌氧区和缺氧区内均安装有搅拌设施，所述厌氧区溶解氧控制在0.2mg/L以下，所述缺氧区溶解氧控制在0.5mg/L以下。
进一步改进在于：所述出水管远离污水处理池的一端连接有二沉池，所述二沉池内的污泥回流至厌氧区并与进水混合，且污泥回流比控制为70%～100%，所述低氧区通过混合液回流泵，回流硝化液至缺氧区，且硝化液的回流比控制为200%～300%。
一种AAOO极限脱氮除磷工艺，包括以下步骤：先利用进水管将待处理污水注入污水处理池，污水注入污水处理池后由厌氧区、缺氧区、好氧区和低氧区在污水处理池中串联进行生物处理，先在厌氧区进行厌氧释磷，同时聚磷菌利用污水中有机物合成PHB，随后污水进入缺氧区，与低氧区回流混合液混合，去除污水中硝态氮，完成反硝化反应，缺氧区出水进入好氧区，一方面聚磷菌利用体内PHB好氧吸磷，硝化菌将氨氮转化为硝态氮完成硝化反应，另一方面微生物通过厌氧缺氧至好氧不平衡生长环境，完成胞内碳源积累，随后好氧区出水进入低氧区，由于溶解氧不足，微生物以分子氧为电子受体利用胞内碳源生长代谢，微生物以硝态氮为电子受体利用胞内碳源和污水中磷酸盐完成合成代谢，实现极限脱氮除磷目，经生物处理后的污水经低氧区末端的出水管进入二沉池进行泥水分离，然后二沉池中排出的回流污泥80～100％进入污水处理池内首端的厌氧区内并与污水混合，之后低氧区末端采用混合液回流泵含有硝态氮混合液回流至缺氧区。
本发明的有益效果为：本发明通过在污水处理池中设置厌氧区、缺氧区、好氧区和低氧区，减小了内回流比，减少混合液中回流溶解氧含量，提升缺氧区缺氧效果，提高工艺的脱氮效率，同时好氧区有效容积较传统工艺较小，避免污泥曝气过度，节省曝气量，污水在好氧区完成硝化反应，以及通过缺氧及快速好氧的不平衡生长状态中完成胞内碳源积累，从而在低氧区利用硝态氮为电子受体进一步降低污水中氮磷含量，低氧区硝态氮含量降低，内回流量比较传统工艺有所减少，进一步降低了缺氧段反硝化负荷，减少外部碳源需求，外部碳源可减少30%以上，污泥产量低，工程投资和运行费用均得到降低。
（发明人：孙鹏;杨日剑;代道朋;刘矿洲;鲍习峰）
