O系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥缺氧-強(qiáng)化發(fā)酵水解的多格式A2O工藝，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]A2O工藝是現(xiàn)有的一種同時(shí)脫氮除磷的工藝，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，但也存在固有的缺陷，主要是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機(jī)負(fù)荷、泥齡及碳源的需求上存在著矛盾和競(jìng)爭(zhēng)，很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)獲得氮、磷的高效去除。
[0003]傳統(tǒng)A2O工藝的二沉池回流污泥按100%比例進(jìn)入A2O池厭氧段，使回流污泥中攜帶有大量硝酸鹽及少部分D0(dissolved oxygen,溶解氧)進(jìn)入到厭氧段。而聚磷菌只有在厭氧狀態(tài)充分地釋磷，才能在好氧狀態(tài)過量地吸磷，以達(dá)到較好的除磷效果。厭氧段釋磷充分，需要兩個(gè)條件，一是有優(yōu)質(zhì)的碳源，大量的VFA，二是有較低的氧化還原電位。如果厭氧段中回流污泥帶來大量硝酸鹽及少部分D0，會(huì)使氧化還原電位過高，無法實(shí)現(xiàn)厭氧狀態(tài)，同時(shí)硝酸鹽的存在，會(huì)使反硝化菌處于優(yōu)勢(shì)地位，優(yōu)先利用碳源在厭氧格內(nèi)進(jìn)行反硝化，使聚磷菌無法利用碳源充分釋磷，從而影響生物除磷。
[0004]而A2O工藝的生物脫氮，首先是需要在好氧段進(jìn)行硝化作用，將進(jìn)水中的氨氮等轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，繼而通過向缺氧格中進(jìn)行混合液內(nèi)回流，缺氧格內(nèi)反硝化菌將回流液帶入的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)膺_(dá)到生物除氮的目的。而反硝化菌需要優(yōu)質(zhì)的碳源充分進(jìn)行反硝化。因此厭氧格釋磷和缺氧格反硝化都對(duì)優(yōu)質(zhì)碳源有強(qiáng)烈的需求。而許多城市污水碳源含量低，且碳源中大分子有機(jī)物或不易降解有機(jī)物較多，無法滿足脫氮除磷對(duì)優(yōu)質(zhì)碳源的需要。
[0005]針對(duì)A2O工藝的問題及低碳源城市污水的特點(diǎn)，本發(fā)明提出了污泥缺氧+強(qiáng)化發(fā)酵水解多格式A2O工藝，充分挖掘回流污泥內(nèi)碳源及進(jìn)水水解發(fā)酵產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)碳源的能力，強(qiáng)化A2O工藝生物脫氮除磷功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)本領(lǐng)域存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種污泥缺氧和強(qiáng)化發(fā)酵水解多格式A2O系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提出所述系統(tǒng)的應(yīng)用。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為:
[0009]一種污泥缺氧和強(qiáng)化發(fā)酵水解的多格式A2O系統(tǒng)，污水通過進(jìn)水管進(jìn)入系統(tǒng)，所述多格式A2O系統(tǒng)包括污泥缺氧格、強(qiáng)化發(fā)酵水解格、缺氧格、好氧格和二沉池。
[0010]所述進(jìn)水管連接所述污泥缺氧格，污泥缺氧格與強(qiáng)化發(fā)酵水解格、缺氧格、好氧格順次設(shè)置；好氧格與二沉池通過管道連接；二沉池通過外回流污泥管道21與污泥缺氧格之間連接，好氧格通過內(nèi)回流管道與缺氧格連接；污泥缺氧格與強(qiáng)化發(fā)酵水解格之間通過回流污泥泵及泵后污泥管連通；
[0011]所述強(qiáng)化發(fā)酵水解格有2或3個(gè)，互相以隔墻隔開；所述缺氧格有2或3個(gè)，互相以隔墻隔開；所述好氧格有2-4個(gè)，互相以隔板隔開。
[0012]其中，所述污泥缺氧格池底設(shè)斜坡，便于污泥沉淀濃縮，池內(nèi)設(shè)慢速變頻攪拌機(jī)。適度攪拌使污泥不硬化，同時(shí)又能很好地濃縮。泥斗高濃度污泥通過回流污泥泵及泵后污泥管進(jìn)入強(qiáng)化發(fā)酵水解格，回流比為30?60%。
[0013]其中，缺氧格與好氧格之間設(shè)置有過渡格，所述污泥缺氧格上方設(shè)上清液集水渠流至過渡格，因?yàn)樯锨逡褐杏袡C(jī)物及氮磷含量均較低，因此只需流至好氧格前的過渡格后續(xù)適度處理即可。
[0014]其中，所述進(jìn)水管進(jìn)入污泥缺氧格后向下到達(dá)污泥缺氧格底部，底部的管路上設(shè)置有進(jìn)水分配點(diǎn)；進(jìn)水管從底部繼續(xù)進(jìn)入強(qiáng)化水解格底部，在強(qiáng)化發(fā)酵水解格底部，在該格內(nèi)以上向流形式，充分與底部污泥發(fā)酵液接觸反應(yīng)。
[0015]污泥缺氧格設(shè)進(jìn)水分配點(diǎn)作為備用，主要是利用回流污泥中的碳源進(jìn)行反硝化去除回流污泥中的硝酸鹽。
[0016]其中，強(qiáng)化發(fā)酵水解格底部設(shè)斜坡，傾向中間泥斗，并設(shè)置有吸泥管通向池外，吸泥管上設(shè)置有污泥泵定時(shí)排泥來控制合適的厭氧泥齡，該污泥泵也可實(shí)現(xiàn)將水解發(fā)酵液強(qiáng)制循環(huán)進(jìn)入強(qiáng)化發(fā)酵水解格，使該格內(nèi)聚磷菌能夠利用水解液中的VFA，充分釋磷；污泥泵后設(shè)置排泥管及回流發(fā)酵液管作為備用，回流比為0-30%。
[0017]進(jìn)一步地，強(qiáng)化發(fā)酵水解格污泥經(jīng)過沉淀濃縮發(fā)酵后，高濃度的沉淀污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┚哿拙头聪趸玫腣FA的轉(zhuǎn)化率。強(qiáng)化發(fā)酵水解格內(nèi)設(shè)置變頻攪拌機(jī)?？刹捎眠m時(shí)關(guān)閉攪拌機(jī)，使底部污泥靜沉變?yōu)楦邼舛任勰?，并且發(fā)酵，再開啟攪拌機(jī)將沉淀水解污泥與進(jìn)水充分混合，并且需保證適當(dāng)?shù)乃鈺r(shí)間，對(duì)于城市污水，通常強(qiáng)化水解厭氧格的停留時(shí)間為2?3小時(shí)。
[0018]其中，污泥缺氧格內(nèi)設(shè)變頻攪拌機(jī)，缺氧格內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)，強(qiáng)化發(fā)酵水解格內(nèi)設(shè)置變頻攪拌機(jī)，過渡格內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)和曝氣頭，好氧格內(nèi)設(shè)曝氣頭。好氧格內(nèi)設(shè)曝氣閥門；所述變頻攪拌機(jī)功率密度為2-4W/m3。
[0019]所述變頻攪拌機(jī)，可采用停止-低速-較高速幾種模式運(yùn)行，如停止2小時(shí)-低速2小時(shí)-較高速0.5小時(shí)運(yùn)行。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明提出的多格式A2O系統(tǒng)處理污水的方法為:污水通過進(jìn)水管進(jìn)入系統(tǒng)，污水的0-10%進(jìn)入污泥缺氧格，剩下的污水進(jìn)入強(qiáng)化發(fā)酵水解格，在強(qiáng)化發(fā)酵水解格的水力停留時(shí)間為2-3小時(shí)，然后進(jìn)入缺氧格，再進(jìn)入過渡格
[0021]好氧格最后一格設(shè)置內(nèi)回流泵，將混合液回流至缺氧格，回流比為100?200%。
[0022]其中，所述缺氧格有2或3個(gè)，所述混合液回流有2個(gè)內(nèi)回流點(diǎn)，位于前面的兩個(gè)缺氧格內(nèi)(缺氧格有2個(gè)，則為第一個(gè)和第二個(gè)，缺氧格有3個(gè)，則為第一個(gè)和第二個(gè))，運(yùn)行時(shí)在不同格內(nèi)開啟內(nèi)回流點(diǎn)閥門。關(guān)上即起到厭氧格的作用。因此可靈活調(diào)節(jié)缺氧格的個(gè)數(shù)及停留時(shí)間。
[0023]好氧池出水進(jìn)入二沉池。過渡格內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)和曝氣頭，當(dāng)出水氨氮<lmg/L、TN> 13mg/L時(shí)，說明缺氧反硝化時(shí)間不夠，將過渡格內(nèi)曝氣閥門關(guān)閉，啟動(dòng)攪拌機(jī)，進(jìn)行缺氧反硝化反應(yīng)；當(dāng)出水氨氮>5mg/L時(shí)說明硝化效果差，此格內(nèi)曝氣頭開始曝氣，攪拌機(jī)停止運(yùn)行，進(jìn)行硝化反應(yīng)。
[0024]污泥缺氧格內(nèi)設(shè)變頻攪拌機(jī)，周期性按照停止2.小時(shí)-低頻攪拌2小時(shí)-高頻攪拌0.5小時(shí)運(yùn)行，缺氧格內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)，強(qiáng)化發(fā)酵水解格內(nèi)設(shè)置變頻攪拌機(jī)，周期性按照停止2小時(shí)-低頻攪拌2小時(shí)-高頻攪拌0.5小時(shí)運(yùn)行；其中低頻的功率密度為2W/m3，高頻的功率密度為4W/m3。
[0025]其中，所述好氧格有2-4個(gè)，好氧格內(nèi)的曝氣閥門中，第I好氧格曝氣閥門全開，第2-4好氧格曝氣閥門間歇開啟。可根據(jù)需要關(guān)閉，當(dāng)出水氨氮〈0.5mg/L時(shí)，可關(guān)閉末端曝氣閥門?？筛鶕?jù)進(jìn)水中有機(jī)物及氮磷情況關(guān)閉或適度調(diào)節(jié)閥門開啟度，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗。
[0026]缺氧格內(nèi)進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀懦觥Ｍㄟ^內(nèi)回流控制該格內(nèi)應(yīng)控制較低的D0〈0.5mg/Lo防止混合液攜帶大量DO進(jìn)入缺氧格，影響缺氧格反硝化效果
[0027]本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]1、污泥缺氧格污泥通過內(nèi)源呼吸反硝化，充分利用了污泥中的內(nèi)碳源，將回流污泥中的硝酸鹽進(jìn)行反硝化去除，節(jié)省了進(jìn)水中的碳源，使更多的碳源用于主流AAO工藝的脫氮除磷生物反應(yīng)。
[0029]2、污泥缺氧格硝酸鹽可降低至O，使強(qiáng)化發(fā)酵水解格氧化還原電位非常低，提高了厭氧段釋磷的效果。
[0030]3、污泥缺氧格上清液部分進(jìn)入到后續(xù)的缺氧格，只有高濃度回流污泥進(jìn)入到強(qiáng)化發(fā)酵水解格，將進(jìn)入強(qiáng)化發(fā)酵水解格的回流污泥量從100%減少到30?60%，從而提高了強(qiáng)化發(fā)酵水解格實(shí)際水力停留時(shí)間。
[0031]4、強(qiáng)化發(fā)酵水解格底部設(shè)置了沉淀發(fā)酵段，使污泥有充足的時(shí)間進(jìn)行發(fā)酵，能夠?qū)⑽鬯杏袡C(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗟腣FA，從而使強(qiáng)化發(fā)酵水解格聚磷菌充分釋磷，并且在好氧格內(nèi)超量吸磷，提高生物除磷效果。
[0032]5、強(qiáng)化發(fā)酵水解格轉(zhuǎn)化更多的VFA，為缺氧格提供更加優(yōu)質(zhì)的碳源，使缺氧反硝化更徹底，生物脫氮效果更佳。
[0033]6、強(qiáng)化發(fā)酵水解格的厭氧條件也抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，改善了污泥的沉淀狀態(tài)。
[0034]7、本系統(tǒng)設(shè)置2個(gè)內(nèi)回流點(diǎn)，運(yùn)行時(shí)內(nèi)回流閥門開放的反應(yīng)格，即為起始缺氧格。因此可靈活調(diào)節(jié)厭氧格與缺氧格的個(gè)數(shù)及停留時(shí)間。
[0035]8、適于在老水廠中進(jìn)行改造，只需適當(dāng)改造管道及設(shè)置底坡等，即可將污泥貯池等改造為污泥缺氧格。
[0036]9、A2O工藝中很容易將厭氧格改造為強(qiáng)化發(fā)酵水解格，只需底部增加斜坡，增加管道泵進(jìn)行排泥及循環(huán)，并適當(dāng)改變?cè)瓘?qiáng)化發(fā)酵水解格攪拌機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化水解，使底部沉淀濃縮的高濃度污泥發(fā)酵水解轉(zhuǎn)化更多的優(yōu)質(zhì)碳源VFA，從而提高傳統(tǒng)A2O工藝的脫氮除磷效果。
[0037]10、本系統(tǒng)采用多格式，使各種反應(yīng)菌群位于不同的反應(yīng)格內(nèi)，保證反應(yīng)的充分進(jìn)行，并形成濃度梯度，處理效果好。同時(shí)各反應(yīng)段停留時(shí)間可調(diào)節(jié)，運(yùn)行靈活。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明提出的系統(tǒng)立面結(jié)構(gòu)示意圖，
[0039]圖2是本發(fā)明提出的系統(tǒng)強(qiáng)化發(fā)酵水解格結(jié)構(gòu)圖，
[0040]圖3是本發(fā)明提出的系統(tǒng)生化處理工藝流程圖。
[0041]圖中，I是污泥缺氧格，2是1#強(qiáng)化發(fā)酵水解格，3是2#強(qiáng)化發(fā)酵水解格，4是1#缺氧格，5是2#缺氧格，6是過渡格，7是1#好氧格，8是2#好氧格，9是3#好氧格，10是污泥回流泵，11是斜坡，12是上清液集水渠，13是攪拌機(jī)，14是曝氣頭，15是內(nèi)回流污泥泵，16是內(nèi)回流管道，17是強(qiáng)化發(fā)酵水解格吸泥管，18是排泥循環(huán)泵，19是回流發(fā)酵液管，20是強(qiáng)化發(fā)酵水解格排泥管，21是外回流污泥管道，22是二沉池，23是進(jìn)水管，24是進(jìn)水分配點(diǎn)，25是曝氣閥門，26是曝氣管，27是內(nèi)回流混合液點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0043]實(shí)施例1:
[0044]見圖1，一種污泥缺氧和強(qiáng)化發(fā)酵水解多格式A2O系統(tǒng)，污水通過進(jìn)水管23進(jìn)入系統(tǒng)，該多格式A2O系統(tǒng)包括污泥缺氧格1，1#強(qiáng)化發(fā)酵水解格2，2#強(qiáng)化發(fā)酵水解格3，1#缺氧格4，2#缺氧格5，過渡格6，1#好氧格7，2#好氧格8，3#好氧格9，以及二沉池22。
[0045]污泥缺氧格I與強(qiáng)化發(fā)酵水解格、缺氧格、過渡格、好氧格順次設(shè)置，互相以隔墻隔開；好氧格與二沉池22通過管道連接；二沉池通過外回流污泥管道21與污泥缺氧格I之間連接，好氧格通過內(nèi)回流管道16、內(nèi)回流污泥泵15與缺氧格連接；污泥缺氧格I上方設(shè)上清液集水渠12流至過渡格6，因?yàn)樯锨逡褐杏袡C(jī)物及氮磷含量均較低，因此只需流至好氧格前的過渡格后續(xù)適度處理即可。內(nèi)回流管道16上有閥門控制。
[0046]1#、2#強(qiáng)化