用于改良AAO的一体化污水处理池及污水处理方法

摘要

本发明公开了一种用于改良AAO的一体化污水处理池及污水处理方法，该处理池包括依次相邻并且一体设置且通过隔墙隔开的厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区及沉淀区；所述厌氧除磷区通过第一隔墙分为第一厌氧除磷区及第二厌氧除磷区，所述低氧曝气区通过第二隔墙分为第一低氧曝气区及第二低氧曝气区；所述沉淀区与第一厌氧除磷区之间设置有污泥回流通道。本发明的污水处理池及污水处理方法具有脱氮除磷效果好、稳定性好、处理效率高的优点。

权利要求

1.一种用于改良AAO的一体化污水处理池，其特征在于，包括依次相邻并且一体设置且通过隔墙隔开的厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区及沉淀区；各隔墙上分别设置有水流通道；所述厌氧除磷区通过第一隔墙分为第一厌氧除磷区及第二厌氧除磷区，并且所述第一隔墙两端分别设置有水流通道，并且在第一厌氧除磷区中的废水进水端及第二厌氧除磷区远离废水进水端的一端均设置推流搅拌装置；所述低氧曝气区通过第二隔墙分为第一低氧曝气区及第二低氧曝气区，所述第二隔墙两端分别设置有水流通道，所述第一低氧曝气区在进水端设置有空气推流区；所述沉淀区与厌氧除磷区之间通过污泥回流通道连通；所述空气推流区中设置有空气推流器；所述空气推流区与第一低氧曝气区由隔墙隔开。

2.根据权利要求1所述的用于改良AAO的一体化污水处理池，其特征在于，所述低氧曝气区中设置有在线溶氧仪，所述在线溶氧仪连接有控制系统。

3.根据权利要求1所述的用于改良AAO的一体化污水处理池，其特征在于，所述沉淀区中设置吸刮泥机，吸刮泥机污泥出口与污泥回流通道相通，所述沉淀区上方还设置有出水槽。

4.根据权利要求1所述的用于改良AAO的一体化污水处理池，其特征在于，所述低氧曝气区及强化曝气区中均设置有具有自清洗功能的曝气装置。

5.一种采用权利要求1－4任一项所述的用于改良AAO的一体化污水处理池的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将废水输送到第一厌氧除磷区内与从第二厌氧除磷区循环至第一厌氧除磷区内的混合液混合，然后在第一厌氧除磷区及第二厌氧除磷区在绝对厌氧的环境下进行反硝化和厌氧释磷反应；

S20、将在第二厌氧除磷区处理后的大部分混合液循环至第一厌氧除磷区进水处与进水继续混合，小部分混合液依次进入到第一低氧曝气区及第二低氧曝气区，在溶解氧DO<

0.5mg/L条件下，利用微生物对COD、氨氮、TN及TP进行吸收和降解，同时进行硝化反应与反硝化反应；

S30、第二低氧曝气区处理后的大部分混合液通过空气推流区推流后与第二厌氧除磷区进来的混合液混合，小部分混合液进入到强化曝气区，在溶解氧浓度2～4mg/L，强化对COD、氨氮、TN及TP的去除；

S40、步骤S30中处理后的混合液进入沉淀区中将泥水分离，分离后的污泥回流至第一厌氧除磷区，上清液经沉淀区上方外排；

所述步骤S10中从第二厌氧除磷区循环至第一厌氧除磷区内的混合液的量与第一厌氧除磷区废水进水量的体积比＞20；

所述步骤S20中，从第二低氧曝气区回流至第一低氧曝气区中的混合液的量与第一厌氧除磷区进来的混合液量的体积比＞20；

所述第一厌氧除磷区、第二厌氧除磷区、第一低氧曝气区、第二低氧曝气区及强化曝气区中污泥浓度为4～8g/L。

说明书

用于改良AAO的一体化污水处理池及污水处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理装置，尤其涉及一种一体化改良AAO污水处理池及污水处理方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。

[0003] 污水生物处理工艺是污水处理工艺中比较普遍的一种，又称为活性污泥法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。在好氧生物污水处理系统中，微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有机污染物，然后进行微生物和水的分离操作，达到净化污水的目的。

[0004] AAO工艺法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法)，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用。

[0005] 厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；

[0006] 缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q为原污水流量)；

[0007] 好氧反应器——曝气池，这一反应单元是多功能的，去除COD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。

[0008] 沉淀池，功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。

[0009] AAO法脱氮工艺的特点：

[0010] 1.在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；

[0011] 2.运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；

[0012] 3.勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；

[0013] 传统AAO法存在的问题：

[0014] 1.AAO工艺很难同时取得好的脱氮除磷的效果；

[0015] 2.污泥循环比小，稳定性差；

[0016] 3.要将污水处理到符合标准，污水的停留时间长，处理效率低。

发明内容

[0017] 本发明的第一个目的是提供一种占地面积小，能够降低污水处理成本的用于改良AAO的一体化污水处理池。

[0018] 本发明的另一个目的是提供采用上述的用于改良AO的一体化污水处理池污水处理方法，具有脱氮除磷效果好、稳定性好、处理效率高的优点。

[0019] 本发明的用于改良AAO的一体化污水处理池，该污水处理池包括依次相邻并且一体设置且通过隔墙隔开的厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区及沉淀区，各隔墙上分别设置有水流通道；所述厌氧除磷区通过第一隔墙分为第一厌氧除磷区及第二厌氧除磷区，并且所述第一隔墙两端分别设置有水流通道，并且在第一厌氧除磷区中的废水进水端及第二厌氧除磷区远离废水进水端的一端均设置推流搅拌装置；所述低氧曝气区通过第二隔墙分为第一低氧曝气区及第二低氧曝气区，所述第二隔墙两端分别设置有水流通道，所述第一低氧曝气区在进水端设置有空气推流区；所述沉淀区与厌氧除磷区之间通过污泥回流通道连通。

[0020] 可选的，所述低氧曝气区中设置有在线溶氧仪，所述在线溶氧仪连接有控制系统，以对低氧曝气区中的溶氧进行在线监测及控制。

[0021] 可选的，所述沉淀区中设置吸刮泥机，吸刮泥机污泥出口与污泥回流通道相通，以便对沉淀区池底的污泥进行刮出并输送至污泥回流通道中，从而实现回流；所述沉淀区上方还设置有出水槽，以便收集沉淀区上方上清液后进行外排。

[0022] 可选的，所述低氧曝气区及强化曝气区中均设置有具有自清洗功能的曝气装置。

[0023] 可选的，所述空气推流区中设置有空气推流器，以便对低氧曝气区中的污泥水混合物起到推流作用，实现污泥在第一低氧曝气区及第二低氧曝气区的循环。

[0024] 本发明还提供了一种用于所述的改良AAO的一体化污水处理池的污水处理方法，包括以下步骤：

[0025] S10、将废水输送到第一厌氧除磷区内与从第二厌氧除磷区循环至第一厌氧除磷区内的混合液混合，然后在第一厌氧除磷区及第二厌氧除磷区在绝对厌氧的环境下进行反硝化和厌氧释磷反应；

[0026] S20、将在第二厌氧除磷区处理后的大部分混合液循环至第一厌氧除磷区进水处与进水继续混合，小部分混合液依次进入到第一低氧曝气区及第二低氧曝气区，在溶解氧DO<0.5mg/L条件下，利用微生物对COD(化学需氧量，下同)、氨氮、TN(总氮，下同)及TP(总磷，下同)进行吸收和降解，同时进行硝化反应与反硝化反应；控制溶解氧DO<0.5mg/L能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了系统脱氮的运行流程，节约了能耗，提高了脱氮效率；

[0027] S30、第二低氧曝气区处理后的大部分混合液通过空气推流区推流后与第二厌氧除磷区进来的混合液混合，小部分混合液进入到强化曝气区，在溶解氧浓度2～4mg/L，强化对COD、氨氮、TN(总氮)及TP(总磷)的去除；强化曝气区溶解氧浓度控制在2～4mg/L,高溶氧控制能够提高微生物对磷的吸收，提高磷的去除效率；

[0028] S40、步骤S30中处理后的混合液进入沉淀区中将泥水分离，分离后的污泥回流至第一厌氧除磷区，上清液经沉淀区上方外排。

[0029] 所述步骤S10中绝对厌氧指溶解氧浓度0.1mg/L以下。

[0030] 可选的，所述步骤S10中从第二厌氧除磷区循环至第一厌氧除磷区内的混合液的量与第一厌氧除磷区废水进水量的体积比＞20。

[0031] 可选的，所述步骤S20中，从第二低氧曝气区回流至第一低氧曝气区中的混合液的量与第一厌氧除磷区进来的混合液量的体积比＞20，以进行大比率的循环稀释，使得污水处理池进水端至出水端的有机物浓度梯度大幅度缩小，一方面，可以降低污泥的冲击负荷，提高了系统的稳定性；另一方面，给微生物创造了相对稳定的生长环境。

[0032] 可选的，所述第一厌氧除磷区、第二厌氧除磷区、第一低氧曝气区、第二低氧曝气区及强化曝气区中污泥浓度为4～8g/L，高的污泥浓度使微生物吸收、降解能力增强，污泥负荷相对较低，容积负荷相对较高，可以节省土建投资，同时增加了的系统抗冲击能力。

[0033] 本发明的用于改良AAO的一体化污水处理池，由于将沉淀区、厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区一体设置，因此，在同一污水处理池内实现了厌氧处理、低氧处理、好氧处理、污泥回流、泥水分离不同的功能，省去了二沉池及污泥回流泵房，使得占地面积大大减小，同时也降低了建设成本，从而降低了污水处理成本。

[0034] 本发明的采用上述的用于改良AAO的一体化污水处理池的污水处理方法，由于采用所述的一体化污水处理池，因此污水处理成本低，另外，由于低氧曝气区(A)在DO<0.8mg/L的条件下进行曝气处理，能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了系统脱氮的运行流程，节约了能耗，提高了脱氮效率，同时也避免了由于硝态氮积累带来的不利影响，减少了各反应器之间的机械设备，既实现的良好的脱氮效果，又降低了鼓风能耗，实现了节能降耗和良好处理效果的双重效果，而且大比率循环及高污泥浓度的参数控制，提高了系统的稳定性；强化曝气区(O)在DO＝2～4mg/L的条件下,可以有效提高微生物对磷的吸收，提高对总磷的去除效率；厌氧除磷区(A)、低氧曝气区(A)、强化曝气区(O)、沉淀区的一体化设计，节省了占地面积，降低了土建投资，同时简化了处理流程，降低了运行电耗。

附图说明

[0035] 图1为本发明用于改良AAO的一体化污水处理池的结构示意图。

[0036] 图中标记示意为：1－强化曝气区；2－沉淀区；3－第一隔墙；401－第一厌氧除磷区；402－第二厌氧除磷区；5－推流搅拌装置；6－第二隔墙；701－第一低氧曝气区；702－第二低氧曝气区；8－空气推流区；9－污泥回流通道；10－在线溶氧仪。

具体实施方式

[0037] 下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

[0038] 实施例1

[0039] 参见图1，本实施例提供了一种用于改良AAO的一体化污水处理池，包括依次相邻并且一体设置且通过隔墙隔开的厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区1及沉淀区2，各隔墙上分别设置有水流通道；所述厌氧除磷区通过第一隔墙3分为第一厌氧除磷区401及第二厌氧除磷区402，并且所述第一隔墙3两端分别设置有水流通道，以便第一厌氧除磷区401中的混合液能够进入到第二厌氧除磷区402中，然后在第二厌氧除磷区402中处理后从第二厌氧除磷区402另一端再循环至第一厌氧除磷区401中，并且在第一厌氧除磷区401中的废水进水端及第二厌氧除磷区402远离废水进水端的一端均设置推流搅拌装置5；所述低氧曝气区通过第二隔墙6分为第一低氧曝气区701及第二低氧曝气区702，所述第二隔墙6两端分别设置有水流通道，以便经过在第一低氧曝气区701中处理后的混合液能够进入到第二低氧曝气区702中，然后在第二低氧曝气区702中处理后从第二低氧曝气区702的另一端再循环至第一低氧曝气区701中；所述第一低氧曝气区701在进水端设置有空气推流区8；所述沉淀区2与厌氧除磷区之间通过污泥回流通道9连通，并且优选将沉淀区2通过污泥回流通道9连通于厌氧除磷区的第一厌氧除磷区401。

[0040] 本发明的用于改良AAO的一体化污水处理池，由于将沉淀区2、厌氧除磷区、低氧曝气区、强化曝气区1一体设置，因此，在同一污水处理池内实现了厌氧处理、低氧处理、好氧处理、污泥回流、泥水分离不同的功能，省去了二沉池及污泥回流泵房，使得占地面积大大减小，同时也降低了建设成本，从而降低了污水处理成本。

[0041] 本实施例中，可选的，所述低氧曝气区中设置有在线溶氧仪10，所述在线溶氧仪10连接有控制系统(图中未示出)，以对低氧曝气区中的溶氧进行在线监测及控制。所述在线溶氧仪10优选设置有第二低氧曝气区702的出水端，以对低氧曝气区的溶氧浓度进行更好的控制。

[0042] 本实施例中，可选的，所述沉淀区2中设置吸刮泥机(图中未示出)，吸刮泥机污泥出口与污泥回流通道9相通，以便对沉淀区2池底的污泥进行刮出并输送至污泥回流通道9中，从而实现回流；所述沉淀区2上方还设置有出水槽(图中未示出)，以便收集沉淀区2上方上清液后进行外排。

[0043] 本实施例中，可选的，所述低氧曝气区及强化曝气区1中均设置有具有自清洗功能的曝气装置(图中未示出)，以便对低氧曝气区及强化曝气区1进行曝气。

[0044] 本实施例中，可选的，所述空气推流区8中设置有空气推流器(图中未示出)，以便对低氧曝气区中的污泥水混合物起到推流作用，实现污泥在第一低氧曝气区701及第二低氧曝气区702的循环。

[0045] 本实施例中，所述具有自清洗功能的曝气装置，推流搅拌装置，吸刮泥机，空气推流器均为现有技术中的常用设备，在此对其结构不再赘述。

[0046] 实施例2

[0047] 参见图1，本发明还提供了一种用于所述的改良AAO的一体化污水处理池的污水处理方法，包括以下步骤：

[0048] S10、将废水输送到第一厌氧除磷区401内与从第二厌氧除磷区402循环至第一厌氧除磷区401内的混合液混合，然后在第一厌氧除磷区401及第二厌氧除磷区402在绝对厌氧的环境下进行反硝化和厌氧释磷反应；

[0049] S20、将在第二厌氧除磷区402处理后的大部分混合液循环至第一厌氧除磷区404进水处与进水继续混合，小部分混合液依次进入到第一低氧曝气区701及第二低氧曝气区702，在DO<0.5mg/L条件下，利用微生物对COD、氨氮、TN及TP进行吸收和降解，同时进行硝化反应与反硝化反应，第一低氧曝气区701及第二低氧曝气区702溶解氧浓度控制在DO<
0.5mg/L,溶解氧控制在DO<0.5mg/L以下能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了系统脱氮的运行流程，节约了能耗，提高了脱氮效率；

[0050] S30、第二低氧曝气区702处理后的大部分混合液通过空气推流区8推流后与第二厌氧除磷区402进来的混合液混合，小部分混合液进入到强化曝气区1，在溶解氧浓度2～4mg/L，强化对COD、氨氮、TN及TP的去除；强化曝气区溶解氧浓度控制在2～4mg/L,高溶氧控制能够提高微生物对磷的吸收，提高磷的去除效率。

[0051] S40、步骤S30中处理后的混合液进入沉淀区2中将泥水分离，分离后的污泥回流至第一厌氧除磷区401，上清液经沉淀区上方外排。

[0052] 本实施例中，可选的，所述步骤S10中从第二厌氧除磷区402循环至第一厌氧除磷区401内的混合液的量与第一厌氧除磷区401废水进水量的体积比＞20。

[0053] 本实施例中，可选的，所述步骤S20中，从第二低氧曝气区702回流至第一低氧曝气区701中的混合液的量与第一厌氧除磷区401进来的混合液量的体积比＞20，以进行大比率的循环稀释，使得污水处理池进水端至出水端的有机物浓度梯度大幅度缩小，一方面，可以降低污泥的冲击负荷，提高了系统的稳定性；另一方面，给微生物创造了相对稳定的生长环境。

[0054] 本实施例中，可选的，所述第一厌氧除磷区401、第二厌氧除磷区402、第一低氧曝气区701、第二低氧曝气区702及强化曝气区1中污泥浓度为4～8g/L，高的污泥浓度使得微生物吸收、降解能力增强，污泥负荷相对较低，容积负荷相对较高，可以节省土建投资，同时增加了的系统抗冲击能力。

[0055] 经验证，通过表1可以看出，本实施例的污水处理方法除磷效率达到65％～85％，同时与传统AAO工艺比较，排水COD指标可降低20％～40％，节约电耗约25％～40％，脱氮效率提高20％～40％。

[0056] 表1 改良AAO工艺与传统AAO工艺对比表

[0057]

[0058]

[0059] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。