[发明专利]污水三段生物处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，是对现有污水三段生物脱氮工艺的改进，尤其涉及能有效降低运行成本(不外加碳源)，并能有效除磷，满足污水处理出水低氮、低磷要求的污水三段生物处理工艺，以及占地和投资更省的污水三段生物处理用装置。

背景技术

三段式生物脱氮技术是一种高效的污水有机物降解脱氮工艺，它是由独立的有机物氧化降解段，硝化段和反硝段依次组成(基本工艺如图1)。此工艺特点是将有机物氧化降解、硝化及反硝化脱氮均分开独立，并且每一部分都有自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统(各段泥分开循环，例如含硝化菌群的活性污泥和含反硝化菌群的活性污泥拥有各自独立的反应区)，构成三段式生物脱氮处理。由于有机物氧化除碳、硝化和反硝化在各自反应区(器)内进行(分别去除)，有利于分别控制各自工艺在适宜条件下运行，因而具有较高的处理效率，此为三段生物处理高效的最大特点。但此工艺由于反硝化段设置在有机物氧化段和硝化段之后，主要靠内源呼吸碳源进行反硝化效率较低，通常需要外加碳源来保证高效稳定的反硝化反应，而不断外加碳源导致运行费用相对较高；此外由于外加碳源，还可能造成处理出水COD超标。其次，系统虽然具有很好的脱氮效果，但由于缺少厌氧释磷工艺段，使得除磷效果很差，难以满足现有污水处理同时低氮低磷标准要求。再就是，各段反应区同沉淀池分建，导致占地面积大，土地利用率低，并且分池建设池壁总长度长，导致建设投资成本高。

中国专利CN101570383及CN201587897U深度脱氮除磷装置及过程控制方法，其是针对现有 A/O分段进水工艺不能同步深度生物除磷，以及倒置A²/O工艺耗能高，操作较复杂等缺点而作的改进，将倒置A²/O工艺和分段进水工艺联合，构成深度脱氮除磷。其主体生物反应器由第一段缺氧反应器、厌氧反应器、第一段好氧反应器，第二段缺氧反应器、第二段好氧反应器，第三段缺氧反应器以及第三段好氧反应器首尾依次相连组成。但此工艺实际是一种缺氧－好氧的重复，通过分段进水只是不设置硝化液内回流，仍然需外加碳源，只是减少了外投碳源量，并且由于此工艺各段没有单独的污泥沉淀、回流，不能保证各段运行条件在最适宜状态，因而脱氮处理效果不如三段式生物脱氮，难以达到理想状态。

中国专利CN101186389类ORBAL氧化沟型的除磷脱氮一体化A²O/倒置A²O工艺，污水从类ORBAL氧化沟型的内沟/内池、中沟、外沟依次流经，所述的内沟/内池设计为厌氧池或缺氧池，中沟设计为缺氧池或厌氧池，外沟设计为好氧池。

中国专利CN101381161类ORBAL氧化沟型除磷脱氮一体化倒置A²O工艺，其结构为好氧外沟、缺氧中沟、厌氧内沟和与外沟连通呈好氧的中央岛，二沉池合建于外沟内壁的一端或二端，外沟内壁、中沟外壁、二沉池外壁间的区域分成硝化液回流区和污泥回流区。污水由进水管接入污泥回流区，污泥回流区内的混合泥水通过中沟壁孔进入中沟缺氧池，再依次由沟壁壁孔流入内沟厌氧池、中央岛好氧区，最后由管道接入外沟好氧池，外沟好氧池的水流由壁孔一路进入硝化液回流区后由壁孔流入中沟缺氧区，另一路由壁孔流入二沉池后排出，二沉池内的污泥由壁孔进入污泥回流区，部分污泥回流至外沟好氧区，其余污泥排出。

虽然上述二个专利都公开有生物脱氮除磷合建结构，但其均不属于分段式处理工艺，同样不能确保各段不同工艺在最佳状态，并且没有独立的硝化与反硝化区，不能为硝化及反硝化反应提供各自所需的最佳适宜条件，因而去除速率低，停留时间长，导致池型增大，增加了建设成本；此外，上述工艺为提高反硝化效果，需采用2~4倍硝化液大内回流，不仅增加池容，而且也增加了运行成本。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能有效降低运行成本，处理效率高，并能有效除磷，满足废水处理出水低氮、低磷要求的污水三段生物处理工艺。

本发明另一目的在于提供具有上述性能，且占地和投资更省的污水三段生物处理装置。