[发明专利]耦合回流污泥预浓缩系统的改良型氧化沟工艺

说明书

技术领域

    本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种耦合回流污泥预浓缩系统的改良型氧化沟工艺。

背景技术

污水处理技术总体而言可分为物理处理技术、物理化学处理技术、生物化学处理技术和化学处理技术，其中以污水的生物化学处理技术最为常用。生化处理技术亦有很多种，主要是根据微生物的生长条件和供氧方式的不同进行分类。生物处理要达到脱氮除磷目的就必须在反应器的空间或时间上创造厌氧、缺氧、好氧等区域，以满足不同功能菌的环境要求。目前国际上普遍使用的生物脱氮除磷工艺，有：厌氧/缺氧/好氧工艺（A/A/O工艺）、Bardenpho、UCT、VIP、SBR、ICEAS、CASS、UNITANK及各种氧化沟工艺。为使污水处理工艺实现高效的脱氮除磷，系统进水所含碳源量往往成为关键的因素。而在我国南方地区，污水厂进水普遍存在碳源较少，碳氮比较低，氮磷浓度偏高的特点，污水处理工艺氮磷去除效果受到极大限制。当进水碳源较低时，出水的硝酸盐浓度往往在12mg/L以上，回流污泥中亦含有较高浓度的硝酸盐，会破坏系统的厌氧环境，加剧聚磷菌和反硝化菌的厌氧碳源竞争，进而影响聚磷菌的厌氧代谢，使系统的除磷性能也受到极大地影响。

通过在污水处理工艺中设置预缺氧系统或后缺氧系统可以有效地去除由于污泥回流而进入厌氧区的硝酸盐。前者是在回流污泥进入污水处理系统之前先进行缺氧反应，以有效去除硝酸盐；后者是在反应器出流泥水混合液进入二沉池之前进行进一步缺氧反应。但是，对于低碳污水的系统来说，希望进一步去除硝酸盐都需要外加碳源。而这一过程大大增加了污水处理系统的运行成本，很多污水处理厂都无力承担其较高的费用。

采用物化和生化相结合的污水处理工艺目前也有应用，其最显著的特点是流程中投加化学混凝剂，其余则与普通活性污泥法相同或类似，主要目的是帮助除磷及强化悬浮固体去除效果，但是污水处理运行成本较高，并且会增加剩余污泥量，增加后续处理费用。

几种主要的低碳城市污水处理工艺如下：

（1）碳源分流A/A/O 

随着水体富营养化的不断加重，城市污水处理厂出水的氮磷排放标准越来越高，目前应用最为广泛的脱氮除磷工艺为A/A/O的改良工艺，即碳源分流A/A/O。该工艺主要由厌氧池、缺氧池、好氧池及二沉池组成，将进水分成两部分分别进入厌氧池和缺氧池，进一步调控系统脱氮除磷碳源的分配，但存在以下一些缺点：①碳源分流虽然强化了脱氮，但同时影响了除磷的效果；②进水分流需要增设相应的设备管道和调整运行方案，增加运行费用；③设计水力停留时间较长。

（2）分段进水SBR 

分段进水SBR是在时间序列上实现厌氧-多段缺氧好氧的过程，进水分段进入厌氧段和多段缺氧段，从而达到碳源分配的作用，强化脱氮除磷，反应和沉淀过程集中在一个池体中完成，具有处理构筑物少，占地小，运行灵活等特点，但它也具有一些缺点：①SBR及其变型工艺都使用滗水器，受滗水器出水量的限制，单池处理水量不可能很大，故该工艺不适用于大型污水处理厂；②反应器容积利用率低，设备闲置率高，水头损失大；③系统运行过程和控制复杂，进水分配比例需要重新研究调整；④受反应时间影响，不能完全保证厌氧、缺氧及好氧的反应条件；⑤出水不连续，后续处理困难。

（3）侧流除磷（Phostrip）工艺

该工艺是将生物除磷与化学除磷结合的一个代表，一部分回流污泥被送入专门的反应器进行释磷，然后用石灰沉淀所释放的磷。研究和工程实践表明该工艺除磷效果好，不受进水水质的影响，但其存在着如下一些缺陷：（1）需要增加专门的反应器和设备，增加了基建费用；（2）增加了操作管理的复杂性，对操作人员的技术水平要求高；（3）使用了石灰，其贮存和预备系统的问题也较多；（4）污泥因石灰的加入其量大大增加，处理费用增加。

发明内容

本发明目的在于针对城市污水普遍存在的低有机物浓度、低碳氮比、高氮磷浓度的处理难题，提出一种耦合回流污泥预浓缩系统的改良型氧化沟工艺。