[发明专利]一种污水处理系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统及其在对污水处理方面的应用，属于环境保护与水资源合理利用技术领域。

背景技术

水污染与水资源短缺是我国面临的严重环境问题之一。2011年国废水排放量为652.1亿吨，其中化学需氧量排放量为2499.9万吨，氨氮排放量为260.4万吨。大量废水排放造成我国地表水体污染严重，严重威胁生态环境、工农业生产和人类的安全健康。近年来，为了控制水污染和保护水资源，国家相关部门出台了污染物总量减排、流域综合治理等一系列水污染物控制政策。

在生活污水和工业废水处理领域，活性污泥法及其衍生改良工艺是目前应用最为广泛的处理技术。1912年，英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）最早发明了活性污泥法，1916年美国正式建立了第一座活性污泥法污水处理厂。活性污泥法提出之初是为了解决排放污水中的有机物引起河流黑臭问题，故传统活性污泥法主要由曝气池和二次沉淀池组成，以去除生化需氧量（BOD）和悬浮固体（SS）为主。河湖富营养化问题的出现推动了污水脱氮除磷技术的发展，目前国内常见的城镇污水处理厂通常采用具有脱氮除磷功能的二级处理工艺，主要由格栅、沉砂池、初沉池、生物反应池、二沉池和污泥处理系统等功能模块单元构成。要实现污水的脱氮除磷功能，生物反应池通常需要通过调控进水、污泥/混合液回流和鼓风曝气将生物反应池进一步细分为厌氧、缺氧和好氧三个功能模块。

近年来，随着城市规模的扩大和中心城区环境质量要求的提高，许多大城市倾向于通过大规模的城市管网收集城镇生活污水并输送到遥远的郊区进行处理。以上海为例，上海市最大的4家城镇污水处理厂均位于城市远郊区，2011年其处理水量占上海市污水处理总量的71.5%。近年来，这种城镇污水处理厂郊区化的现象日趋明显，如天津市的纪庄子污水处理厂、杭州四堡污水处理厂等均已开始从市区往郊区迁移。此外，随着排放标准的日益提高，部分工业废水、垃圾渗滤液等也通常纳管接入城镇污水处理厂合并处理。

城镇污水处理厂郊区化现象所面临的突出问题是污水长距离管道输送后会出现明显的厌氧状态，其氧化还原电位通常低于-200mV，造成大量硫酸盐还原为硫化物。如长距离管道输送的白龙港污水处理厂进水硫化物浓度为13.1mg/L，明显高于某市区污水处理厂进水的3.2mg/L。对两家接纳长距离管道输送污水的污水处理厂分析发现，其硝化效率较市区污水处理厂分别偏低31%和15%，而硝化菌活性指标（最大比增长速率）分别仅为市区污水处理厂的62.3%和81.2%。这说明长距离管道输送污水水质对污水处理系统中的微生物（特别是硝化菌）产生了明显的抑制作用。

目前，以提升氨氮去除效率为目标的污水处理厂强化硝化技术可根据工艺构型和技术原理分为运行优化技术、生物膜强化技术、硝化菌接种技术和物化强化技术4大类。然而，目前这些以强化硝化为目的的工艺技术重在通过延长固体停留时间或者创造高负荷条件实现硝化菌数量的增长，无法通过削减微生物抑制性物质，改善硝化菌生长环境而提高硝化菌活性。本发明针对长距离管道输送污水中毒性物质抑制硝化菌活性的问题，通过在污水处理系统中设置毒性降解单元降低毒性物质对硝化菌活性的抑制，提高硝化菌活性，进而提高污水处理系统的硝化效率。

发明内容

本发明目的为了解决上述的接纳长距离管道输送污水的城镇污水处理厂硝化菌活性偏低、硝化效率低、冬季低温出水氨氮浓度偏高等技术问题而提供一种新型的污水处理系统及利用其进行污水处理的方法。

本发明的技术方案

一种污水处理系统，包括格栅、沉砂池、预曝气池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池，污水经格栅处理后进入沉砂池，沉砂池出水依次经过由厌氧池、缺氧池和好氧池组成的生物处理单元处理后所得的混合液进入二沉池，同时好氧池出来的混合液一部分经旁路上的混合液回流泵回流至缺氧池；

二沉池上设有两路出口，一路为经处理好的污水的排放出口，一路是剩余污泥的排放口、在剩余污泥的排放口上还设有一旁路经污泥回流泵后将由二沉池排放出来的剩余污泥回流至预曝气池。

利用上述的一种污水处理系统对污水进行处理的方法，具体步骤如下：

从排水管道输送来的污水，经格栅去除大的悬浮物和漂浮物后，再经沉砂池去除砂粒等无机物后进入预曝气池；