[发明专利]大中型污水处理V型气提脱氮除磷工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种大中型污水处理工艺，特别是同时利用气提原理、利用厌氧／缺氧／好氧和两级沉淀原理，实现高效率脱氮除磷和紧凑化设计的污水处理方法。

背景技术

常规的污水处理方法是以生化法为主，即活性污泥法和生物膜法两大类，其中活性污泥法是目前世界各国应用最广泛的一种二级生物处理工艺。早先活性污泥法工艺主要是去除有机污染物，目前已全面进入到既要去除有机污染物，又要脱氮除磷的工艺阶段。活性污泥法脱氮除磷工艺原理都基本类似，但表现形式有多种，目前较常用的有A／A／O工艺、UCT工艺、改良型卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟工艺、AB法工艺、SBR工艺、CAST工艺、Unitank工艺、MBR工艺、MSBR工艺等。常规活性污泥法工艺大多先要经过粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂等预处理或／和初次沉淀池沉淀的一级处理，然后进入曝气池进行二级生化处理，之后进入二次沉淀池进行泥水分离，分离后的清水经消毒后排放，沉淀污泥则通过回流泵回到曝气池中再利用，少部分污泥作为剩余污泥进行浓缩脱水处置。

上述已经很复杂的常规工艺，还要加上脱氮除磷功能，因而总体工艺变得异常复杂，流程更长，处理构筑物更多。鉴于现阶段和今后污水处理对出水水质要求越来越高，而1万～10万吨／日规模的污水处理厂因规模效应问题，以及项目投资、运行成本和用地指标限制等问题，并不适合继续延长工艺流程，故“麻雀虽小五脏俱全”的工艺做法并不是好办法，因此，迫切需要寻找到适合1万～10万吨／日规模的活性污泥法脱氮除磷新工艺，以适应我国新型城镇化建设的需要。

最近几年，我国小规模的活性污泥法脱氮除磷新工艺有AO硅藻精土工艺、双面导流水力循环澄清工艺、IBR连续流间歇反应工艺等，但这些工艺要么难以放大到1万～10万吨／日规模，要么放大后出水水质难以稳定达标，要么放大后不经济实用而增加了运行管理难度，或者放大后用地效率大为下降建设成本显著增加。总之，污水处理领域创新发明出稳妥可靠的、先进的、能够应用于大中型污水处理的新工艺，是一项长期艰巨的任务。

发明专利《双面导流式生物法污水处理技术及其污水处理设备》（公开号CN1223972A，公开日1999.7.28，以下简称现有技术1），其设备由缓冲槽、曝气池、沉降池等组成，该设备为较深的锥斗形，宽度比例不足，受结构形状和锥底坡度所限，不仅不能放大到100～10000吨／日的常用小规模，更无法放大到1万吨／日以上，况且该技术和设备只能去除有机污染物和氨氮，其运行原理决定了无法脱氮（总氮）更无法除磷，其出水水质氮磷指标不符合我国现行的国家排放标准，因而不是污水脱氮除磷的工艺。

发明专利《双面导流水力循环澄清式污水处理方法》（申请号ZL200610124503.5，以下简称现有技术2），该方法构筑物和设备较多，流程较长，污水需要两级提升，污泥泵多，污泥需要从池中抽取，系统能耗高，排泥效果差；其进水调节池水位通常应该位于地面下较低处，调节池与其双面导流池水位高差实际较大，因而两池合建在工程上较不合理；现有技术2采用的双面导流池为现有技术1的技术与设备（见现有技术2说明书正文第1页倒数第4行）；随后，现有技术2对自身双面导流池进行改进申请并获批准的发明专利《强制回流的双面导流式污水处理池》（申请号ZL200610125119.7，以下简称现有技术3），其处理效果仍然不能令人满意，该污水处理池出水并不清澈透明，该池改进后在末端设置了过滤层进一步过滤，然而过滤层在运行时很快就会堵塞，却无过滤层反冲洗装置，实际使用中无法清除堵塞而难以正常运行；除上述之外，该污水处理方法以及随后改进的池型均缺失沉砂工序，易导致污水中砂粒沉积在系统中而带来设备磨损和淤积等不利影响；该污水处理方法也缺乏生物除磷功能，完全依靠硅藻土处理剂吸附除磷，因而加药量大；还有，该方法采用常规的污泥浓缩池和常规的板框压滤机，污泥脱水后含水率达不到国家新的污泥含水率处置标准。因此，上述多种缺陷导致该方法及其主体污水处理池的实际处理效果、系统工程投资、运行成本等，难以满足现阶段和今后小型污水脱氮除磷生产实际需要，更不可能满足大中型污水脱氮除磷生产实际需要。