[发明专利]基于污泥碳源循环的强化除磷脱氮污水处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种基于污泥碳源循环的强化除磷脱氮污水处理方法及系统。

背景技术

近年来，由于我国城镇排水系统不完善以及居民日常用水量的不断增加，造成我国城市污水厂普遍存在进水碳源不足的情况。碳源的缺乏直接加剧了反硝化菌和聚磷菌对碳源的竞争，从而导致生物除磷脱氮效果较差和出水水质不达标。为了保障出水水质稳定达标，大多数污水处理厂不得不通过投加外碳源（如：甲醇、葡萄糖、乙醇等）的方式来提高生物除磷脱氮效率。这种方式虽然能够实现出水稳定达标的效果，但是因需投加大量的外碳源会大大的增加了污水处理厂的运行费用，从而加重其运行的经济负担。

作为污水处理厂的必然产物——剩余污泥虽然含有大量的有机物，但却往往被当作废弃物处理，不仅增加了处理成本，同时也造成了资源的浪费。

因此针对目前城市污水厂碳源不足的问题研发出一种基于污泥碳源循环利用的强化除磷脱氮污水处理系统及方法意义重大。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于污泥碳源循环的强化除磷脱氮污水处理方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于污泥碳源循环利用的强化除磷脱氮污水处理方法，按以下步骤操作：

1）将污水进行砂水分离后，将分离出来的污水导入生物除磷脱氮池，使之按照厌氧-缺氧-好氧的方式运行以实现脱氮、除磷以及有机物的去除，通过生物除磷脱氮池曝气系统提供微生物分解污水中的营养物所需的氧气；将完成生物除磷脱氮的污水通过沉淀完成泥水分离，将处理后的净水排出；将沉淀下来的污泥一部分回流到生物除磷脱氮池的前端形成回流污泥，另一部分则作为剩余污泥；

2）将步骤1）所述的剩余污泥中的惰性无机物分离出来，进而形成有机质含量较低的底流污泥和有机质含量较高的溢流污泥；底流污泥进行脱水处理后，使其脱水含水率小于80%后外运；

3）将步骤2）所述的溢流污泥通过强化水解酸化工艺使其中的有机质从固态难降解有机质转化为溶解态的易降解碳源，并促进挥发性脂肪酸的转化，进而形成碳源回流液；该碳源回流液回流至生物除磷脱氮池的前端；实现污泥碳源的循环利用。

为了使上述方法达到良好的处理效果，步骤3）中所述的溢流污泥的污泥浓度应≥10000mg/L，污泥中有机质含量应≥40%；该溢流污泥进行强化水解酸化的时间不少于一天，进行强化水解酸化的反应环境的ORP≤50mv。

进一步地，根据需要，将步骤1）所述的被沉淀污泥的4-10%（质量比）作为剩余污泥。

基于污泥碳源循环利用的强化除磷脱氮污水处理系统，包括主流污水处理系统和侧流污泥碳源循环系统：

所述的主流污水处理系统包括沉砂池、生物除磷脱氮池和二沉池，所述的沉砂池设置有进水管，用于将污水引入，该沉砂池通过沉砂池出水管与所述的生物除磷脱氮池连通；所述的生物除磷脱氮池上设置有曝气系统，用于曝气，该生物除磷脱氮池通过混合液排放管与所述的二沉池连通；所述的二沉池设置有用于排出处理后净水的出水管、污泥回流管和剩余污泥排放管；所述污泥回流管一端与二沉池连通，另一端与生物除磷脱氮池的前端连通，用于将活性污泥回流；所述的剩余污泥排放管一端与二沉池连通，另一端与侧流污泥碳源循环系统连通，用于将污泥排入污泥碳源循环系统。

当生物除磷脱氮池需要外投碳源时，启动侧流污泥碳源循环系统进行补碳。

所述侧流污泥碳源循环系统包括污泥无机物分离器、污泥碳源化池和污泥脱水系统；所述的剩余污泥排放管与污泥无机物分离器连通；所述的污泥无机物分离器通过溢流污泥排放管与所述的污泥碳源化池连通，通过底流污泥排放管与所述的污泥脱水系统连通；污泥碳源化池通过污泥碳源回流管与生物除磷脱氮池的前端连通。

进一步地，所述的生物除磷脱氮池可以为A²/O生化反应池、氧化沟以及其演变工艺等具有脱氮、除磷以及去除有机物功能的设施。

进一步地，为了调节排入侧流污泥碳源循环系统的污泥量，在所述的剩余污泥排放管12上设置有调节阀。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、污泥无机物分离器能够将剩余污泥中包含的惰性无机物分离出来，达到提高剩余污泥有机质含量的目的，从而提高污泥碳源化效率。