[发明专利]一种城市污水脱氮处理系统及方法

权利要求书

1.一种城市污水脱氮处理系统,包括依次连接的预处理、生物反应池、污泥浓缩池，其特征在于：

还包括一个水力空化减泥机，该水力空化减泥机的入口端和出口端分别连接所述污泥浓缩池出口端和生物反应池的入口端以形成一个污水脱氮循环系统；

所述水力空化减泥机包括相互串接在一起的至少两级空化装置；

第一级空化装置（100）包括置于一级空化腔（101）内的第一空化器（103）以及正对所述第一空化器（103）出口的粉碎挡板（102）；

第二级空化装置（20）包括顺序连接的第二空化器（21）、射流约束体（25）和二级扩散管（26），所述射流约束体（25）位于溶气腔（23）内，所述溶气腔（23）设置有溶气调节机构；

所述生物反应池被配置成硝化反应时保持溶解氧的浓度在2.0mg/L以上，pH值在7.0～8.0，温度范围为15～30℃。

2.如权利要求1所述的城市污水脱氮处理系统，其特征在于：所述水力空化减泥机还包括第三级空化装置（30）和第四级空化装置（40）；所述第二级空化装置（20）、第三级空化装置（30）和第四级空化装置（40）从上到下竖直配置；所述第一级空化装置（100）水平布置且位于所述第二级空化装置（20）的上方；

所述第一级空化装置（100）通过第一支撑封板（104）与所述第二级空化装置（20）连接；所述第二级空化装置（20）通过第二支撑封板（31）与所述第三级空化装置（30）连接；所述第三级空化装置（30）通过第三支撑封板（41）与所述第四级空化装置（40）连接。

3.如权利要求1所述的城市污水脱氮处理系统，其特征在于：所述预处理包括依次连接的格栅和沉砂池。

4.如权利要求1至3任一项所述的城市污水脱氮处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池，所述好氧池的一个出口端经管道连接所述缺氧池的入口端构成包括所述缺氧池和好氧池的循环回路；所述好氧池的另一个出口端依次连接二沉池和所述污泥浓缩池，所述二沉池设置有处理后污水的出水口；所述好氧池被配置成保持溶解氧的浓度在2.0mg/L以上，pH值在7.0～8.0，温度范围为15～30℃；所述缺氧池被配置成温度范围为15～30℃。

5.如权利要求1至3任一项所述的城市污水脱氮处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和氧化沟，该氧化沟包括缺氧段和好氧段；所述氧化沟的出口端依次连接二沉池和污泥浓缩池，所述二沉池设置有处理后污水的出水口；所述好氧段被配置成保持溶解氧的浓度在2.0mg/L以上，pH值在7.0～8.0，温度范围为15～30℃；所述缺氧段被配置成温度范围为15～30℃。

6.如权利要求1至3任一项所述的城市污水脱氮处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和SBR反应池，所述SBR反应池出口端连接所述污泥浓缩池。

7.一种城市污水脱氮处理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤A：对有机污水进行预处理，去除有机污水中的悬浮物；

步骤B：通过生物反应池的生物处理方法，利用微生物的代谢作用，去除预处理后的有机污水中的氮、磷有机污染物质，并通过污泥浓缩池对生物处理后的排出物进行浓缩处理，减少排出物中污泥的含水量；

步骤C：经步骤B处理后的污泥混合液进入水力空化减泥机的第一空化器（103）后产生高速射流撞击在与所述第一空化器（103）正对的粉碎挡板（102）上，使污泥混合液中的大颗粒污泥絮体破碎，导致水力空化减泥机的一级空化腔（101）内的混合液压力进一步增大；经一级空化后的污泥混合液进入水力空化减泥机第二空化器（21），在第二级空化装置（20）内溶气腔（23）及射流约束体（25）的共同作用下产生溶气空化； 二级空化后的污泥混合液通过二级扩散管（26）排出；

步骤D：经步骤C处理后的泥水混合液作为补充碳源返回生物反应池中，促使硝态氮更多地转化成氮气逸出，进而提高脱氮效果。

8.如权利要求7所述的城市污水脱氮处理方法，其特征在于：

该方法步骤C还包括：含有污泥的待处理混合液经所述第一级空化装置（100）和第二级空化装置（20）的两级空化处理后依次进入下游的所述第三级空化装置（30）内的第三空化器（32）和第四级空化装置（40）内第四空化器（42）进行三级和四级空化处理，最后经出水管（45）排出。