[发明专利]一种适用于低、高碳氮比的污水处理系统及工艺

权利要求书

1.一种适用于低、高碳氮比的污水处理系统，包括待处理污水依次流经的格栅池（1）、调节沉淀池（2）、水解酸化池（3）、好氧池（4）、厌氧池（5）和曝气膜池（6），以及鼓风机（7）、污泥池（10）、除磷剂添加装置（15）、碳源添加装置（11）和控制器（9）；其特征在于：格栅池与调节沉淀池之间的管路上设置有对污水的COD含量进行测量的COD传感器（8），调节沉淀池、曝气膜池中均设置有对水位进行检测的探测头（13、14），控制器经检测线与COD传感器、探测头相连接；调节沉淀池中设置有将其中的污水提升至水解酸化池中的潜污泵（12），鼓风机经曝气管线与调节沉淀池、好氧池、曝气膜池相连接，以实现曝气，好氧池与水解酸化池之间、曝气膜池与水解酸化池之间均通过设置有输送泵（16、17）的回流管线相通；除磷剂添加装置经管线与调节沉淀池和好氧池均相连通，以实现除磷剂的添加，碳源添加装置经管线与厌氧池相通，以实现碳源的添加；调节沉淀池、曝气膜池均通过污泥管线与污泥池相通，污泥池的上部经回流管线与水解酸化池相通，以实现污泥池中上层清液的回流；控制器经控制线对潜污泵、输送泵、除磷剂添加装置和碳源添加装置的工作状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的适用于低、高碳氮比的污水处理系统，其特征在于：所述格栅池（1）中设置有滤除污水中杂物的格栅，调节沉淀池的前端设置有穿孔管，除磷添加装置将除磷剂添加至格栅池与调节沉淀池之间的管路中，以便除磷剂与污水中的磷酸盐充分混合并生成沉淀；潜污泵（12）设置于调节沉淀池的1/3高度处；所述水解酸化池（3）、好氧池（4）和厌氧池（5）中均悬挂有组合填料，组合填料的直径为150mm、间距为80mm。

3.根据权利要求1或2所述的适用于低、高碳氮比的污水处理系统，其特征在于：污水在水解酸化池（3）中的停留时间为5～8h，在好氧池（4）中的停留时间为8～12h，在厌氧池（5）中的停留时间为2～4h，在曝气膜池（6）中的停留时间为4～6h；曝气膜池中选用的污泥泥龄为25～35天。

4.根据权利要求1或2所述的适用于低、高碳氮比的污水处理系统，其特征在于：水解酸化池（3）、厌氧池（5）中均设置有防止污泥沉降、使进水与污泥充分混合和接触的搅拌装置；鼓风机在实现调节沉淀池（2）、好氧池（4）和曝气膜池（6）曝气、为微生物提供氧气的同时，也使污水与污泥充分混合和接触。

5.根据权利要求1或2所述的适用于低、高碳氮比的污水处理系统，其特征在于：包括消毒池和设置于曝气膜池（6）中的水泵，水泵将曝气膜池的产水抽至消毒池中，杀死水中的病原菌和微生物后再排入受纳水体。

6.一种基于权利要求5所述的适用于低、高碳氮比的污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).固体物质截留和除磷，待处理的污水首先进入格栅池，格栅池中的格栅将污水中的粗、细杂物进行拦截；污水进入调节沉淀池后，在除磷剂的作用下使污水中的磷酸盐沉淀、分离；

b).降解和/或反硝化反应，控制器通过COD传感器检测污水中的COD含量，当污水中COD含量低于设定值时，污水在水解酸化池中将难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物；当污水中COD含量高于设定值时，污水在水解酸化池中不仅将难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，而且控制器还开启输送泵，将好氧池和曝气膜池中的液体作为碳源补充至水解酸化池中，以利用水解酸化池的厌氧条件和碳源进行反硝化脱氮；

c).好氧反应，污水由水解酸化池流入好氧池后，好氧池中的微生物在曝气条件下充分降解污水中的有机物，并在亚硝化菌、硝化菌的作用下，将氨氮转化为硝氮、亚硝氮；

d).厌氧反应，污水由好氧池进入厌氧池后，根据所检测的污水中的COD含量，来控制碳源添加装置向厌氧池中添加的碳源量，厌氧池中的反硝化均在缺氧环境下利用碳源进行反硝化脱氮；

e).水位控制，控制器通过探测头检测调节沉淀池和曝气膜池中的水位，当调节沉淀池中的液位过高或过低时，则分别增加和减小潜污泵的抽水流量，以控制调节沉淀池的污水处于适当的液位；当曝气膜池中的液位过高或过低时，则分别减小和增加潜污泵的抽水量，以便将曝气膜池中的液位维持在适当位置；

f).污泥排出和清液回流，调节沉淀池产生的含磷污泥以及曝气膜池截留下来的悬浮颗粒物和微生物污泥，通过污泥管线排入至污泥池中，在污泥池中沉淀、浓缩，污泥池的上层清液回流至水解酸化池；

g).水体消毒和排出，水泵将曝气膜池产生的水体抽至消毒池中，在消毒池中杀死绝大部分病原菌和微生物，再排入受纳水体。