[发明专利]一种泥膜复合污水处理系统及方法

说明书

为克服现有地下污水处理厂存在建设成本高、维护困难和污泥龄矛盾的问题，本发明提供了一种泥膜复合污水处理系统，包括AO池、泥膜复合缺氧池、曝气生物滤池和上向流反硝化深床滤池，所述AO池包括厌氧区和好氧区，所述泥膜复合缺氧池包括泥水沉降区和反硝化脱氮区，所述反硝化脱氮区的出水导向至所述曝气生物滤池，所述曝气生物滤池的出水部分回流至所述泥水沉降区，部分导向所述上向流反硝化深床滤池。同时，本发明还公开了一种泥膜复合污水处理方法。本发明提供的泥膜复合污水处理系统有效解决了除磷与硝化过程的泥龄矛盾问题，提高了脱氮除磷效率，显著降低了总停留时间，节省了占地面积。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种泥膜复合污水处理系统及方法。

背景技术

随着城市发展速度越来越快，国内经济发达地区的城市污水处理厂逐渐被周边高楼包围，邻避困境越来越突出，于是提出了地下污水处理厂建设模式。

地下污水处理厂最大的优点是节约土地资源，除此之外，可有效隔绝臭气、噪声等二次污染，将污水厂上方地面建设成生态景观公园，能为市民提供体育健身、休闲娱乐和科普教育等舒适空间。

目前，地下污水处理厂多采用全地下式污水厂，多采用AAO工艺及其衍生工艺(比如AAO+MBBR，AAO+MBR组合工艺)，将各处理单元集成化，相比于传统地上污水厂更加紧凑，节约占地面积。

全地下式污水处理厂埋深大，基坑开挖难度高(一般地下开挖深度高达14～16m)，施工复杂，投资建设成本高；受地下空间限制，设备的检修、维护、安装受到一定影响；需采用专门的通风口对地下空间进行通风换气，设备设施较复杂。

AAO工艺是活性污泥中比较经典的污水处理技术，通常包括厌氧池和好氧池。其中厌氧池活性污泥中的聚磷菌将胞内多聚磷酸盐(PolyP)分解，以无机磷酸盐的形式释放出去。缺氧池存在反硝化细菌(污泥龄为3～5d)，将硝态氮转化为氮气实现脱除总氮。好氧池中聚磷菌(污泥龄短，仅3.5～7d)超量吸收溶液中的磷酸盐来合成Poly-p；另外，好氧池内还存在硝化细菌(污泥龄长达10～20d)，主要是将污水中的氨氮转化为硝态氮，为了提高系统脱氮效率，需要将好氧池出水回流至厌氧池，增强反硝化脱氮效率。从生物除磷角度分析，富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。若排泥不及时，聚磷菌内源消耗胞内糖原，影响厌氧区聚磷菌对聚-β-羟基烷酸(PHAs)的贮存，导致系统除磷效率下降，甚至会造成磷酸盐的二次释放。而硝化菌的世代周期较长，欲使其成为优势菌群，需控制系统在长泥龄状态下运行。

综合上述分析可知，AAO系统中主要存在聚磷菌与硝化菌之间的污泥龄矛盾，导致硝化与除磷相互制约，若污泥龄太高，不利于除磷，若污泥龄太低，则不利于硝化细菌的生长，影响硝化反应，进而降低脱氮效率。为了保障AAO系统硝化充分，通常将好氧池停留时间设计得比较大，使得系统总停留时间长，占地面积大。

另外，通常在好氧池后面设置一个二沉池，目的是将好氧池的含活性污泥的混合液进行沉淀分离，然后通过外排剩余污泥实现总磷去除，为了保持系统活性污泥的浓度，需要回流一部分污泥。

发明内容

针对现有地下污水厂处理存在建设成本高、维护困难和污泥龄矛盾的问题，本发明提供了一种泥膜复合污水处理系统及方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种泥膜复合污水处理系统，包括AO池、泥膜复合缺氧池、曝气生物滤池和上向流反硝化深床滤池，所述AO池包括厌氧区和好氧区，所述厌氧区的出水导向至所述好氧区，所述泥膜复合缺氧池包括泥水沉降区和反硝化脱氮区，所述反硝化脱氮区位于所述泥水沉降区的上方，所述好氧区的出水导向至所述泥水沉降区，所述反硝化脱氮区的出水导向至所述曝气生物滤池，所述曝气生物滤池的出水部分回流至所述泥水沉降区，部分导向所述上向流反硝化深床滤池。