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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201711377655.0(22)申请日2017.12.19(71)申请人江苏力鼎环保工程有限公司地址215000江苏省苏州市苏州工业园区星湖街999号99幢520室(72)发明人河海周 袁金梅 (51)Int.Cl.C02F3/30(2006.01)(54)发明名称一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统(57)摘要本发明涉及用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，包括分别与可编程控制器系统通信连接的脱氮四重机构、除磷双重机构和回流机构，脱氮四重机构包括预脱硝池、固定填料缺氧池、载体流动好氧池和固定滤床池；除磷双重机构包括污泥池和沉淀池；回流机构包括污泥回流机构和硝化液回流机构。沉淀池底部污泥混合液经所述污泥回流机构回收至预脱硝池和污泥池，固定滤床池流出的硝化液经硝化液回流机构回收至固定填料缺氧池。由此，本发明采用四重强化脱氮功能和双重强化除磷功能，能够稳定保证氮、磷去除率在90％及以上，结合循环式生物膜系统，无需外加活性污泥、碳源及pH调整液，解决旧有工艺运营复杂、成本能耗高等问题。权利要求书2页说明书6页附图2页CN107857366A2018.03.30CN107857366A1.一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：包括分别与可编程控制器系统(15)通信连接的脱氮四重机构、除磷双重机构和回流机构，所述脱氮四重机构按污水流向包括依次连通的预脱硝池(1)、固定填料缺氧池(3)、载体流动好氧池(7-1)和固定滤床池(7-2)，所述除磷双重机构包括污泥池(2)和沉淀池(12)，所述回流机构包括污泥回流机构(14)和硝化液回流机构(9)，其中，所述固定滤床池(7-2)的出水经沉淀池(12)污泥排除后除磷，沉淀池(12)流出的污泥混合液经所述污泥回流机构(14)回收至预脱硝池(1)和污泥池(2)，所述固定滤床池(7-2)流出的硝化液经硝化液回流机构(9)回收至固定填料缺氧池(3)。2.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：所述预脱硝池(1)分为上下两部分结构，上部分结构为流量调整部、下部分结构为预脱硝沉砂部，在预脱硝池(1)上部设有第一流量缓冲堰(4-1)。3.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：在所述固定填料缺氧池(3)底部设置有与可编程控制器系统(15)通信连接的潜水搅拌装置(5)，在固定填料缺氧池(3)上部设有第二流量缓冲堰(4-2)。4.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：所述固定填料缺氧池(3)经第一导流管(6-1)连接载体流动好氧池(7-1)，第一导流管(6-1)上设置有第一进气管路(11-1)，在第一进气管路(11-1)上设置有与可编程控制器系统(15)控制连接的第一调控阀门(8-1)。5.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：所述载体流动好氧池(7-1)后端设置有固定滤床池(7-2)，在固定滤床池(7-2)设置所述硝化液回流机构(9)，硝化液回流机构(9)上设置有第二进气管路(11-2)，在第二进气管路(11-2)上设置有与可编程控制器系统(15)控制连接的第二调控阀门(8-2)用于控制气提硝化液回流量。6.根据权利要求5所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：在固定滤床池(7-2)上设有反冲洗系统(10-2)和第三导流管(6-3)，反冲洗系统(10-2)上设置有第三进气管路(11-3)，在第三进气管路(11-3)上设置有与可编程控制器系统(15)控制连接的第三调控阀门(8-3)用于控制反冲洗强度，所述第三导流管(6-3)连接固定滤床池(7-2)和沉淀池(12)。7.根据权利要求5所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：所述沉淀池(12)底部设置有斜板锥斗形状的泥斗(13)，在所述沉淀池(12)中部安装所述污泥回流机构(14)，在污泥回流机构(14)上设置有第四进气管路(11-4)，在第四进气管路(11-4)上设置有与可编程控制器系统(15)控制连接的第四调控阀门(8-4)用于控制气提回流污泥量。8.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：污泥回流机构(14)上安装有与可编程控制器系统(15)控制连接的第五调控阀门(8-5)和第六调控阀门(8-6)。9.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，其特征在于：在沉淀池(12)上设置有消毒池(16)。10.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，权 利 要 求 书1/2页2CN107857366A2其特征在于：所述污泥池(2)设在预脱硝池(1)内部，在污泥池(2)上端设有溢流口(2-1)，将污泥池(2)池上清液流入预脱硝池(1)。权 利 要 求 书2/2页3CN107857366A3一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统技术领域[0001]本发明属于生活污水处理技术领域，尤其涉及一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统。背景技术[0002]生活污水，是造成水环境污染的原因之一，也是造成湖泊富营养化的重要原因。在目前生活污水处理工艺中，普遍存在氨氮、总氮、总磷去除率不佳的问题。[0003]中国专利CN201710402701.1，揭示了一种硝化-DEAMOX工艺对城市生活污水脱氮处理的启动及控制方法，其主要核心是在间歇式活性污泥处理反应器中，通过外加合适菌种的活性污泥，满足反硝化氨氧化和短程硝化厌氧氨氧化工艺，从而达到去除污水含氮污染物。该技术反应程序控制程序复杂，电控系统故障点多，实际运营操作困难。并且，需要不断投加碳源及污泥菌种，后期运维成本加大。此外，其采用的短程硝化厌氧氨氧化脱氮工艺尚不成熟，难以避免生活污水低C/N的现象，进而难以维持稳定短程硝化，从而不能够给厌氧氨氧化系统提供稳定的亚硝基质，导致脱氮效果不稳定，且厌氧氨化菌，生长速度缓慢，对环境温度较为敏感，较难培菌存活，实际应用价值低。[0004]中国专利CN201710502347.X揭示了一种一体化污水处理设备及其处理工艺，该技术采用一体化污水处理，其工艺无法保证前端厌氧和缺氧较低的溶解氧环境，从而无法保证稳定脱氮。剩余污泥在沉淀池底部排出，不能进行很好的泥水分离，反而会搅动沉淀池底部沉降状态。沉淀池后无消毒，无法保证现阶段环境致病菌严格的标准控制。有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，使其更具有产业上的利用价值。发明内容[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种改善总氮去除率不稳定、脱氮效果不佳、回流调节不精确、后期投加碳源成本高、难以应对水质波动C/N比、抗原水冲击负荷力弱等缺点的用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统。本发明技术方案如下：[0006]一种用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统，包括分别与可编程控制器系统通信连接的脱氮四重机构、除磷双重机构和回流机构，所述脱氮四重机构按污水流向包括依次连通的预脱硝池、固定填料缺氧池、载体流动好氧池和固定滤床池，所述除磷双重机构包括污泥池和沉淀池，所述回流机构包括污泥回流机构和硝化液回流机构，其中，所述固定滤床池的出水经沉淀池污泥排除后除磷，沉淀池流出的污泥混合液经所述污泥回流机构回收至预脱硝池和污泥池，所述固定滤床池流出的硝化液经硝化液回流机构回收至固定填料缺氧池。[0007]本发明优选实施方式中，所述预脱硝池分为上下两部分结构，上部分结构为流量调整部、下部分结构为预脱硝沉砂部，在预脱硝池上部设有第一流量缓冲堰。说 明 书1/6页4CN107857366A4[0008]本发明优选实施方式中，在所述固定填料缺氧池底部设置有与可编程控制器系统通信连接的潜水搅拌装置，在固定填料缺氧池上部设有第二流量缓冲堰。[0009]本发明优选实施方式中，所述固定填料缺氧池经第一导流管连接载体流动好氧池，第一导流管上设置有第一进气管路，在第一进气管路上设置有与可编程控制器系统控制连接的第一调控阀门。[0010]本发明优选实施方式中，所述载体流动好氧池后端设置有固定滤床池，在固定滤床池设置所述硝化液回流机构，硝化液回流机构上设置有第二进气管路，在第二进气管路上设置有与可编程控制器系统控制连接的第二调控阀门用于控制气提硝化液回流量。[0011]本发明更为优选实施方式中，在固定滤床池上设有反冲洗系统和第三导流管，反冲洗系统上设置有第三进气管路，在第三进气管路上设置有与可编程控制器系统控制连接的第三调控阀门用于控制反冲洗强度，所述第三导流管连接固定滤床池和沉淀池。[0012]本发明更为优选实施方式中，所述沉淀池底部设置有斜板锥斗形状的泥斗，在所述沉淀池中部安装所述污泥回流机构，在污泥回流机构上设置有第四进气管路，在第四进气管路上设置有与可编程控制器系统控制连接的第四调控阀门用于控制气提回流污泥量。[0013]本发明优选实施方式中，污泥回流机构上安装有与可编程控制器系统控制连接的第五调控阀门和第六调控阀门。[0014]本发明优选实施方式中，在沉淀池上设置有消毒池。[0015]本发明优选实施方式中，所述污泥池设在预脱硝池内部，在污泥池上端设有溢流口，将污泥池池上清液流入预脱硝池。[0016]借由上述方案，本发明至少具有以下优点：[0017]①本发明的四重强化脱氮机构，首先，固定填料缺氧池与固定滤床池结合的前置反硝化脱氮处理，其次，载体流动好氧池的同步硝化反硝化脱氮处理系统，最后，将沉淀池残余硝酸盐回流至预脱硝池，再次反硝化脱氮循环处理，保证较强的氮去除率，能够稳定保证氮去除率在90％及以上；[0018]②本发明的双重强化除磷机构，首先，利用聚磷菌好氧过量吸收磷物质，通过沉淀池底部污泥的定量定期排出而达到除磷目的，其次，污泥池部分的污泥混合液，通过投加除磷药剂，将厌氧释放的磷物质再次去除，保证较强的磷去除率，能够稳定保证磷去除率在90％及以上；[0019]③结合循环式生物膜系统，循环利用系统内部活性污泥，无需外加活性污泥、碳源及pH调整液，解决旧有工艺运营复杂、成本能耗高等问题；[0020]④本发明利用固定滤床池及沉淀池特殊内部结构，结合回流输送管道中设置的气液分离器的作用，减少硝化液回流及污泥回流中溶解氧的携带，保证前端生化池溶解氧环境，为不同菌种的繁衍生存提供稳定保障；[0021]⑤采用生物膜法，利用载体填料与污水的结合作用，为污水中微生物，提供合适的氧环境及载体，保证系统足够的活性污泥量，不需外加活性污泥，运营成本省；[0022]⑥采用多点进水，分段进水补充碳源，避免低C/N比，对整个污水处理流程带来的影响；[0023]⑦本发明循环式生物膜法，能充分循环利用驯养较好的膜状生物污泥，解决旧有工艺结构复杂、维护困难、运营成本高昂及能耗高的问题；说 明 书2/6页5CN107857366A5[0024]⑧本发明系统中，好氧池的分区消氧结构，并且可调控间歇曝气，能够减轻硝化回流液中带来的高溶解氧回流问题，解决现阶段生化池溶解氧难控制，普遍偏高的问题。[0025]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明[0026]图1是本发明用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统的结构示意图；[0027]图2是本发明用于生活污水处理的强化脱氮除磷循环式生物膜系统的流程框图。[0028]图中各附图标记的含义如下。[0029]1 预脱硝池 2 污泥池[0030]2-1 溢流口 3 固定填料