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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号201721732015.2(22)申请日2017.12.12(73)专利权人广州市国千环境与节能技术研究院地址510663广东省广州市开发区科学城天丰路5号启明大厦5楼专利权人广东国千环境与节能技术研究院有限公司(72)发明人李光辉 刘军 徐兰 李媛 张志航 潘冠言 (74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人胡辉(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)C02F101/30(2006.01)C02F101/16(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置(57)摘要本实用新型公开了一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置。这种装置包括通过管道依次相连的生物吸附池、沉淀池、硝化反应池、缺氧反硝化池、二次曝气池和二沉池，还包括污泥再生池；生物吸附池和缺氧反硝化池内均设有搅拌机；生物吸附池通过管道与短世代污泥投加装置相连接；沉淀池底部的沉积物出口通过管道分别与污泥再生池和缺氧反硝化池相连接，污泥再生池通过管道与生物吸附池相连接；二沉池底部的污泥出口通过管道与硝化反应池相连接；硝化反应池、二次曝气池和污泥再生池均设有曝气装置。通过使用本实用新型装置进行低碳源污水的处理，能提高其碳源利用效率，强化其生物脱氮除磷能力，可以降低污水处理厂运行费用。权利要求书1页说明书5页附图1页CN207877509U2018.09.18CN207877509U1.一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，其特征在于：包括通过管道依次相连的生物吸附池、沉淀池、硝化反应池、缺氧反硝化池、二次曝气池和二沉池，还包括污泥再生池；生物吸附池和缺氧反硝化池内均设有搅拌机；生物吸附池通过管道与短世代污泥投加装置相连接；沉淀池底部设有沉积物出口，沉淀池的沉积物出口通过管道分别与污泥再生池和缺氧反硝化池相连接，污泥再生池通过管道与生物吸附池相连接；二沉池底部设有污泥出口，二沉池的污泥出口通过管道与硝化反应池相连接；硝化反应池、二次曝气池和污泥再生池均设有曝气装置。2.根据权利要求1所述的一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，其特征在于：沉淀池的顶部设有出水堰，出水堰通过管道与硝化反应池相连接。3.根据权利要求1所述的一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，其特征在于：二沉池的污泥出口通过管道与污泥贮存池相连接。4.根据权利要求1所述的一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，其特征在于：曝气装置通过管道与风机相连接。权 利 要 求 书1/1页2CN207877509U2一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置。背景技术[0002]N、P等营养盐是湖泊、河道、水库等地表水富营养化重要因素，随着国家对水污染治理力度加强，污水处理厂出水总氮、总磷的控制将日趋严格。[0003]在污水处理厂二级生化处理工艺中，TN、TP除去能力与碳源关系密切，一般认为， BOD/TN大于4，BOD/TP大于20，是生物脱氮除磷的基本条件，在碳源缺乏，特别是优质碳源(BOD)缺乏的条件下，无论采用何种二级生化处理工艺，均难以实现TN、TP指标达标排放，污水处理厂二级生化处理系统进水碳源，特别是优质碳源浓度，是其出水TN、TP控制的关键要素。[0004]由于污水收集的原因，我国大部分城镇污水处理厂进水大多存在碳源不足的问题，许多污水厂BOD/TN低于4，如珠三角56家城镇污水处理厂调查，平均BOD/TN为3.3，明显低于生物脱氮所需的BOD/TN。如果不提高进水碳源浓度，势必会影响出水TN、TP的稳定达标排放。[0005]目前污水处理厂提高碳源利用效率方法主要包括以下四种：一、取消或部分关闭初沉池、使其超负荷运行，降低初沉池运行性能，增加进水悬浮有机物量，增加碳源；二、设置污泥管线，将部分初沉池污泥泵入二级生化系统；三、新增初沉污泥厌氧发酵设施，将发酵后的污泥泵入二级生化系统；四、新增剩余污泥消化设施，将剩余污泥消化上清液作为碳源补给二级生化系统。方法一虽然能增加部分碳源，但增加的碳源为悬浮COD，可生化性差，对脱氮除磷工艺并非优质碳源；方法二碳源性质和方法一，对二级生化系统强化脱氮除磷效率作用不大；方法三需要增设厌氧发酵池，需要3-4d停留时间，投资大，而且初沉池沉积物中无极成分较高，即使经过厌氧发酵处理，优质碳源量也十分有限；方法四新增剩余污泥消化上清液除COD外，还含有较高TN和TP，作为碳源补充，也会一定程度上增加进水的TN、TP 负荷。实际上，现有污水处理厂提高碳源利用效率方法主要针对污水进水中悬浮颗粒吸附有机物或剩余污泥消化有机物，而没有考虑污水中胶体有机物水解酸化，提高其利用效率。实用新型内容[0006]本实用新型的目的在于克服现有污水处理厂提高碳源利用效率方法的不足，从而提供一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，该装置既可应用于已有污水处理厂提标扩容改造，也可用于新建的集成化污水处理模块。[0007]本实用新型所述的低碳源污水是指污水中BOD/TN低于4。[0008]本实用新型所采取的技术方案是：[0009]一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，包括通过管道依次相连的生物吸附池、沉淀池、硝化反应池、缺氧反硝化池、二次曝气池和二沉池，还包括污泥再生池；[0010]生物吸附池和缺氧反硝化池内均设有搅拌机；说 明 书1/5页3CN207877509U3[0011]生物吸附池通过管道与短世代污泥投加装置相连接；[0012]沉淀池底部设有沉积物出口，沉淀池的沉积物出口通过管道分别与污泥再生池和缺氧反硝化池相连接，污泥再生池通过管道与生物吸附池相连接；[0013]二沉池底部设有污泥出口，二沉池的污泥出口通过管道与硝化反应池相连接；[0014]硝化反应池、二次曝气池和污泥再生池均设有曝气装置。[0015]装置中，沉淀池的顶部设有出水堰，出水堰通过管道与硝化反应池相连接。[0016]装置中，二沉池的污泥出口通过管道与污泥贮存池相连接。[0017]装置中，曝气装置通过管道与风机相连接。[0018]本实用新型的有益效果是：[0019]通过使用本实用新型装置进行低碳源污水的处理，能提高其碳源利用效率，强化其生物脱氮除磷能力，可以降低污水处理厂运行费用。[0020]具体如下：[0021]1、通过短世代特种污泥的生物吸附作用，将污水中60％以上有机物吸附、絮凝，富集于沉积物中，并进行水解、酸化，提高有机物利用效率，取消初沉池，使悬浮有机物也得以充分利用。[0022]2、经过生物吸附系统，60％以上的有机物富集于沉积物中，而90％氨氮则位于上清液中，实现了污水中C-N分离，由于上清液COD含量低，使得硝化反应效率大大提高。[0023]3、经过生物吸附系统上清液，由于COD含量低，有利于硝化反应，通过高效IFAS高效硝化反应系统，能迅速硝化，将氨氮氧化为硝酸盐，大大缩短硝化反应停留时间。[0024]4、经过生物吸附系统沉积物作为碳源，与硝化液混合，在缺氧池中有机物进行反硝化脱氮，由于碳源充足，大大提高反硝化效率，使反硝化脱氮更彻底。[0025]5、生物吸附污泥世代段，经过厌氧-好氧选择后，微生物具有PAO功能，进入缺氧池和二次曝气池，过量摄磷，实现反硝化除磷，一碳二用，进一步节省碳源。[0026]6、由于本装置污水中COD主要通过反硝化除去，减少COD在生物氧化过程去除所占比例，节省了曝气的同时，反硝化过程产泥量远低于生物氧化过程；本系统总体污泥产量比常规污水处理系统降低30％，降低污水处理厂运行费用。附图说明[0027]图1是本实用新型装置的示意图。具体实施方式[0028]一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，包括通过管道依次相连的生物吸附池、沉淀池、硝化反应池、缺氧反硝化池、二次曝气池和二沉池，还包括污泥再生池；[0029]生物吸附池和缺氧反硝化池内均设有搅拌机；[0030]生物吸附池通过管道与短世代污泥投加装置相连接；[0031]沉淀池底部设有沉积物出口，沉淀池的沉积物出口通过管道分别与污泥再生池和缺氧反硝化池相连接，污泥再生池通过管道与生物吸附池相连接；[0032]二沉池底部设有污泥出口，二沉池的污泥出口通过管道与硝化反应池相连接；[0033]硝化反应池、二次曝气池和污泥再生池均设有曝气装置。说 明 书2/5页4CN207877509U4[0034]优选的，装置中，沉淀池的顶部设有出水堰，出水堰通过管道与硝化反应池相连接。[0035]优选的，装置中，二沉池的污泥出口通过管道与污泥贮存池相连接。[0036]优选的，装置中，曝气装置通过管道与风机相连接。[0037]短世代污泥投加装置是龄期为0.3天～0.8天的污泥投加装置。[0038]对本实用新型所述的技术方案进一步进行说明：[0039]污水中有机物主要包括可溶性有机物、胶体有机物和悬浮有机物，其中胶体有机物和悬浮有机物约占污水总有机物含量60％以上，通过生物吸附，可将大部分有机物富集在沉积物中，而吸附过程的水解、酸化作用，将大大提高这部分有机物可生化性。通过生物吸附系统，将污水中COD和氨氮分离。此时，大部分有机物被吸附在沉积物中，而上清液则主要由氨氮和少量的有机物组成，同时高氨氮、低有机物的上清液自流进入高效硝化反应器。高效硝化反应器采用IFAS工艺：此工艺通过悬浮载体的生物膜截留硝化细菌，由于进水有机质含量偏低，使得系统硝化反应效率较高，同时将生物吸附系统上清液中的氨氮氧化为硝酸盐；硝化液自流进入缺氧池，生物吸附系统沉积物也作为碳源进入缺氧池，进行反硝化反应，由此除去污水中TN的同时，硝化污水中的COD；此外，生物吸附系统厌氧-好氧交替环境富集PAO，在缺氧池中进行反硝化除磷；经过反硝化除氮后污水最后自流进入二次曝气池，除去剩余 COD和氨氮以及污泥上负载的N2，提高了污泥沉降性能；最后泥水混合液进入二沉池，经过沉淀后，部分沉积污泥回流至高效硝化池，剩余污泥外排。[0040]以下通过具体的实施例对本实用新型的内容作进一步详细的说明。[0041]实施例：[0042]附图1是本实用新型装置的示意图。图1中，1-生物吸附池，2-生物吸附池搅拌机，3-短世代污泥投加装置，4-沉淀池，5-沉淀池出水堰，6-沉淀池沉积物出口，7-污泥再生池，8-污泥再生池曝气装置，9-硝化反应池，10-硝化反应池曝气装置，11-缺氧反硝化池，12-缺氧反硝化池搅拌机，13-二次曝气池，14-二次曝气池曝气装置，15-二沉池，16-二沉池污泥出口，17- 污泥贮存池，18-风机。[0043]下面结合附图1对本实用新型的装置作进一步的说明。一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置，包括通过管道依次相连的生物吸附池(1)、沉淀池(4)、硝化反应池(9)、缺氧反硝化池(11)、二次曝气池(13)和二沉池(15)，还包括污泥再生池(7)；生物吸附池(1) 内设有搅拌机(2)，缺氧反硝化池(11)内设有搅拌机(12)；生物吸附池(1)通过管道与短世代污泥投加装置(3)相连接；沉淀池(4)底部设有沉积物出口(6)，沉淀池的沉积物出口(6)通过管道分别与污泥再生池(7)和缺氧反硝化池(11)相连接，污泥再生池(7)通过管道与生物吸附池(1)相连接；二沉池(15)底部设有污泥出口(16)，二沉池的污泥出口 (16)通过管道与硝化反应池(9)相连接；硝化反应池(9)设有曝气装置(10)，二次曝气池(13)设有曝气装置(14)，污泥再生池(7)设有曝气装置(8)。装置中，沉淀池(4)的顶部设有出水堰(5)，出水堰(5)通过管道与硝化反应池(9)相连接；二沉池(15)的污泥出口(16)通过管道与污泥贮存池(17)相连接；曝气装置(8)、(10)和(14)均通过管道与风机(18)相连接。[0044]制作生物吸附池(1)，有效容积容积20L，设置搅拌机(2)，系统启动时，生物吸附池 (1)通过短世代污泥投加装置(3)投加特种活性污泥(泥龄0.3～0.8d