[发明专利]一种低回流比高填料填充率的污水处理系统及工艺

说明书

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种低回流比高填料填充率的污水处理系统及工艺。针对现有技术中污水处理系统采用AAO工艺时存在占地面积较大，土建成本高，整体能耗较高，运营费用高，其中生物滤池反洗时能耗高，填料易板结，内部形成死区，导致反应速率下降，出水水质变差的技术问题，本申请提供一种低回流比高填料填充率的污水处理系统，取消二沉池等泥水分离系统，减小系统占地面积；取消厌氧区域及其外回流，降低系统回流部分能耗；可实现系统长时间运行，填料不板结，且反洗能耗低。本申请还提供一种低回流比高填料填充率的污水处理工艺，硝酸盐回流采用小倍比回流，系统具有微生物流失量少，碳源补充量少，产泥量少的优点。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种低回流比高填料填充率的污水处理系统及工艺。

背景技术

随着社会的快速发展，对环境治理的要求不断提高，污水处理厂污水排放标准也日益严格。污水处理厂常见的处理指标有总氮、氨氮、化学需氧量COD、生化需氧量BOD₅、悬浮物SS、总磷等指标。针对以上指标污水处理厂常采用氧化沟或AAO等活性污泥法去除碳氮磷指标，后续增加高效沉淀池及反硝化深床滤池等系统进行深度处理后达标外排。常规的污水处理厂工艺路线如图1所示，污水通过粗细格栅以及沉砂池预处理后进入生化反应系统，污水在厌氧段中聚磷菌释放磷，并吸收易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，从而达到除磷的目的；在缺氧段中，反硝化细菌将回流带入的硝酸盐(亚硝酸盐)通过反硝化作用转化成氮气逸出水中，从而达到脱氮的目的。在好氧段中，硝化细菌将氨氮通过生物硝化作用转化成硝酸盐。好氧池后端增加二沉池进行固液分离，而后上清液通过二次提升进入后续的深度处理系统进行处理。此外，生化系统中通过增加大比例内回流将好氧段的硝酸盐回流至缺氧段，确保缺氧段反硝化反应的正常发生；通过增加外回流将二沉池的污泥回流至厌氧池前端，保证系统中合适的污泥浓度。

由于AAO工艺在厌氧、缺氧、好氧段利用生化反应去除COD、TP、TN等指标，且工艺目前较成熟，应用广泛且有明确的设计标准及规范，对有机物的处理效果好，以及其运营成本低、易控制等特点，故是现有城市生活污水脱氮除磷的主流工艺。但该工艺具有停留时间较长且需要二沉池故整体占地面积较大，土建成本高，系统运行同时需要内回流及外回流，进入后续深度处理一般需要二次提升，系统整体具有能耗较高，运营费用高，生化除磷效果不稳定等缺点。

生化系统还有曝气生物滤池(BAF)、反硝化滤池等工艺，通过在反应系统中填充火山岩或陶粒等硬质填料，为微生物的生长繁殖提供场所。系统内微生物附着在填料表面形成生物膜，从而去除水中的各种污染物指标。生物滤池在使用过程中存在反洗能耗高且效果有限、填料易板结，内部形成死区，从而导致反应速率下降，出水水质变差等问题。现有的传统活性污泥法如AAO工艺采用生物滤池如曝气生物滤池及反硝化滤池等工艺，一方面生物滤池对设备的进水要求较高，进水悬浮物浓度需控制在SS≤100mg/L，过高的悬浮物会导致填料的堵塞。另一方面生物滤池需要采用气反洗或者水反洗的方式对填料定期进行冲洗，由于火山岩及陶粒的填料较重，反洗所需的能耗较高。此外反冲洗的效果有限，长时间使用依旧存在填料板结现象。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中污水处理系统采用AAO工艺时存在占地面积较大，土建成本高，整体能耗较高，运营费用高，其中生物滤池反洗时能耗高，填料易板结，内部形成死区，导致反应速率下降，出水水质变差的技术问题，本申请提供一种低回流比高填料填充率的污水处理系统，取消二沉池等泥水分离系统，减小系统占地面积，取消系统的外回流，降低系统回流部分能耗，可实现系统长时间运行，填料不板结，且反洗能耗低。本申请还提供一种低回流比高填料填充率的污水处理工艺，硝酸盐回流采用小倍比回流，系统具有微生物流失量少，硝酸盐回流比低，碳源补充量少，产泥量少的优点。

2.技术方案

为达到上述目的，提供的技术方案为：