一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺，属于污水处理、环境保护领域。对于低水力停留时间氧化沟的脱氮能力不足、出水水质低于现行污水标准的问题，发明专利技术一种占地小且脱氮效果良好的复合型氧化沟系统及工艺，可用于用地紧张的新建污水厂，也可用于低水力停留时间下总氮和氨氮排放不达标的原有污水厂的氧化沟的低成本提标改造。本发明专利技术的创新点在于：生物强化硝化区。在氧化沟的主沟道中隔离出生物强化硝化区，并装填多孔生物填料，大幅提升微生物浓度，富集培养硝化菌(亚硝化菌)和反硝化菌，突破在短水力停留时间氧化沟内完成生物硝化和反硝化的瓶颈，实现同时硝化反硝化，大幅提升低水力停留时间下“除碳型”氧化沟的脱氮效能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺，属于污水处理、环境保护领域。对于低水力停留时间氧化沟的脱氮能力不足、出水水质低于现行污水标准的问题，专利技术一种占地小且脱氮效果良好的复合型氧化沟系统及工艺，可用于用地紧张的新建污水厂，也可用于低水力停留时间下总氮和氨氮排放不达标的原有污水厂的氧化沟的低成本提标改造。本专利技术的创新点在于：生物强化硝化区。在氧化沟的主沟道中隔离出生物强化硝化区，并装填多孔生物填料，大幅提升微生物浓度，富集培养硝化菌(亚硝化菌)和反硝化菌，突破在短水力停留时间氧化沟内完成生物硝化和反硝化的瓶颈，实现同时硝化反硝化，大幅提升低水力停留时间下“除碳型”氧化沟的脱氮效能。【专利说明】一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺
本专利技术涉及一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺，属污水处理、环境保护领域。适用于总氮和氨氮排放不达标的城市污水厂的提标改造及用地紧张的新建污水厂二级生物处理工艺。
技术介绍
氧化沟是一种常见的采用活性污泥法的污水处理工艺。典型的氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环，混合液的溶解氧沿着沟长变化，形成缺氧区和好氧区，去除有机污染物，脱氮除磷，出水水质良好。氧化沟灵活性和适应性非常强，因此应用广泛，发展迅速，种类繁多。然而，对于低水力停留时间的氧化沟而言，它去除BOD、COD等效果良好，但由于其水力停留时间较短，硝化反硝化都不够充分，因而脱氮能力不足，出水水质低于现行的污水水质标准。因此，针对低水力停留时间的氧化沟，急需进行改造或者新建，以期提高其脱氮能力，使出水总氮、氨氮达标。 在本专利技术所涉及
，国内学者和工程设计人员主要通过在二级处理之后增加深度处理构筑物来实现污水厂出水水质的改善。这类技术比较成熟，但在缺乏改扩建用地的污水厂难于应用，而且建设投资和运行成本均要显著增加。在不新增加处理构筑物的情况下，学者们开发出了很多类型的复合型氧化沟，有的通过改变流态从而优化氧化沟的脱氮性能，有的将厌氧区、缺氧区、好氧区进行分区隔离，有的在氧化沟内部合建SBR池。这些专利技术基本上都取得了有益的效果，但是大都池容大、占地面积大，不适用于对原有氧化沟的改造。此外，也有学者试验了在氧化沟中加入悬浮填料的方式来提高氧化沟中微生物量，进而提高生物处理效率，但由于没有充分考虑到氧化沟高流速的流态特征，以及有机物降解微生物和除氮微生物之间协同和竞争关系，将会给氧化沟的运行管理带来极大困难，其除氮效果也不理想。欧美等发达国家则有通过在氧化沟中设置中孔纤维膜过滤系统，将氧化沟转变为膜生物反应器(MBR)的方式运行，以提高氧化沟的处理效率。这种方法可以显著提升氧化沟中的微生物量，大幅提升处理出水水质，但是投资、运行成本均很高，管理技术难度也很大，并不适合发展中国家采用。 据统计，在重庆三峡库区首批城市污水厂中有70%运用了氧化沟工艺，当时设计时采用的规范《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准中氨氮< 15mg/l，对总氮没有要求，而现行的《城镇污水厂污染物排放标准》(GB189182002)的一级B标中要求氨氮彡8mg/l，总氮彡20mg/l。可见，这些水厂的氧化沟脱氮能力明显不足。由于大多厂区用地紧张，因此对不新增构筑物的低成本提标改造技术需求十分迫切。同时，对于用地紧张的新建污水厂，专利技术一种占地小且在短水力停留时间下能高效脱氮、出水水质良好的氧化沟，也是十分必要的。因此，本专利技术涉及的一种生物强化脱氮氧化沟及工艺有很大的应用前景和市场需求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是:针对低水力停留时间氧化沟存在的脱氮能力不足、出水水质低于现行污水标准的问题，以及针对原有污水厂厂区用地紧张问题，提供一种不新增构筑物的低成本改造技术，同时为用地紧张的新建污水厂，提供一种占地小且出水水质良好的氧化沟技术。专利技术一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统及工艺，强化生物脱氮能力，以使出水水质，特别是总氮、氨氮达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB189182002)的一级标准。 为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统，其特征在于:包括一个由池壁围成的氧化沟。氧化沟的主沟道包括生物反硝化区和有机物氧化区，并隔离设置了独立的生物强化硝化区。所述生物反硝化区为缺氧区，有机物氧化区为好氧区，生物反硝化区和有机物氧化区的交界处设有曝气装置。所述生物强化硝化区的起始端位于所述有机物氧化区内，所述生物强化硝化区的末端封闭。 污水在氧化沟主沟道内流动的过程中，当流经有机物氧化区后，一部分污水从生物强化硝化区的起始端流入所述生物强化硝化区。通过水泵将生物强化硝化区末端的污水抽到主沟道中，然后继续在主沟道循环流动。 所述生物强化硝化区不把主沟道截断，只占主沟道的一部分，通过隔墙(围合材料)与主沟道隔开，装填多孔生物填料，进行曝气，从而强化硝化作用。 进一步，所述氧化沟包括一段设置在池壁内的导流墙。所述导流墙的上端高于氧化沟中的水平面。 隔板I和隔板II与导流墙连接，将主沟道隔离出一个副沟道。所述副沟道即是生物强化硝化区。所述生物强化硝化区内，设置有上下交替的折流板(折流板1、11)，以延长水力停留时间，相邻折流板间装填多孔生物填料，增加微生物密度。所述生物强化硝化区的起始端位于所述有机物氧化区内，所述生物强化硝化区的末端封闭。 所述生物强化硝化区起始端的入水口设有上流式斜板泥水分离装置，对流入生物强化硝化区的污水进行泥水分离。进一步，所述氧化沟包括一段设置在池壁内的导流墙。所述导流墙的一端设置有隔板II1、另一端设置有隔板IV。所述隔板III和隔板IV之间设置有隔板V。 所述隔板III下端连接在氧化沟的底部，隔板III的左右两端分别连接在导流墙和池壁上，隔板III的上端高于氧化沟中的水平面。 所述隔板IV下端与氧化沟的底部之间具有间隙，隔板IV的左右两端分别连接在导流墙和池壁上，隔板IV的上端高于氧化沟中的水平面。 所述隔板V下端连接在氧化沟的底部，隔板V的左右两端分别连接在导流墙和池壁上，隔板V的上端低于氧化沟中的水平面。 所述隔板IV和隔板V之间设置上流式斜板泥水分离装置。 所述隔板III和隔板IV之间设置有多孔生物填料。 氧化沟运行时，用水泵将隔板III面向隔板IV—侧的污水抽到隔板III背向隔板IV—侧，使生物强化硝化区的出水混到主沟道水中，并继续循环流动。 进一步，还包括若干块折流板I和若干块折流板II。所述隔板III和隔板IV之间交替地设置折流板I和折流板II。 所述折流板I下端与氧化沟的底部之间具有间隙，折流板I的左右两端分别连接在隔墙和池壁上，折流板I的上端高于氧化沟中的水平面。 折流板II下端连接在氧化沟的底部，折流板II的左右两端分别连接在隔墙(4、1041,1)和池壁上，折流板II的上端低于氧化沟中的水平面。 进一步，在上流式斜板泥水分离装置底部积泥区设置一个斜坡。所述斜板泥水分离装置下部与主沟道连通。所述斜坡坡向主沟道。 进一步，在生物强化硝化区下部设置曝气系统。这些曝气系统设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型生物强化脱氮氧化沟系统，其特征在于：包括一个由池壁(107)围成的氧化沟(1)；氧化沟(1)的主沟道包括生物反硝化区和有机物氧化区，隔离设置了独立的生物强化硝化区；所述生物反硝化区为缺氧区，有机物氧化区为好氧区，生物反硝化区和有机物氧化区的交界处设有曝气装置；所述生物强化硝化区的起始端位于所述有机物氧化区内，所述生物强化硝化区的末端封闭；污水在氧化沟主沟道内流动的过程中，当流经有机物氧化区后，一部分污水从生物强化硝化区的起始端流入所述生物强化硝化区；通过水泵将生物强化硝化区末端的污水抽到主沟道中，然后继续在主沟道循环流动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟俊，肖海文，何强，杨梦丽，黄泽金，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85