强化原水碳源高效利用的污水处理系统及处理工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统及处理工艺，属于水处理技术领域。包括预处理系统、前置超效分离系统、碳源回收系统、纯膜MBBR生化系统、后置超效分离系统及污泥处理系统；首先通过预处理系统除去污水中的废渣、砂，经过预处理后的污水进入前置超效分离系统，对绝大部分非溶解性COD、TP、TN及SS等污染物强化去除；然后通过碳源回收系统对前置超效分离工艺产生的污泥进行水解发酵，提取其中的溶解态优质碳源，供后续生化系统反硝化使用；通过纯膜MBBR生化系统对溶解性COD、NH

Sewage treatment system and process to enhance efficient utilization of carbon source in raw water

【技术实现步骤摘要】
强化原水碳源高效利用的污水处理系统及处理工艺
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统及处理工艺。
技术介绍
随着工农业发展以及城镇化进程不断地加快，我国水环境形势日趋严峻，集中体现在水少、水体污染两个层面。地表水、地下水和饮用水污染在制约经济社会发展进步的同时也威胁着人体健康。我国地表水、地下水均有不同程度的污染，受地表水、地下水污染影响，饮用水水源地也存在污染物超标现象，水污染现状不容乐观。节约用水，治理污染已经成为全社会共识，越来越引起人们的重视。为了满足现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准甚至是一些经济发达地区严于一级A的准IV、准III类水排放标准，老水厂升级改造思路是通常在传统的污水处理系统(预处理+生化处理+二沉池+消毒外排)基础上，生化段镶嵌IFAS工艺/二沉池后增加深度处理工艺：如反硝化深床滤池、高密度沉淀池、磁混凝沉淀池、加载微砂沉淀、转盘滤池等；新建水厂的工艺路线与老厂升级改造思路大致相同。传统工艺路线存在碳源利用率低，需要补充大量碳源满足TN达标、占地面积大、产泥量高等方面不足。刘智晓等人(污泥作为污水厂内碳源的水解特性及工艺选择[J].中国给水排2011，,27(22):30-34)研究表明：初沉污泥与活性污泥比可以产生含量更高的VFAs，充分挖掘污水厂的“内碳源”，利用污泥水解产生VFAs，不仅能有效提高除磷脱氮效率，降低外碳源投加量，而且可以降低污水厂的污泥产量，是可持续的资源化技术。孟凡静等人(不同类型污泥中非溶解性有机物水解产酸特性研究[J].环境污染与防治,2019,3(41):283-284.)研究表明：与初沉污泥和剩余污泥相比，絮凝污泥水解酸化性能最优，增加生物除磷脱氮工艺稳定性，是解决易生物降解的有机物不足的有效措施。随着居民用水量的逐步增加，一些水厂无法承担超负荷运行，既需要提标又需要扩容，在此情况下，传统工艺劣势逐渐显现，土地资源不足、外加碳源投加量高等成为主要限制性因素。因此，开发一种高度集成、低能耗、节约占地、处理效果稳定的污水处理工艺组合显得尤为迫切。
技术实现思路
为了解决现有技术中污水处理系统存在的占地面积大、能耗高的技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其通过集成各个系统，节省了占地面积、能耗低、且处理效果好，可以稳定达到准IV或准Ⅲ类水排放标准。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，包括预处理系统、前置超效分离系统、碳源回收系统、纯膜MBBR生化系统、后置超效分离系统及污泥处理系统；所述的预处理系统位于整个污水处理系统的前端，其用于将废水中的废渣、废砂去除；所述的前置超效分离系统位于所述的预处理系统后方，其包括依次并排设置的第一池体、第二池体、第三池体及沉淀池，相邻的池体之间保持连通，所述的第一池体的上方连接有PAC加药装置，通过所述的PAC加药装置向第一池体内投加PAC，所述的第二池体的上方连接有磁分离机，通过所述的磁分离机将优筛磁种加入所述的第二池体内，所述的第三池体的上方连接有PAM加药装置，通过所述的PAM加药装置向所述的第三池体内投加PAM；所述的沉淀池的底部连接有两条支路管线，分别为第一支路管线和第二支路管线，所述的第一支路管线的另一端通入所述的第二池体，在所述的第一支路管线上设置有回流污泥泵；所述的第二支路管线的另一端连接至所述的磁分离机，在所述的第二支路管线上依次连接有剩余污泥泵、高速剪切机，分离后的污泥进入碳源回收系统；所述的碳源回收系统用于将产生的污泥进行水解、发酵，提取其中溶解态的优质碳源，为所述的纯膜MBBR生化系统补充反硝化所需碳源；所述的纯膜MBBR生化系统位于所述的前置超效分离系统与所述的后置超效分离系统之间，所述的纯膜MBBR生化系统用于对溶解性COD、NH3-N及TN进行生化处理；所述的后置超效分离系统的结构与所述的前置超效分离系统结构相同，经所述的纯膜MBBR生化系统处理后的污水进入所述的后置超效分离系统进一步处理，所得污泥经过相应的管线流入所述的污泥处理系统或碳源回收系统。作为本专利技术的一个优选方案，所述的第一池体、第二池体、第三池体内均设置有搅拌器；在所述的沉淀池内设置有刮泥机，所述的刮泥机接近所述的沉淀池的底部，在所述的沉淀池的中上部填充有斜管填料。作为本专利技术的另一个优选方案，所述的纯膜MBBR生化系统包括依次并排设置的第四池体、第五池体、第六池体及第七池体，相邻的池体之间保持连通，每个池体内设置有悬浮载体，其中，第四池体和第六池体内设置有搅拌器，第五池体和第七池体内设置有曝气装置。进一步优选，所述的曝气装置包括曝气管，所述的曝气管铺设在所述的第五池体和第七池体的底部。进一步优选，所述的第一池体与第二池体之间、第二池体与第三池体之间、第三池体与沉淀池之间均设置有隔离墙，每个隔离墙上设置有过水口，相邻的池体之间通过所述的过水口保持连通。进一步优选，所述的前置超效分离系统内优筛磁种的粒径为80-200μm，优筛磁种的投加量为8-12g/L。进一步优选，所述的第四池体、第五池体、第六池体、第七池体内悬浮载体的填充率为15-70％，所述的悬浮载体采用高密度聚乙烯材质的柱状载体，比表面积为450-6000m2/m3。进一步优选，后置超效分离系统内优筛磁种的粒径为40-120μm，优筛磁种的初次投加量为8-10g/L。本专利技术的另一任务在于提供一种强化原水碳源高效利用的污水处理工艺，其包括以下步骤：S1、预处理，废水进行预处理，通过物理法去除废渣、废砂；S2、前置超效分离，经过步骤S1预处理后的废水进入前置超效分离系统，对废水中的非溶解性COD、TP、TN及SS污染物强化去除；S3、碳源回收，通过步骤S2前置超效分离得到的污泥进行水解发酵，提取其中溶解态的优质碳源，为后面的纯膜MBBR生化系统补充反硝化所需碳源，所述的后置超效分离系统产生的污泥预留进入碳源回收系统连接的管路，根据实际效果可选择是否进行碳源回收；S4、纯膜MBBR生化处理，通过前置超效分离处理后的污水进入纯膜MBBR生化系统，对溶解性COD、NH3-N及TN进行生化处理；S5、后置超效分离处理，通过纯膜MBBR生化处理后的污水进入后置超效分离系统进行处理，以对TP及MBBR工艺产生的脱落生物膜所含SS等污染物进一步强化去除，其中产生的污泥通过污泥处理系统对其进行处置或利用；S6、后处理，经过步骤S5后置超效分离处理后的水选择后处理工艺进行处理，使其出水达标排放。进一步的，前置超效分离工艺中平均表面负荷设计值为10-30m3/m2·h，后置超效分离工艺中平均表面负荷设计值为15-40m3/m2·h。与现有技术相比，本专利技术带来了以下有益技术效果：(1)本专利技术强化原水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其特征在于：包括预处理系统、前置超效分离系统、碳源回收系统、纯膜MBBR生化系统、后置超效分离系统及污泥处理系统；/n所述的预处理系统位于整个污水处理系统的前端，其用于将废水中的废渣、废砂去除；/n所述的前置超效分离系统位于所述的预处理系统后方，其包括依次并排设置的第一池体、第二池体、第三池体及沉淀池，相邻的池体之间保持连通，所述的第一池体的上方连接有PAC加药装置，通过所述的PAC加药装置向第一池体内投加PAC，所述的第二池体的上方连接有磁分离机，通过所述的磁分离机将优筛磁种加入所述的第二池体内，所述的第三池体的上方连接有PAM加药装置，通过所述的PAM加药装置向所述的第三池体内投加PAM；所述的沉淀池的底部连接有两条支路管线，分别为第一支路管线和第二支路管线，所述的第一支路管线的另一端通入所述的第二池体，在所述的第一支路管线上设置有回流污泥泵；所述的第二支路管线的另一端连接至所述的磁分离机，在所述的第二支路管线上还依次连接有剩余污泥泵、高速剪切机，分离后产生的污泥进入碳源回收系统；/n所述的碳源回收系统用于将产生的污泥进行水解、发酵，提取其中溶解态的优质碳源，为所述的纯膜MBBR生化系统补充反硝化所需碳源；/n所述的纯膜MBBR生化系统位于所述的前置超效分离系统与所述的后置超效分离系统之间，所述的纯膜MBBR生化系统用于对溶解性COD、NH...

【技术特征摘要】
1.一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其特征在于：包括预处理系统、前置超效分离系统、碳源回收系统、纯膜MBBR生化系统、后置超效分离系统及污泥处理系统；
所述的预处理系统位于整个污水处理系统的前端，其用于将废水中的废渣、废砂去除；
所述的前置超效分离系统位于所述的预处理系统后方，其包括依次并排设置的第一池体、第二池体、第三池体及沉淀池，相邻的池体之间保持连通，所述的第一池体的上方连接有PAC加药装置，通过所述的PAC加药装置向第一池体内投加PAC，所述的第二池体的上方连接有磁分离机，通过所述的磁分离机将优筛磁种加入所述的第二池体内，所述的第三池体的上方连接有PAM加药装置，通过所述的PAM加药装置向所述的第三池体内投加PAM；所述的沉淀池的底部连接有两条支路管线，分别为第一支路管线和第二支路管线，所述的第一支路管线的另一端通入所述的第二池体，在所述的第一支路管线上设置有回流污泥泵；所述的第二支路管线的另一端连接至所述的磁分离机，在所述的第二支路管线上还依次连接有剩余污泥泵、高速剪切机，分离后产生的污泥进入碳源回收系统；
所述的碳源回收系统用于将产生的污泥进行水解、发酵，提取其中溶解态的优质碳源，为所述的纯膜MBBR生化系统补充反硝化所需碳源；
所述的纯膜MBBR生化系统位于所述的前置超效分离系统与所述的后置超效分离系统之间，所述的纯膜MBBR生化系统用于对溶解性COD、NH3-N及TN进行生化处理；
所述的后置超效分离系统的结构与所述的前置超效分离系统结构相同，经所述的纯膜MBBR生化系统处理后的污水进入所述的后置超效分离系统进一步处理，所得污泥经过相应的管线流入所述的污泥处理系统或碳源回收系统。


2.根据权利要求1所述的一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其特征在于：所述的第一池体、第二池体、第三池体内均设置有搅拌器；在所述的沉淀池内设置有刮泥机，所述的刮泥机接近所述的沉淀池的底部，在所述的沉淀池的中上部填充有斜管填料。


3.根据权利要求2所述的一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其特征在于：所述的纯膜MBBR生化系统包括依次并排设置的第四池体、第五池体、第六池体及第七池体，相邻的池体之间保持连通，每个池体内设置有悬浮载体，其中，第四池体和第六池体内设置有搅拌器，第五池体和第七池体内设置有曝气装置。


4.根据权利要求3所述的一种强化原水碳源高效利用的污水处理系统，其特征在于：所述的曝气装置包括曝气管，所述的曝气管铺设在所述的第五池体和第七池体的底部。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑广耀，王存峰，朱清江，许晨文，于振滨，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37