一种污水处理厂提标改造系统的制作方法

本实用新型属于污水处理装置技术领域，具体涉及一种污水处理厂提标改造系统。

背景技术：

2002年《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)颁布实施以来，我国城镇污水厂数量不断增长，但当时的排放标准要求相对较低，很多污水处理厂出水执行GB18918-2002中二级或一级B排放标准。

面对我国仍旧严峻的水环境形势，改善水污染状况，提升人居生活质量成为建设美丽中国，促进绿色发展的重要任务，相关治理政策先后落地，以保障污染防治工作的推进。2015年国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》(“水十条”)提出要因地制宜的对现有城镇污水处理设施进行改造；2015年时隔13年修订的《城镇污水厂污染物排放标准》，新增了水污染物基本控制项目，对污水处理厂要求限期先后实行一级A标准。在新要求、高标准之下，污水处理厂提标改造成为必然。对照一级A排放标准，现有污水厂普遍存在的问题是氮、磷超标。

DAT-IAT工艺是传统SBR工艺的变形，是一种连续进水的SBR工艺。DAT-IAT工艺主体构筑物由需氧池(DAT)和间歇曝气池(IAT)串联组成，DAT池为主反应区，一般情况下DAT池连续进水，连续曝气，其出水经双层导流墙连续进入IAT池，同时从IAT池回流的污泥也进入DAT池。IAT池相当于一个传统的SBR池，但进水是连续的，曝气是周期性的，排水工序只发生在IAT池。在废水脱氮方面，虽然IAT池能够在时间序列上形成好氧-缺氧-厌氧交替出现的环境，但由于大部分有机物已被降解，不能为反硝化提供足够的碳源，导致出水TN超标。此外，传统的DAT-IAT工艺中没有除磷功能，因此出水中总磷往往超标。

要想解决TN超标的情况，需要在碳源充足的情况下，在缺氧环境进行反硝化反应，达到脱氮。但是对于已建成的城市污水处理厂来说，基本已没有位置在DAT-IAT池前端新建缺氧池(在碳源充足的情况下，通过混合液回流进行反硝化脱氮)。在IAT池曝气后的缺氧段，通过外加碳源进行反硝化，存在投加量大，成本高，且易造成出水COD超标的风险。

要想解决总磷超标的问题，一般采取向污水中投加化学除磷剂与磷反应生成沉淀物的方法。除磷剂通常投加于初沉池前、二沉池前或二级处理出水处，在二级处理出水处投加除磷剂时，必需后设混凝、沉淀、过滤等深度处理工艺，以将污水与除磷药剂反应形成的不溶性磷酸盐从污水中除去，同时将沉淀不完全的SS及有机污染物也去除，才能有效保证出水中COD、SS、氨氮、总氮、总磷等指标达标。传统的混凝、沉淀、过滤(普通滤池)工艺的最大的缺点是占地面积大，对于污水处理厂改造类项目，无法提供充足场地。因此需要一套运行稳定且占地小的深度处理工艺。

本实用新型对基于DAT-IAT工艺的二级污水处理厂进行提标改造，对DAT-IAT处理单元进行原位改造，即在不增加脱氮构筑物的前提下，对原有DAT-IAT池进行改造，通过对生物系统重新分区及功能强化，使其在不影响原有有机物处理能力的基础上，具有稳定的脱氮(总氮)功能，甚至能进一步提高有机物处理能力；本实用新型还选择占地小运行稳定的深度处理工艺进行化学除磷，并进一步去除有机污染物及悬浮物，确保处理出水中各项指标稳定达到一级A标准。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种污水处理厂提标改造系统，解决了现有技术中采用DAT-IAT工艺的污水厂普遍存在氮、磷超标的问题。

本实用新型提供了一种污水处理厂提标改造系统，包括依次串联的原位改造的DAT-IAT生化池、中间水池、管道混合器、网格絮凝池、斜管沉淀池、D型滤池以及清水池；

所述DAT-IAT生化池的DAT池内前段设置为缺氧区、后段设置为好氧区，且所述缺氧区与所述好氧区的体积比为0.6-1.2：1；所述缺氧区的底部设有第一曝气管，所述好氧区的底部设有第二曝气管，且所述第一曝气管和所述第二曝气管上均设有第一电动阀和第一曝气器，所述第一曝气管和所述第二曝气管均连接有变频风机；所述缺氧区底部远离所述好氧区的一角处还设有第一潜水搅拌器，对角处设有第二潜水搅拌器；所述好氧区内位于所述第二曝气管的上方处设置有填料；

所述DAT-IAT生化池的IAT池底部设有第三曝气管，所述第三曝气管上设有第二电动阀，且所述第三曝气管与所述变频风机连接，所述第三曝气管上还设有第二曝气器；所述IAT池的底部设有混合液回流泵，所述混合液回流泵的出液管上设有三通管，所述三通管的三个出液管上分别连接有回流主管、剩余污泥排放管和回流旁路管，且所述回流主管、所述剩余污泥排放管和所述回流旁路管上均安装有第三电动阀；所述回流主管的出液端位于所述DAT池内进水端，所述回流旁路管的出液端位于所述IAT池内；

所述网格絮凝池的底端与所述斜管沉淀池的底端均设有污泥排放管，所述D型滤池的中部设有反洗水排放管；

所述污水处理厂提标改造系统还包括污泥池，所述污泥池通过管线与所述中间水池连通，所述剩余污泥排放管的出液端、所述网格絮凝池污泥排放管的出液端、所述斜管沉淀池污泥排放管的出液端以及所述D型滤池反洗水排放管的出液端均位于所述污泥池内。

优选的，所述第一潜水搅拌器到DAT池进水侧池壁的距离小于所述第二潜水搅拌器到好氧区填料边界的距离。

优选的，所述填料为组合填料，且采用悬挂式安装。

优选的，所述IAT池内还设置有滗水器。

优选的，所述管道混合器的上方处还设有加药装置，所述加药装置通过管线与所述管道混合器连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型对以DAT-IAT工艺作为二级生化处理单元的城市污水处理厂进行提标改造，在不新建脱氮污水处理设施，不外加碳源的情况下进行原位脱氮提标改造，通过对DAT池生物系统重新分区及功能强化，使其在不影响原有有机物处理能力的基础上，具有稳定的脱氮功能，甚至能进一步提高有机物处理能力。

2)本实用新型将原DAT池连续进水连续曝气工艺改造为前段缺氧、后段好氧的AO形式生物反应区，并将IAT池混合液回流至缺氧段，进行反硝化反应，达到脱氮的目的；同时，本发明还在好氧段设置悬挂填料，提高此段容积负荷，使好氧段有机物降解能力达到甚至超过原DAT池。

3)本实用新型利用原有风机，通过增设变频控制柜和曝气管上的电动阀，有效控制各区域曝气强度；利用原有污泥回流泵，通过增设三通及其各出口的连接管、阀门，达到混合液回流、剩余污泥排放及多余混合液内回流的目的，最大限度的利用了原有设备。

4)本实用新型在DAT-IAT工艺后增设管道混合器、网格絮凝池、高效斜管沉淀池及D型滤池组合的深度处理设施，能够高效除去废水中的总磷和悬浮物，还能进一步去除有机污染物。

5)本实用新型不新建脱氮污水处理构筑物，不外加碳源，且增加的除磷构筑物占地小，整个改造工程施工难度小，周期短，见效快，节省投资和运行费用，改造后处理出水中各项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

附图说明

图1为本实用新型提标改造前的DAT-IAT池工艺流程图；

图2为本实用新型提标改造后的工艺流程图。

附图标记说明：

1-DAT-IAT生化池，2-中间水池，3-管道混合器，4-网格絮凝池，5-斜管沉淀池，6-D型滤池，7-清水池，8-第一曝气管，9-第二曝气管，10-第一电动阀，11-第一曝气器，12-变频风机，13-第一潜水搅拌器，14-填料，15-第三曝气管，16-第二电动阀，17-第二曝气器，18-混合液回流泵，19-回流主管，20-剩余污泥排放管，21-回流旁路管，22-第三电动阀，23-滗水器，24-加药装置，25-污泥排放管，26-污泥池，27-反洗水排放管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

一种污水处理厂提标改造系统，具体如图1-2所示，其中图1为本实用新型提标改造前的DAT-IAT池工艺流程图，图2为本实用新型提标改造后的工艺流程图，从图1和图2可以看出，本实用新型是以污水处理厂原有的DAT-IAT工艺为基础，将原工艺中的DAT池改造成前段为缺氧区、后段为好氧区的AO生物反应区，同时将IAT池内混合液回流至DAT池内的缺氧区进行反硝化反应。此外，本实用新型还在改造后的DAT-IAT工艺后面加上了除磷深度处理工艺，以使处理后的污水中各项指标均能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

从图2可以看出，本实用新型的污水处理厂提标改造系统包括依次串联的原位改造DAT-IAT生化池1、中间水池2、管道混合器3、网格絮凝池4、斜管沉淀池5、D型滤池6以及清水池7。

DAT-IAT生化池1的DAT池内前段设置为缺氧区、后段设置为好氧区，且缺氧区与好氧区的体积比为0.6-1.2：1；缺氧区的底部设有第一曝气管8，好氧区的底部设有第二曝气管9，且第一曝气管8和第二曝气管9上均设有第一电动阀10和第一曝气器11，第一曝气管8和第二曝气管9均连接有变频风机12。本实用新型将用于原DAT池曝气的工频风机改为变频风机，根据工艺的实际运行需要调整曝气量，减少能耗；本实用新型还将原DAT池曝气管上控制曝气量的手动阀门改为电动阀，控制原DAT池内各段的曝气量，使DAT池形成前段缺氧、后段好氧的AO形式生化池；根据DAT池改造后缺氧区和好氧区所需要的溶解氧浓度值，控制第一曝气管8和第二曝气管9上第一电动阀10的开启情况，从而对缺氧区和好氧区内的溶解氧量进行控制。

需要说明的是，原DAT池底部的曝气系统无需拆除，缺氧区内的第一曝气管8由第一电动阀10控制，进行间断的微量曝气，维持缺氧状态并起到搅拌、防止污泥沉积的作用；好氧区利用原有曝气系统进行曝气，保证提供充足的溶解氧。

缺氧区底部远离好氧区的一角处设有第一潜水搅拌器13，对角处设有第二潜水搅拌器，考虑到DAT池改造后形成的缺氧区和好氧区之间没有隔墙，无法明确界定，因此设置第一潜水搅拌器13到好氧区填料14边界的距离大于第二潜水搅拌器到DAT池进水侧池壁的距离，从而对缺氧区和好氧区划定一个大概的范围。此外，第一潜水搅拌器13和第二潜水搅拌器可以使缺氧区内的污泥处于悬浮状态，有利于反应的充分进行。

好氧区内位于第二曝气管9的上方处设置有悬挂式安装的填料14，填料14为组合填料，包括原片和纤维束，规格为其中圆片的材质为聚乙烯，纤维束的材质为合成纤维。填料14在好氧区的填充比为60％，填充高度为3-3.5m。

DAT-IAT生化池1的IAT池底部设有第三曝气管15，第三曝气管15上设有第二电动阀16，且第三曝气管15与变频风机12连接，第三曝气管15上还设有第二曝气器17；IAT池的底部设有混合液回流泵18，混合液回流泵18的出液管上设有三通管，三通管的三个出液管上分别连接有回流主管19、剩余污泥排放管20和回流旁路管21，且回流主管19、剩余污泥排放管20和回流旁路管21上均安装有第三电动阀22；回流主管19的出液端位于DAT池内进水端，回流旁路管21的出液端位于IAT池内；

由于DAT-IAT工艺的污泥回流比一般为300-400％，满足改造后以脱氮为目的混合液回流比100-400％的要求，因此无需重新购买安装混合液回流装置，可以利用原有IAT内的混合液回流泵18，通过调整运行方式和管线改造，达到混合液回流和剩余污泥排放的功能。

本实用新型在原混合液回流泵18的出液管上设置三通管，三通管的三个出液管上分别连接回流主管19、剩余污泥排放管20和回流旁路管21，并在各管道上安装第三电动阀22。在IAT池曝气阶段进行混合液回流时，开启回流主管19上的第三电动阀22、回流旁路管21上的第三电动阀22，同时关闭剩余污泥排放管20上的第三电动阀22进行操作运行；开启混合液回流泵18，通过调整回流主管19上的第三电动阀22的开启度，实现混合液按需要的比例回流，多余的混合液由回流旁路管21流回IAT池；在IAT池沉淀后排泥时，打开剩余污泥排放管20上的第三电动阀22，回流主管19上的第三电动阀22、回流旁路管21上的第三电动阀22，通过控制剩余污泥排放管20上的第三电动阀22的开启时间，实现排泥，多余的混合液由回流旁路管21流回IAT池。

需要说明的是，IAT池内还设置有滗水器23，滗水器23能从静止的池表面将澄清水滗出，而不搅动池底沉淀，确保出水水质达标。

IAT池出水进入中间水池2，污水经由中间水池2内设置的提升泵进入管道混合器3，管道混合器3的进水端设除磷剂投药口，并通过管道连接加药装置24，通过加药装置24往除磷剂投药口内投加化学除磷剂，混合有化学除磷剂的污水进入网格絮凝池4，在网格絮凝池4絮凝反应。

网格絮凝池4内水平设置有多层钢制网格及上下交错的过水孔洞，底部设有多个泥斗，每个泥斗底端均设有污泥排放管25，污水在网格絮凝池4内形成良好的絮凝条件，从而使污水中磷与除磷剂充分反应，形成不溶性磷酸盐。

网格絮凝池4出水经过斜管沉淀池5沉淀，其中，斜管沉淀池5内设有六边形蜂窝斜管，且六边形蜂窝管的倾角为60°，斜管沉淀池5的底部设有多个泥斗，每个泥斗底端均设有污泥排放管25，斜管沉淀池5的顶端还设有穿孔溢流槽收集上清液，上清液经穿孔溢流槽流入D型滤池6。

斜管沉淀池5出水经过D型滤池6过滤，其中，D型滤池6的顶部设有进水V型槽，中部设有滤料及承托滤料的承托层，底部池壁设有共用的出水管和反洗进水管接口，与进水口相对的池壁中部设有反洗风管接口，滤料上方的池壁上设有反洗水排水管，并且各管线上均设有电动阀门。

正常运行时，出水管电动阀门打开，反洗进水管电动阀门、反洗风管电动阀门、反洗水排水管电动阀门均关闭，出水自流入清水池7；反洗包括三个阶段，即单独气洗、气水同时反冲洗以及清水漂洗，反洗时，出水管电动阀门关闭，反洗进水管电动阀门、反洗风管电动阀门、反洗水排水管电动阀门打开，从而对D型滤池6进行清洗。

需要说明的是，D型滤池6出水自流入清水池7，清水池7内部分清水供D型滤池6反冲洗使用，其余清水消毒处理后排放。

本实用新型还包括污泥池26，剩余污泥排放管20的出液端、网格絮凝池4的污泥排放管25出液端、斜管沉淀池5的污泥排放管25出液端以及D型滤池6的反洗水排放管27出液端均位于污泥池26内。

本实用新型中，污泥池26与中间水池2与合建，且污泥池26的顶板高于中间水池2的顶板；污泥池26内设有上清液排放管，上清液排放管一端在污泥池26内，另一端通过电动阀门连接至中间水池2，上清液排放管位于污泥池26内的一端为喇叭口，通过设有喇叭口的上清液排放管将上清液自流至中间水池2，沉积的污泥则送至污泥脱水系统处理后将泥饼外运处置。

本实用新型中，以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。