一种市政污水低碳节能处理系统及其处理工艺的制作方法

本发明涉及污水处理，具体而言，涉及一种市政污水低碳节能处理系统及其处理工艺。

背景技术：

1、近年来，我国城镇化发展速度不断加快，对环境保护的日益重视，全社会在大力推动节能减排，深入打好污染防治攻坚战，加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系，推进经济社会发展全面绿色转型，助力实现碳达峰、碳中和目标的背景下，污水处理行业也将污水处理厂低碳节能减排的工作提到议事日程；因而城镇污水处理厂的排放标准日也趋严格，现状污水处理厂通过技术改造来满足相关要求十分必要和十分迫切。

2、而现有的市政生活污水处理厂生化池沉淀系统(如说明书附图2所示)一般是相对独立设计的，各自为一个系统，且污水经过预处理后直接进入生化池内统一处理，处理后二沉池配水井再分别向多个二沉池内配水，因此需要设计污泥的外回流和硝化混合液的内回流系统，根据水力流程所选用的提升设备也只能选择能耗相对较高的轴流泵，耗能较大，这样大大增加了污水处理的成本。因此，在现有系统的基础上进行低碳节能减排的改进非常有必要。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提供一种市政污水低碳节能处理系统及其处理工艺，其将污水处理厂的污水经过预处理后在生化池配水井内进行分组均匀配水，经每组的同步硝化反硝化生化池单独处理后再统一进入后端的深度处理工艺；其主要特点是无内回流系统、低碳节能、结构紧凑、污水处理效果好、运行稳定可靠、保证率高。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、一种市政污水低碳节能处理系统，包括依次连通的生化池配水井、生化池和二沉池；所述生化池包括污泥回流区、厌氧区和同步硝化反硝化区；经活性污泥处理后的污泥絮体可在所述同步硝化反硝化区内自发地进行硝化和反硝化反应。

4、一种上述市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，包括以下步骤：

5、s1、将污水中的大体积杂质进行截留(如物理过滤、网捕吸附)，清除污水中较大的污染物，预处理后的上清液进入生化池配水井内，然后进行分组均匀配水；

6、s2、经s1预处理并分组均匀配水的上清液自流到生化池的厌氧区中，同时与污泥回流区外回流的活性污泥混合进行厌氧处理，利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的耗氧处理；处理后得第一混合液；

7、s3、将s2中处理后的第一混合液自流到同步硝化反硝化区进行生化处理，第一混合液在同步硝化反硝化区中可在好氧段进行硝化反应，之后流到缺氧段进行反硝化反应，第一混合液在好氧与缺氧段反应循环往复数次后，得第二混合液；

8、污水经预处理后，与活性污泥混合进行厌氧处理，去除废水中的有机物；同时将污水中高分子难降解的有机物转变为低分子易被降解的有机物，提高bod/cod的比值；污水进入到同步硝化反硝化区后在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的bod5，同时进行硝化反应，有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并流到缺氧段，其中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合态氮变成分子态氮，获得同时去碳和脱氮的效果。并同时存在活性污泥絮体，在絮体内核形成缺氧区进行反硝化反应，絮体外表面进行硝化反应，具体地：在活性污泥的絮体中，从絮体表面至其内核的不同层次上，由于氧传递的限制原因，氧的浓度分布是不均匀的，微生物絮体外表面氧的浓度较高，内层浓度较低。在生物絮体颗粒尺寸足够大的情况下，可以在菌胶团内部形成缺氧区，在这种情况下，絮体外层好氧硝化菌占优势，主要进行硝化反应，内层为异样反硝化菌占优势，主要进行反硝化反应。

9、因此，本发明污水处理工艺中在同步硝化反硝化区中根据生物处理流程设置好氧区和缺氧区，这样无需增加设备进行内回流，节能减排；但是污水可在同步硝化反硝化区中由于存在曝气条件且活性污泥絮体的存在下，使得污水在同步硝化反硝化区中自发地形成污水处理的好氧段及缺氧段，进行硝化和反硝化反应，整个处理中无内回流系统但总氮仍被大量去除，且外回流采用的是节能的穿墙泵，大大降低了污水处理的能耗，更加节能减排。

10、s4、经s3处理后的第二混合液自流到二沉池中进行泥水分离，使经过生物处理的第二混合液澄清，然后排出即可；同时对第二混合液中的污泥进行浓缩，然后可回流到污泥回流区进行再利用，剩余的污泥则可通过电动套筒式排泥阀排出二沉池外。

11、进一步地，所述厌氧区独立设置于所述生化池中心区域，所述同步硝化反硝化区设置于所述厌氧区外围；这样预处理后的水经配水后即送入中心的厌氧区内与活性污泥混合进行处理，活性污泥法处理后在降低混合液中的有机物浓度同时，将混合液中的氨氮转化成硝氮，提高硝氮浓度，有利于进入外围的同步硝化反硝化区中的缺氧区域进行反硝化反应，降低出水总氮浓度，整个处理中无内回流系统但总氮仍被大量去除的过程。

12、进一步地，所述厌氧区外侧还设置有污泥回流区，所述污泥回流区与厌氧区之间设置有用于污泥回流的污泥回流穿墙泵，便于将活性污泥和进水充分混合在厌氧区内进行反应，且穿墙泵更加低碳节能，大大提升了污泥回流效率，降低污水处理成本。

13、进一步地，所述二沉池的回流污泥及剩余污泥的排放管道上均设置有电动套筒式排泥阀，便于对污泥更高效且顺畅的排出。

14、进一步地，所述同步硝化反硝化区中设置有多个曝气装置，每个曝气装置可独立调控，且所述曝气装置上间隔分布有多个曝气口；这样可根据污水的处理需要进行适应性的调整，更具有针对性和灵活性，使得污水与活性污泥的反应更彻底，污水处理效果更佳。

15、进一步地，污泥的回流比为100％～150％，具体地，夏天温度较高时回流比采用100％，冬天温度较低时回流比采用150％，实现充分的反硝化脱氮反应。

16、除此之外，本发明还可根据市政污水的水质、浓度、季节变化和开启的穿墙泵的台数来控制外回流量，比如，一般情况下外回流比为100％，若进水水质浓度较大或者冬天温度较低时回流比可以增大到150％，整个生化系统的污泥浓度也加大，可以通过这种方式来应对水质水量的变化具有抗冲击的能力，提高污水处理效果并极大的降低运行成本，具有很好节能减排的效果。

17、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

18、本发明将污水处理厂的污水经过预处理后在生化池配水井内进行分组均匀配水，经每组的生化池处理后再进入后端的二沉池处理；其在生化池内进行独立的活性污泥厌氧处理以及独立的硝化反硝化处理，降低出水总氮浓度，整个生化处理过程结构紧凑、无内回流系统，处理工艺更加低碳节能、污水处理效果好、运行稳定可靠。

技术特征：

1.一种市政污水低碳节能处理系统，其特征在于，包括依次连通的生化池配水井、生化池和二沉池；所述生化池包括污泥回流区、厌氧区和同步硝化反硝化区；经活性污泥处理后的污泥絮体可在所述同步硝化反硝化区内自发地进行硝化和反硝化反应。

2.一种根据权利要求1所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，所述厌氧区独立设置于所述生化池中心区域，所述同步硝化反硝化区设置于所述厌氧区外围。

4.根据权利要求2所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，所述厌氧区外侧还设置有污泥回流区，所述污泥回流区与厌氧区之间设置有用于污泥回流的污泥回流穿墙泵。

5.根据权利要求4所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，所述二沉池的回流污泥及剩余污泥的排放管道上均设置有电动套筒式排泥阀。

6.根据权利要求2所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，所述同步硝化反硝化区中设置有多个曝气装置，每个曝气装置可独立调控。

7.根据权利要求2所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，s4中泥水分离后的污泥回流至s2中的污泥回流区。

8.根据权利要求7所述的市政污水低碳节能处理系统的处理工艺，其特征在于，污泥的回流比为100％～150％。

技术总结
本发明提供了一种市政污水低碳节能处理系统，包括依次连通的生化池配水井、生化池和二沉池系统；所述生化池包括污泥回流区、厌氧区和同步硝化反硝化区；其处理工艺包括以下步骤：S1、将污水中的大体积杂质进行截留，预处理后的上清液进入生化池配水井内，然后进行分组均匀配水；S2、配水的上清液自流到生化池的厌氧区中，同时与外回流的活性污泥混合进行厌氧处理，得第一混合液；S3、将第一混合液自流到同步硝化反硝化区进行硝化反硝化反应得第二混合液；S4、经第二混合液自流到二沉池中进行泥水分离，使经过生物处理的第二混合液澄清；本发明处理工艺无内回流系统、低碳节能、结构紧凑、污水处理效果好、运行稳定可靠、保证率高。

技术研发人员：刘波,杨巍,李亮,刘皓林,廖竞萌,李悦,郭韵,胡文慧,李泽颖,胡振龙
受保护的技术使用者：中国市政工程西南设计研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15