[发明专利]一种基于碳氮分离的污水处理系统及工艺

权利要求书

1.一种基于碳氮分离的低耗高效污水处理系统，包括快速混凝反应器、一级分离反应器、污泥回流系统、厌氧反应器、氨氧化反应器，其特征在于：还包括恒温加热系统、反硝化反应器、后曝气反应器、二级分离反应器；所述氨氧化反应器及后曝气反应器设有曝气系统，所述的厌氧反应器还包括进水连接管道和污泥回流连接管道，所述厌氧反应器底部设有污泥回流系统，所述的污泥回流管道连接污泥回流系统，所述恒温加热系统连接快速混凝反应器，所述快速混凝反应器的出口端连接所述一级分离反应器，所述一级分离反应器的出口段分别连接所述厌氧反应器和所述氨氧化反应器，所述氨氧化反应器、反硝化反应器、后曝气反应器以及二级分离反应器依次连接，所述污泥回流系统连接快速混凝反应器，使污泥回流至快速混凝反应器，所述二级分离反应器设有污泥回流系统，回流系统出口端连接快速混凝反应器，所述厌氧反应器还与反硝化反应器连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述氨氧化反应器、反硝化反应器及后曝气反应器内均设有海绵填料，所述海绵填料通过金属筛网固定在反应器内，其体积占反应器总体积的5％-15％。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的反硝化反应器与后曝气反应器连接管路设有热回收装置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:快速混凝反应器、一级分离反应器、厌氧反应器、氨氧化反应器设有保温装置。

5.一种基于碳氮分离的低耗高效污水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将高浓度废水进行恒温加热；

(2)将加热后的高浓度废水与回流污泥充分混合搅拌，使污水中颗粒状及胶体状有机物高效絮凝；

(3)将混凝后的污水进行固液分离，将其分成含有大量有机物的污泥和高氨氮废水；

(4)分离后的污泥进行厌氧生物反应，之后进行生物质能源回收；将产生的厌氧活性污泥作为回流污泥，将上清液进一步处理；

(5)将分离后的高氨氮废水进行好氧微生物氨氧化反应；

(6)将步骤5的流出水以及步骤4的上清液进行反硝化反应，脱氮；

(7)将步骤6的流出水进行硝化反应；

(8)将步骤7的流出水进行二次固液分离后外排，将沉淀的污泥作为回流污泥；

(9)将上述回流污泥与加热后的高浓度废水进行混合，重复步骤(2)～(8)。

6.根据权利要求5所述工艺，其特征在于：所述步骤(4)和步骤(5)分别使用厌氧反应器和氨氧化反应器，所述厌氧反应器和氨氧化反应器分别培养厌氧颗粒污泥和好氧微生物氨氧化细菌。

7.根据权利要求5所述工艺，其特征在于：所述步骤(3)在一级分离反应器中完成，所述一级分离反应器在中温30-35℃条件下运行，吸附沉淀时间10min-30min。

8.根据权利要求6所述工艺，其特征在于：所述的厌氧反应器在中温30-35℃条件下运行，用自身产生的沼气进行搅拌；污泥采用推流式厌氧循环方式运行，进水有机负荷在5.0-12.0kg/(m³ · d)之间。

9.根据权利要求6所述工艺，其特征在于：所述的氨氧化反应器在中温30-35℃条件下运行，污泥浓度4000mg/l，溶解氧浓度0.3～0.5mg/l，采用连续培养挂膜方式运行，或所述步骤(7)在后曝气反应器中进行，所述后曝气反应器溶解氧控制在2～5mg/l范围。