(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局
(12)發(fā)明專利申請
(10)申請公布號
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(21)申請?zhí)?202410412522 .6
(22)申請日 2024 .04.08
(71)申請人 北京首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)股份有限公
司
地址 100044 北京市西城區(qū)車公莊大街21
號39幢16層
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盧如 馬晨陽 張曉發(fā)
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限公司 11613
專利代理師 陳彥
(51)Int.Cl.
C02F 3/12(2023.01)
C02F 3/30(2023.01)
C02F 7/00(2006.01)
C02F 101/16 (2006.01)
C02F 101/10 (2006.01)
(54)發(fā)明名稱
一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
(57)摘要
本發(fā)明屬于污泥培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一
種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。系統(tǒng)包
括進(jìn)水系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)以及多個(gè)
獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，顆粒污泥池培養(yǎng)系
統(tǒng)包括顆粒污泥池，所述顆粒污泥池從底部向上
依次層疊布置曝氣均勻器單元、布水均質(zhì)器單
元、污泥促進(jìn)器單元和排水穩(wěn)定單元，污泥促進(jìn)
器單元與污泥處理系統(tǒng)入口端相連，污泥處理系
統(tǒng)輸出端設(shè)置多條分支回流管線，其中，一支路
用于排放絮狀污泥，其余支路與進(jìn)水系統(tǒng)或顆粒
污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連通。本發(fā)明通過整體設(shè)計(jì)和精
細(xì)調(diào)控，不僅提升了好氧顆粒污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)
行效能，解決了傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的供氧
不均、污泥品質(zhì)差、處理效率低等問題。
權(quán)利要求書2頁 說明書10頁 附圖1頁
CN 118359302 A
2024.07.19
CN 118359302 A1 .一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括進(jìn)水系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)、曝氣
系統(tǒng)以及多個(gè)獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)包括曝氣分配單元和多個(gè)曝氣均勻器
單元，多個(gè)曝氣均勻器單元各自安裝在相應(yīng)的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部中，顆粒污泥池培
養(yǎng)系統(tǒng)包括顆粒污泥池，所述顆粒污泥池從下至上依次間隔布置曝氣均勻器單元、布水均
質(zhì)器單元、污泥促進(jìn)器單元和排水穩(wěn)定單元，其中，曝氣均勻器單元將曝氣系統(tǒng)分配來的氣
體均勻分散至池體中，以保證顆粒污泥的良好供氧條件；布水均質(zhì)器單元使預(yù)處理后的進(jìn)
水均勻分布至池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)廢水與微生物的有效接觸；進(jìn)水系統(tǒng)與布水均質(zhì)器單元連通，以便
經(jīng)預(yù)處理后的廢水能均勻進(jìn)入顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，污泥促進(jìn)器單元與污泥處理系統(tǒng)入口
端相連，有效收集并傳輸處理過程中產(chǎn)生的污泥，污泥處理系統(tǒng)輸出端設(shè)置多條支回流管
線，其中，至少一條支路用于排放絮狀污泥，其余支路與進(jìn)水系統(tǒng)或顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連
通。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，曝氣系統(tǒng)還包括多
個(gè)排氣器單元，排氣器單元與曝氣均勻器單元連通。
3 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，污泥處理系統(tǒng)包括
污泥緩沖池和顆粒篩選器單元，污泥緩沖池的入口與污泥促進(jìn)器單元連通，污泥緩沖池的
出口與顆粒篩選器單元連通，污泥緩沖池還設(shè)置有污泥分質(zhì)單元和出水口。
4 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)水系統(tǒng)包括進(jìn)水
緩沖單元和進(jìn)水分配單元，進(jìn)水緩沖單元出水口通過管路與進(jìn)水分配單元的入水口連通，
進(jìn)水分配單元的出水口與布水均質(zhì)器單元連通。
5 .根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，顆粒篩選器單元設(shè)
置設(shè)置多個(gè)用于輸出污泥的支路，至少一支路用于排放絮狀污泥，其余支路與顆粒污泥池
培養(yǎng)系統(tǒng)連通，用于將篩選出來的顆粒污泥直接或間接回送到顆粒污泥池。
6 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括加藥系統(tǒng)，
加藥系統(tǒng)分別與顆粒污泥池和進(jìn)水分配單元連通。
7 .權(quán)利要求1‑6任一項(xiàng)所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，該
方法包括：
S1、進(jìn)水排水階段：
待處理污水經(jīng)進(jìn)水分配單元分配和布水均質(zhì)器單元引導(dǎo)，以推流式的形式注入各個(gè)顆
粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)；隨著污水連續(xù)注入，各顆粒污泥池液位上升，污水中的懸浮物在顆粒污
泥的吸附與生物降解作用下發(fā)生沉降，上清液隨著液位的升高，液位超出設(shè)定閾值通過排
水單元排出；
此階段暫停曝氣，促使顆粒污泥池內(nèi)發(fā)生厭氧發(fā)酵和反硝化反應(yīng)；
S2、排泥階段：
進(jìn)水排水程序完成后，污泥促進(jìn)器單元將顆粒污泥池內(nèi)絮狀污泥和少量顆粒污泥排到
污泥緩沖池中，此過程伴隨著液面下降，使排水穩(wěn)定單元排水口脫離液面暴露在外；
S3、曝氣生化反應(yīng)階段：
排泥完畢后，空氣通過曝氣分配單元進(jìn)入各個(gè)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的曝氣均勻器
單元，對顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)均勻曝氣，同時(shí)排氣器單元對曝氣過程中的空氣進(jìn)行調(diào)控；
在此階段，未排放的絮狀污泥在曝氣剪切力作用下轉(zhuǎn)化為顆粒污泥且顆粒污泥粒徑增
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2長至0 .2mm以上，并在此過程中實(shí)現(xiàn)磷的吸附去除、有機(jī)污染物的生物降解以及硝化反應(yīng)，
以達(dá)到污水的凈化目標(biāo)；
S4、污泥循環(huán)利用階段：
在曝氣反應(yīng)階段，污泥緩沖池內(nèi)的污泥通過污泥分質(zhì)單元進(jìn)行泥水分離作業(yè)，分離所
得的上清液與顆粒污泥池的排水合并排至下游進(jìn)行深度處理，泥水分離后的剩余污泥排放
到顆粒篩選器單元中，經(jīng)顆粒篩選器單元處理，將篩選出的優(yōu)質(zhì)顆粒污泥重新返回至顆粒
污泥污池或進(jìn)水緩沖單元以向顆粒污泥池內(nèi)補(bǔ)充顆粒污泥，同時(shí)將絮狀污泥排出至后續(xù)污
泥處理工序；
S5、沉降穩(wěn)定階段：
曝氣階段終止后，顆粒污泥沉降至顆粒污泥池底部，以備接受新一輪的污水注入。
8 .根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，還包括
加藥操作，在監(jiān)測到進(jìn)水碳氮比失調(diào)(C/N比小于5)或顆粒污泥池中總氮去除效率降低時(shí)
(出水總氮和排放限值差值在1mg/L內(nèi))，由加藥系統(tǒng)向進(jìn)水分配單元或顆粒污泥池添加乙
酸鈉；
當(dāng)監(jiān)測到在顆粒污泥池對磷去除效果下降時(shí)，由加藥系統(tǒng)向顆粒污泥池或進(jìn)水分配單
元添加聚合氯化鋁。
9 .根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，進(jìn)水排
水階段、排泥階段、曝氣生化反應(yīng)階段、沉降穩(wěn)定階段的耗時(shí)比例為1‑1 .5：0 .01‑0 .1:1‑
2 .5:0 .1‑1。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，經(jīng)過
顆�；勰嗯囵B(yǎng)后S4步驟的的污水，其排水的COD為5‑30mg/L、氨氮小于1mg/L、總磷為0 .1‑
0 .5mg/L、總氮小于15mg/L和懸浮固體小于10mg/L；排泥階段排放的污泥中顆�；勰嗟牧�
徑控制在0 .2mm以下，顆粒篩選器單元中篩選回收的顆粒污泥粒徑為0 .1mm以上。
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3一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明屬于污泥培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)及其運(yùn)行方
法。
背景技術(shù)
[0002]
當(dāng)前在污水處理領(lǐng)域，特別是在采用活性污泥法的傳統(tǒng)工藝流程中，存在著若干
關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)限制了好氧顆粒污泥的成功培養(yǎng)及其高效穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]
首先，傳統(tǒng)工藝在進(jìn)水方式上無法有效促進(jìn)好氧顆粒污泥的快速形成和長期穩(wěn)定
性。通常情況下，污水通過廊道或管道自流方式進(jìn)入生化池，導(dǎo)致污水與已有的微生物群落
快速混合，這種快速混合不利于顆粒污泥內(nèi)核菌種如聚磷菌(PAO)等的優(yōu)選生長和顆�；�
進(jìn)程。一旦小顆粒污泥形成，由于進(jìn)水方式的局限性，它們往往難以優(yōu)先獲取足夠的有機(jī)物
以進(jìn)一步增大尺寸，最終影響整個(gè)系統(tǒng)的處理效率和穩(wěn)定性。
[0004]
其次，傳統(tǒng)的曝氣方式在控制溶解氧濃度及曝氣量方面存在不足，難以營造出顆
粒污泥內(nèi)部厭氧、外部好氧的理想分層結(jié)構(gòu)。過高的溶解氧導(dǎo)致顆粒污泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，致
使顆粒解體，喪失其優(yōu)異的沉降和處理性能。同時(shí)，傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)在工作過程中容易產(chǎn)生大
量冷凝水，由于沒有有效的排出機(jī)制，不僅造成能源消耗的增加，還進(jìn)一步影響到顆粒污泥
的正常形成和維護(hù)。
[0005]
最后，傳統(tǒng)污水處理工藝中的排泥環(huán)節(jié)并未充分考慮對顆粒污泥和絮狀污泥的有
效篩選和分離。由于缺乏專門的污泥篩分系統(tǒng)，無論是尚未成熟的小顆粒污泥還是已形成
的優(yōu)質(zhì)顆粒污泥，都在排泥過程中被一同排出，極大地削弱了污泥中顆粒污泥的積累和循
環(huán)利用。這樣既造成了資源的浪費(fèi)，也不利于顆粒污泥在系統(tǒng)中的積累和穩(wěn)定運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
[0006]
(一)要解決的技術(shù)問題
[0007]
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)及其運(yùn)
行方法，通過對進(jìn)水排水、曝氣和排泥等環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)顆粒污泥的高效
培養(yǎng)、維持其穩(wěn)定性和提高污水處理的整體效能。
[0008]
(二)技術(shù)方案
[0009]
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：
[0010]
1、一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括進(jìn)水系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)以及
多個(gè)獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)包括曝氣分配單元和多個(gè)曝氣均勻器單元，多
個(gè)曝氣均勻器單元各自安裝在相應(yīng)的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部中，顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)包
括顆粒污泥池，所述顆粒污泥池從下至上依次間隔布置曝氣均勻器單元、布水均質(zhì)器單元、
污泥促進(jìn)器單元和排水穩(wěn)定單元，其中，曝氣均勻器單元將曝氣系統(tǒng)分配來的氣體均勻分
散至池體中，以保證顆粒污泥的良好供氧條件；布水均質(zhì)器單元使預(yù)處理后的進(jìn)水均勻分
布至池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)廢水與微生物的有效接觸；進(jìn)水系統(tǒng)與布水均質(zhì)器單元連通，以便經(jīng)預(yù)處理
說 明 書
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4后的廢水能均勻進(jìn)入顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，污泥促進(jìn)器單元與污泥處理系統(tǒng)入口端相連，
有效收集并傳輸處理過程中產(chǎn)生的污泥，污泥處理系統(tǒng)輸出端設(shè)置多條支回流管線，其中，
至少一條支路用于排放絮狀污泥，其余支路與進(jìn)水系統(tǒng)或顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連通。
[0011]
可選地，曝氣系統(tǒng)還包括多個(gè)排氣器單元，排氣器單元與曝氣均勻器單元連通。
[0012]
可選地，污泥處理系統(tǒng)包括污泥緩沖池和顆粒篩選器單元，污泥緩沖池的入口與
污泥促進(jìn)器單元連通，污泥緩沖池的出口與顆粒篩選器單元連通，污泥緩沖池還設(shè)置有污
泥分質(zhì)單元和出水口。
[0013]
可選地，進(jìn)水系統(tǒng)包括進(jìn)水緩沖單元和進(jìn)水分配單元，進(jìn)水緩沖單元出水口通過
管路與進(jìn)水分配單元的入水口連通，進(jìn)水分配單元的出水口與布水均質(zhì)器單元連通。
[0014]
可選地，顆粒篩選器單元設(shè)置多個(gè)用于輸出污泥的支路，至少一支路用于排放絮
狀污泥，其余支路與顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連通，用于將篩選出來的顆粒污泥直接或間接回
送到顆粒污泥池。
[0015]
可選地，還包括加藥系統(tǒng)，加藥系統(tǒng)分別與顆粒污泥池和進(jìn)水分配單元連通。
[0016]
一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，該方法包括：
[0017]
S1、進(jìn)水排水階段：
[0018]
待處理污水經(jīng)進(jìn)水分配單元分配和布水均質(zhì)器單元引導(dǎo)，以推流式的形式注入各
個(gè)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)；隨著污水連續(xù)注入，各顆粒污泥池液位上升，污水中的懸浮物在顆
粒污泥的吸附與生物降解作用下發(fā)生沉降，上清液隨著液位的升高，液位超出設(shè)定閾值通
過排水單元排出；
[0019]
此階段暫停曝氣，促使顆粒污泥池內(nèi)發(fā)生厭氧發(fā)酵和反硝化反應(yīng)；
[0020]
S2、排泥階段：
[0021]
進(jìn)水排水程序完成后，污泥促進(jìn)器單元將顆粒污泥池內(nèi)絮狀污泥和少量顆粒污泥
排到污泥緩沖池中，此過程伴隨著液面下降，使排水穩(wěn)定單元脫離液面暴露在外；
[0022]
S3、曝氣生化反應(yīng)階段：
[0023]
排泥完畢后，空氣通過曝氣分配單元進(jìn)入各個(gè)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的曝氣均
勻器單元，對顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)均勻曝氣，同時(shí)排氣器單元對曝氣過程中的空氣進(jìn)行調(diào)
控；
[0024]
在此階段，未排放的絮狀污泥在曝氣剪切力作用下轉(zhuǎn)化為顆粒污泥且顆粒污泥粒
徑增長至0 .2mm及以上，并在此過程中實(shí)現(xiàn)磷的吸附去除、有機(jī)污染物的生物降解以及硝化
反應(yīng)，以達(dá)到污水的凈化目標(biāo)；
[0025]
S4、污泥循環(huán)利用階段：
[0026]
在曝氣反應(yīng)階段，污泥緩沖池內(nèi)的污泥通過污泥分質(zhì)單元進(jìn)行泥水分離作業(yè)，分
離所得的上清液與顆粒污泥池的排水合并排至下游進(jìn)行深度處理，泥水分離后的剩余污泥
排放到顆粒篩選器單元中，經(jīng)顆粒篩選器單元處理，將篩選出的優(yōu)質(zhì)顆粒污泥重新返回至
顆粒污泥污池或進(jìn)水緩沖單元以向顆粒污泥池內(nèi)補(bǔ)充顆粒污泥，同時(shí)將絮狀污泥排出至后
續(xù)污泥處理工序；
[0027]
S5、沉降穩(wěn)定階段：
[0028]
曝氣階段終止后，顆粒污泥沉降至顆粒污泥池底部，以備接受新一輪的污水注入。
[0029]
可選地，還包括加藥操作，在監(jiān)測到進(jìn)水碳氮比失調(diào)(C/N比小于5)或顆粒污泥池
說 明 書
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5中總氮去除效率降低時(shí)(出水總氮和排放限值差值在1mg/L內(nèi))，由加藥系統(tǒng)向進(jìn)水分配單
元或顆粒污泥池添加乙酸鈉；
[0030]
當(dāng)監(jiān)測到在顆粒污泥池對磷去除效果下降時(shí)，由加藥系統(tǒng)向顆粒污泥池或進(jìn)水分
配單元添加聚合氯化鋁。除磷藥劑投加是一種應(yīng)急手段，當(dāng)污水處理廠處于高峰供排期間，
水量陡增，由加藥系統(tǒng)向顆粒污泥池或進(jìn)水分配單元添加聚合氯化鋁，使出水SS和總磷達(dá)
標(biāo)處理，減輕深度處理工段壓力。
[0031]
可選地，進(jìn)水排水階段、排泥階段、曝氣生化反應(yīng)階段、沉降穩(wěn)定階段的耗時(shí)比例
為1‑1 .5：0 .01‑0 .1:1‑2 .5:0 .1‑1。
[0032]
可選地，經(jīng)過顆粒化污泥培養(yǎng)后S4步驟的的污水，其排水的COD為5‑30mg/L、氨氮
小于1mg/L、總磷為0 .1‑0 .5mg/L、總氮小于15mg/L和懸浮固體小于10mg/L；排泥階段排放的
污泥中顆粒化污泥的粒徑控制在0 .2mm以下，顆粒篩選器單元中篩選回收的顆粒污泥粒徑
為0 .1mm以上。
[0033]
(三)有益效果
[0034]
本發(fā)明通過曝氣系統(tǒng)中的曝氣分配單元和曝氣均質(zhì)器單元，確保了顆粒污泥池內(nèi)
氣體分布均勻，有效提高供氧效率和顆粒污泥的生物活性。
[0035]
設(shè)計(jì)了顆粒污泥池內(nèi)的結(jié)構(gòu)層次，如曝氣均勻器單元和布水均質(zhì)器單元的順序布
置，保證了廢水與微生物的良好接觸，有助于提高污水處理效率和顆粒污泥的形成與沉降。
[0036]
污泥處理系統(tǒng)包括污泥緩沖池和顆粒篩選器單元，可以對產(chǎn)生的污泥進(jìn)行有效收
集、分類和回流利用，減少了污泥排放的同時(shí)，提高了系統(tǒng)內(nèi)污泥的顆�；|(zhì)量和數(shù)量。
[0037]
排泥階段通過污泥促進(jìn)器單元將絮狀污泥和部分顆粒污泥轉(zhuǎn)移到污泥緩沖池，并
通過顆粒篩選器單元回收優(yōu)質(zhì)顆粒污泥，優(yōu)化了污泥循環(huán)利用過程。
[0038]
進(jìn)水系統(tǒng)包括進(jìn)水緩沖單元和進(jìn)水分配單元，確保預(yù)處理后的廢水能穩(wěn)定均勻地
進(jìn)入顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，避免了水質(zhì)波動(dòng)對處理效果的影響。
[0039]
引入加藥系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)，適時(shí)添加乙酸鈉和聚合氯化鋁化學(xué)試
劑，以調(diào)節(jié)碳氮比、提高總氮去除效率和強(qiáng)化磷的去除。
[0040]
定義了進(jìn)水排水、排泥、曝氣、沉降等多個(gè)運(yùn)行階段，并明確給出了各階段之間的
理想時(shí)間比例關(guān)系，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)性和高效性。
[0041]
通過該系統(tǒng)和運(yùn)行方法處理后的污水，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)(COD、氨氮、總磷、總氮、排水
懸浮固體)明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)處理方式，達(dá)到了高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，污水處理效果顯著。
[0042]
總之，本發(fā)明通過整體設(shè)計(jì)和精細(xì)調(diào)控，不僅提升了好氧顆粒污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)
行效能，還實(shí)現(xiàn)了對廢水中有害物質(zhì)的高效去除以及污泥資源的最大化利用，解決了傳統(tǒng)
污水處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的供氧不均、污泥品質(zhì)差、處理效率低等問題。
[0043]
說明書附圖
[0044]
圖1為本發(fā)明一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)布置方案。
具體實(shí)施方式
[0045]
為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明作詳細(xì)描
述。
[0046]
實(shí)施例1
說 明 書
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6[0047]
參照附圖1，本實(shí)施例提供一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括進(jìn)水系統(tǒng)、污泥
處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)以及多個(gè)獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)包括曝氣分配單元和
多個(gè)曝氣均勻器單元，多個(gè)曝氣均勻器單元各自安裝在相應(yīng)的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部
中，顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)包括顆粒污泥池，所述顆粒污泥池從下至上依次間隔布置曝氣均
勻器單元、布水均質(zhì)器單元、污泥促進(jìn)器單元和排水穩(wěn)定單元，其中，曝氣均勻器單元將曝
氣系統(tǒng)分配來的氣體均勻分散至池體中，以保證顆粒污泥的良好供氧條件；布水均質(zhì)器單
元使預(yù)處理后的進(jìn)水均勻分布至池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)廢水與微生物的有效接觸；進(jìn)水系統(tǒng)與布水均
質(zhì)器單元連通，以便經(jīng)預(yù)處理后的廢水能均勻進(jìn)入顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，污泥促進(jìn)器單元
與污泥處理系統(tǒng)入口端相連，有效收集并傳輸處理過程中產(chǎn)生的污泥，污泥處理系統(tǒng)輸出
端設(shè)置多條支回流管線，其中，至少一條支路用于排放絮狀污泥，其余支路與進(jìn)水系統(tǒng)或顆
粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連通。
[0048]
各個(gè)獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)采用間歇式的操作模式，可劃分為五個(gè)關(guān)鍵階
段：進(jìn)水排水階段、排泥階段、污泥循環(huán)利用階段、曝氣反應(yīng)階段和沉淀階段。在進(jìn)水排水階
段，污水進(jìn)入池內(nèi)，顆粒污泥與污水充分接觸并進(jìn)行吸附與生物降解；曝氣反應(yīng)階段，通過
曝氣系統(tǒng)為微生物提供充足的氧氣，促進(jìn)有機(jī)物氧化分解和顆粒污泥的穩(wěn)定；沉淀階段，停
止曝氣后，顆粒污泥沉降下來，上清液被排出，進(jìn)入下一處理環(huán)節(jié)。
[0049]
為了保證整個(gè)系統(tǒng)可以連續(xù)不斷地進(jìn)行進(jìn)排水操作，通常設(shè)計(jì)有至少三個(gè)的顆粒
污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)，使得在其中兩個(gè)池正在進(jìn)行曝氣反應(yīng)或沉淀階段的同時(shí)，另一個(gè)池可以
進(jìn)行進(jìn)水排水操作。這種交錯(cuò)執(zhí)行的方式提高了整個(gè)系統(tǒng)的處理能力和連續(xù)性。
[0050]
當(dāng)某一顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)即將進(jìn)入進(jìn)水排水階段時(shí)，進(jìn)水系統(tǒng)會實(shí)時(shí)響應(yīng)，通
過啟動(dòng)泵和調(diào)整閥門，將儲存于進(jìn)水緩沖單元中的污水引入指定的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)
中。進(jìn)水緩沖池的存在，不僅可以穩(wěn)定進(jìn)水流量，還能緩解前端進(jìn)水與后端處理節(jié)奏不匹配
的問題，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行流暢且高效。
[0051]
在進(jìn)水分配單元抽取污水輸送到顆粒污泥池的過程中，進(jìn)水緩沖單元的液位會隨
著抽取而逐漸下降。同時(shí)，進(jìn)水緩沖單元又持續(xù)接納新的待處理污水，通過精準(zhǔn)的液位控
制，確保有足夠的水量供應(yīng)給后續(xù)的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行污水處理，同時(shí)防止因進(jìn)水
量過大導(dǎo)致的池內(nèi)溢流現(xiàn)象發(fā)生。這樣既能保證污水處理的連續(xù)性，又能有效控制進(jìn)水流
量和液位，維持整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0052]
布水均質(zhì)器單元在設(shè)計(jì)上確保污水以推流式的形態(tài)均勻且有序地進(jìn)入顆粒污泥
池培養(yǎng)系統(tǒng)。這種流動(dòng)方式有助于底部粒徑較大的顆粒污泥最先接觸到進(jìn)入的污水，從而
使這些顆粒污泥內(nèi)部的微生物(如能儲存揮發(fā)性脂肪酸VFA和多聚羥基烷酸酯PHA的微生
物)優(yōu)先利用污水中的碳源。這種優(yōu)先攝取碳源的能力對于顆粒污泥的穩(wěn)定性和成長非常
重要，因?yàn)檩^大的顆粒污泥具有更好的沉降性能和更強(qiáng)的生物降解能力，有利于整個(gè)好氧
顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的高效運(yùn)作和成熟壯大。
[0053]
每個(gè)獨(dú)立的顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部都配備一個(gè)排水穩(wěn)定單元。這個(gè)排水穩(wěn)定單
元安裝在顆粒污泥池的頂部位置，滿足在排出上清液時(shí)盡量減少對池內(nèi)污泥層的擾動(dòng)，保
證污泥床層的穩(wěn)定，特別是避免已形成的顆粒污泥因排水操作不當(dāng)而被打碎或浮起，影響
其沉降性能和處理效能。
[0054]
在污水處理過程中，當(dāng)顆粒污泥池內(nèi)經(jīng)過好氧生物反應(yīng)后的污水經(jīng)過充分處理，
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7上清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可通過這個(gè)位于頂部的排水穩(wěn)定單元進(jìn)行有序排放，確保排水流
量穩(wěn)定且不影響池內(nèi)的顆粒污泥結(jié)構(gòu)和生物處理效能，而含有大量微生物的顆粒污泥得以
留在池內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮凈化作用。同時(shí)，上清液的穩(wěn)定排出也為后續(xù)的污水處理工藝段提供了
穩(wěn)定且符合要求的進(jìn)水條件。
[0055]
排水穩(wěn)定單元不僅是顆粒污泥池內(nèi)的關(guān)鍵排水設(shè)施，它還起到了連接整個(gè)污水處
理流程的作用，其排水直接與污水處理廠后續(xù)的工藝處理階段(如沉淀池、過濾池或消毒池
等)相接，確保整個(gè)污水處理流程的順暢進(jìn)行和最終排水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放。
[0056]
排水穩(wěn)定單元包括排水穩(wěn)定單元包括以下幾部分：集水槽、液位控制裝置、穩(wěn)流裝
置、自動(dòng)控制閥門或泵、防倒灌設(shè)計(jì)、應(yīng)急排放通道和連接后續(xù)處理設(shè)施。排水穩(wěn)定單元的
核心是集水槽，它位于顆粒污泥池的頂部或側(cè)面，用于收集和控制上清液的排放。設(shè)計(jì)時(shí)考
慮了流體動(dòng)力學(xué)原理，以確保排水過程穩(wěn)定，避免對污泥床層造成大的擾動(dòng)。液位傳感器和
控制器，用于監(jiān)測和控制顆粒污泥池內(nèi)的液位高度，確保在排水階段只排出澄清的上清液，
而不帶走太多的活性污泥。
[0057]
穩(wěn)流裝置包括導(dǎo)流板、斜坡、孔口，確保排水過程中水流穩(wěn)定，避免因水流過快造
成污泥層的不穩(wěn)定和上清液中SS(懸浮固體)濃度增高。
[0058]
根據(jù)液位控制信號，自動(dòng)控制閥門或泵的開啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量的排水，保持
系統(tǒng)內(nèi)液位的均衡和排水流量的穩(wěn)定。
[0059]
當(dāng)系統(tǒng)停止排水時(shí)，排水穩(wěn)定單元具備防止上清液回流至顆粒污泥池的功能。
[0060]
排水穩(wěn)定單元通過管道與后續(xù)的沉淀池、過濾池或其他深度處理設(shè)施連接，確保
排出的上清液能夠順利進(jìn)入下一處理環(huán)節(jié)。
[0061]
布水均質(zhì)單元包括布水管道，布水管道分布在處理池底部或側(cè)壁的多條進(jìn)水管
線，通過合理布局和角度設(shè)計(jì)，確保水流均勻覆蓋整個(gè)池子。
[0062]
布水噴嘴，布水噴嘴安裝在布水管道末端，用來將水流分散成細(xì)小而均勻的水滴
或水流，使得廢水能均勻地分散在整個(gè)池內(nèi)。
[0063]
流量調(diào)節(jié)裝置：用于精確控制每一路或多路進(jìn)水的流量，確保各處的進(jìn)水速率一
致，達(dá)到均質(zhì)效果。
[0064]
格柵，布水器下方會設(shè)置有格柵結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步分散水流，防止局部沖刷力過大
對污泥床層造成破壞。
[0065]
液位控制設(shè)備，通過液位計(jì)和控制器，確保布水器在不同液位條件下依然能保持
均勻布水，尤其是在處理池內(nèi)液位發(fā)生變化時(shí)。
[0066]
可選地，曝氣系統(tǒng)還包括多個(gè)排氣器單元，排氣器單元與曝氣均勻器單元連通。
[0067]
曝氣分配單元是一個(gè)包含風(fēng)機(jī)、管道、閥門和流量計(jì)在內(nèi)的綜合性設(shè)備集合。風(fēng)機(jī)
為整個(gè)曝氣系統(tǒng)提供動(dòng)力，通過管道系統(tǒng)將壓縮空氣或氧氣均勻地輸送到各個(gè)顆粒污泥池
培養(yǎng)單元中。閥門用于控制氣體的輸送量和開啟/關(guān)閉，流量計(jì)則用于精確測量和監(jiān)控氣體
的輸送流量，確保每個(gè)顆粒污泥池都能得到合適且恒定的曝氣均勻器單元：曝氣均勻器單
元與曝氣分配單元相連接，其作用是將從管道系統(tǒng)輸送過來的氣體進(jìn)一步細(xì)化和均勻分布
到顆粒污泥池的底部區(qū)域。曝氣均勻器通常設(shè)計(jì)為能夠?qū)怏w分散成微小氣泡，使其更好
地與顆粒污泥混合，增強(qiáng)氧氣向微生物的傳遞效率，促進(jìn)好氧生物反應(yīng)的進(jìn)行。
[0068]
排氣器單元與曝氣均勻器單元相連，不過它位于顆粒污泥池的外部。排氣器的主
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8
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8要功能是對曝氣過程中產(chǎn)生的多余氣體或飽和氣體進(jìn)行排放，以維持系統(tǒng)內(nèi)部的氣壓平
衡，并對排放氣體進(jìn)行處理以減少噪音和臭味污染。同時(shí)，通過排氣器的調(diào)控，可以協(xié)助維
持顆粒污泥池內(nèi)部適宜的溶解氧濃度，避免因過度曝氣而導(dǎo)致的顆粒污泥破碎和系統(tǒng)不穩(wěn)
定。這三個(gè)單元構(gòu)成了曝氣系統(tǒng)的核心部分，通過聯(lián)動(dòng)協(xié)作，確保了顆粒污泥池中的好氧生
物處理過程能夠在理想的氧氣條件下穩(wěn)定高效地進(jìn)行。可選地，污泥處理系統(tǒng)包括污泥緩
沖池和顆粒篩選器單元，污泥緩沖池的入口與污泥促進(jìn)器單元連通，污泥緩沖池的出口與
顆粒篩選器單元連通，污泥緩沖池還設(shè)置有污泥分質(zhì)單元和出水口。
[0069]
可選地，進(jìn)水系統(tǒng)包括進(jìn)水緩沖單元和進(jìn)水分配單元，進(jìn)水緩沖單元出水口通過
管路與進(jìn)水分配單元的入水口連通，進(jìn)水分配單元的出水口與布水均質(zhì)器單元連通。
[0070]
可選地，顆粒篩選器單元設(shè)置有多個(gè)支路，至少一支路用于排放絮狀污泥，其余支
路與進(jìn)水緩沖單元或顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)連通。
[0071]
可選地，系還包括加藥系統(tǒng)，加藥系統(tǒng)分別與顆粒污泥池和進(jìn)水分配單元連通。
[0072]
污泥促進(jìn)器單元被部署在各個(gè)顆粒污泥池設(shè)備單元的中上部位置。其作用是促進(jìn)
污泥的活性，幫助顆粒污泥的形成與穩(wěn)定，并能有效地從顆粒污泥池中移除老化或未完全
成熟的污泥，以維持污泥在池內(nèi)的適宜濃度和活性狀態(tài)。
[0073]
污泥緩沖池單元與污泥促進(jìn)器單元相連，它用于接收從各個(gè)顆粒污泥池設(shè)備單元
排出的剩余污泥。這個(gè)單元是一個(gè)臨時(shí)的存儲容器，可以暫時(shí)存放和調(diào)節(jié)從污泥促進(jìn)器排
出的污泥流量，避免對后續(xù)處理流程造成沖擊。
[0074]
污泥分質(zhì)單元對接收自污泥緩沖池培養(yǎng)系統(tǒng)的泥水混合液進(jìn)行處理，其核心技術(shù)
在于泥水分離。通過該單元，可以將混合液中的上清液與顆粒污泥池排出的上清液一并排
放到后續(xù)的污水處理單元中進(jìn)行進(jìn)一步處理。與此同時(shí)，分離出的剩余污泥則被輸送至顆
粒篩選器單元中。
[0075]
顆粒篩選器單元與前面提到的污泥緩沖池單元相連接，其主要任務(wù)是對緩沖池內(nèi)
的剩余污泥進(jìn)行細(xì)致的篩選。通過篩選過程，可以將剩余污泥中的少量高品質(zhì)顆粒污泥分
離出來，這些篩選出來的顆粒污泥由于其優(yōu)良的性能和活性，可以被重新送回到各個(gè)顆粒
污泥池設(shè)備單元內(nèi)，參與新一輪的污水處理過程，從而實(shí)現(xiàn)污泥資源的高效利用。
[0076]
而那些未能通過篩選，即大部分不符合顆粒污泥標(biāo)準(zhǔn)的剩余污泥，則會從顆粒篩
選器單元中被排出，并送至污水處理廠內(nèi)的污泥濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步處理。這些污泥包括絮
狀污泥、未完全成熟的顆粒污泥以及其他雜質(zhì)，通過濃縮池的處理，可以實(shí)現(xiàn)污泥體積的減
小和部分固液分離，便于后續(xù)進(jìn)行脫水處理、處置或資源化利用。
[0077]
通過這一系列的單元協(xié)同工作，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)得以有效地管理污
泥，既能促進(jìn)顆粒污泥的形成與穩(wěn)定，又能對污泥進(jìn)行合理的分類、篩選和循環(huán)利用，同時(shí)
確保污水處理過程的連續(xù)性和有效性。
[0078]
實(shí)施例2
[0079]
參照附圖1，本實(shí)施例提供一種好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于，
該方法包括：
[0080]
S1、進(jìn)水排水階段：
[0081]
待處理污水經(jīng)進(jìn)水分配單元分配和布水均質(zhì)器單元引導(dǎo)，以推流式的形式注入各
個(gè)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)；隨著污水連續(xù)注入，各顆粒污泥池液位上升，污水中的懸浮物在顆
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9粒污泥的吸附與生物降解作用下發(fā)生沉降，上清液隨著液位的升高，液位超出設(shè)定閾值通
過排水單元排出；
[0082]
此階段暫停曝氣，促使顆粒污泥池內(nèi)發(fā)生厭氧發(fā)酵和反硝化反應(yīng)；
[0083]
S2、排泥階段：
[0084]
進(jìn)水排水程序完成后，污泥促進(jìn)器單元將顆粒污泥池內(nèi)絮狀污泥和少量顆粒污泥
排到污泥緩沖池中，此過程伴隨著液面下降，使排水穩(wěn)定單元脫離液面暴露在外；
[0085]
S3、曝氣生化反應(yīng)階段：
[0086]
排泥完畢后，空氣通過曝氣分配單元進(jìn)入各個(gè)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的曝氣均
勻器單元，對顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)均勻曝氣，同時(shí)排氣器單元對曝氣過程中的空氣進(jìn)行調(diào)
控；
[0087]
在此階段，未排放的絮狀污泥在曝氣剪切力作用下轉(zhuǎn)化為顆粒污泥且顆粒污泥粒
徑增長至0 .2mm以上，并在此過程中實(shí)現(xiàn)磷的吸附去除、有機(jī)污染物的生物降解以及硝化反
應(yīng)，以達(dá)到污水的凈化目標(biāo)；
[0088]
S4、污泥循環(huán)利用階段：
[0089]
在曝氣反應(yīng)階段，污泥緩沖池內(nèi)的污泥通過污泥分質(zhì)單元進(jìn)行泥水分離作業(yè)，分
離所得的上清液與顆粒污泥池的排水合并排至下游進(jìn)行深度處理，泥水分離后的剩余污泥
排放到顆粒篩選器單元中，經(jīng)顆粒篩選器單元處理，將篩選出的優(yōu)質(zhì)顆粒污泥重新返回至
顆粒污泥污池或進(jìn)水緩沖單元以向顆粒污泥池內(nèi)補(bǔ)充顆粒污泥，同時(shí)將絮狀污泥排出至后
續(xù)污泥處理工序；
[0090]
S5、沉降穩(wěn)定階段：
[0091]
曝氣階段終止后，顆粒污泥沉降至顆粒污泥池底部，以備接受新一輪的污水注入。
[0092]
在顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)水排水操作時(shí)，布水均質(zhì)器單元負(fù)責(zé)將污水均勻、
穩(wěn)定地導(dǎo)入顆粒污泥池內(nèi)。確保污水以推流式(即類似活塞的連續(xù)水流)的形式進(jìn)入，而非
大面積快速擴(kuò)散，這樣做的好處是避免水流對池內(nèi)已經(jīng)形成的顆粒污泥層造成劇烈擾動(dòng)。
由于不引起污泥層的大面積翻動(dòng)，可以有效防止懸浮固體(SS)因水流沖擊而被帶入排水
中，從而保證排水SS(懸浮固體)濃度維持在較低水平。
[0093]
排水穩(wěn)定單元可以確保上清液以平穩(wěn)、受控的方式流出，避免了瞬間大量排水引
發(fā)的水流波動(dòng)，從而抑制上清液中的懸浮固體(SS)因擾動(dòng)而混入排水，最終確保排水SS濃
度始終在合格范圍內(nèi)。這部分上清液將通過排水穩(wěn)定單元安全、穩(wěn)定地排入深度處理系統(tǒng)
單元進(jìn)行后續(xù)處理。
[0094]
在好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)中，排泥過程是為了去除未成熟或已失去活性的污泥，
以維持顆粒污泥的活性和高效性。在排泥階段降低污泥池的液位，可以使得排水穩(wěn)定單元
(集水槽)露排水面，無需封閉，這是因?yàn)橥ㄟ^排泥，可以有效降低顆粒污泥池內(nèi)的液位，確
保排水穩(wěn)定單元在非進(jìn)水和曝氣階段能夠暴露在空氣中，避免了積水和憋壓現(xiàn)象，從而阻
止了在下次進(jìn)水時(shí)集水穩(wěn)定單元內(nèi)的污水回流至顆粒污泥池內(nèi)，保證了進(jìn)水時(shí)的水質(zhì)和水
量控制。
[0095]
排水穩(wěn)定單元的設(shè)計(jì)目的是在進(jìn)水出水階段確保上清液能夠穩(wěn)定排出，不攜帶過
多的污泥，露出液面的集水穩(wěn)定單元可以自由排放上清液，無需擔(dān)心空氣壓力的影響，也不
會影響到顆粒污泥池的正常運(yùn)行。
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10[0096]
在本發(fā)明的好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)中，由于采取了靜壓排泥的方式，在排泥階段
并不需要依賴于流量計(jì)和泵等主動(dòng)排泥設(shè)備。這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上，污泥池的位置相較于下
游的污泥排放點(diǎn)更低，利用了液位差產(chǎn)生的靜水壓力來驅(qū)動(dòng)污泥自然排出。
[0097]
具體操作時(shí)，只需要通過控制污泥池底部的閥門開閉，就可以輕松實(shí)現(xiàn)排泥。排泥
過程的控制主要是基于污泥池內(nèi)部液位的變化。當(dāng)液位上升到一定閾值時(shí)，通過關(guān)閉閥門
維持污泥在池內(nèi)進(jìn)行生物處理；當(dāng)需要排泥時(shí)，只需開啟閥門，利用池內(nèi)外的液位差，污泥
便會借助重力自動(dòng)流出，流向更低的污泥緩沖池或其他處理設(shè)施。如此一來，整個(gè)排泥過程
更加節(jié)能、簡便且易于自動(dòng)化控制。
[0098]
通過這種方式，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)而有序的運(yùn)行，同時(shí)有效控制污泥排放和上清
液的分離，確保污水處理效果和系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0099]
當(dāng)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)正在進(jìn)水時(shí)，曝氣分配單元中的電動(dòng)閥門會實(shí)時(shí)關(guān)閉，切
斷對曝氣均勻器單元的供氣，從而停止曝氣過程。此時(shí)，排氣器單元能夠發(fā)揮作用，確保管
道內(nèi)的氣體被有效控制，避免在進(jìn)水過程中污水與氣體混合過多，進(jìn)而影響進(jìn)水的穩(wěn)定性
和污泥層的狀態(tài)。
[0100]
進(jìn)水結(jié)束后，進(jìn)水分配單元中的水泵和電動(dòng)閥門會同步關(guān)閉，停止向顆粒污泥池
培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)注水。接下來，系統(tǒng)會啟用污泥促進(jìn)器單元，將顆粒污泥池內(nèi)未能形成良好顆粒
結(jié)構(gòu)的絮狀污泥轉(zhuǎn)移至污泥緩沖池單元中。隨著污泥促進(jìn)器的排泥動(dòng)作，顆粒污泥池內(nèi)的
液位逐漸下降，這一過程使得原本淹沒在液面下的排水穩(wěn)定單元逐漸顯現(xiàn)，為后續(xù)的沉降
和排水階段做好準(zhǔn)備。這樣既能有效去除不合格的絮狀污泥，又能確保顆粒污泥池在下一
輪污水處理過程開始時(shí)保持良好的初始狀態(tài)。
[0101]
當(dāng)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)完成排泥后，會重新開啟曝氣分配單元中的電動(dòng)閥門，向
該顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行曝氣。通過曝氣均勻器單元，空氣能夠均勻地分布到池內(nèi)的各
個(gè)部位，有效防止污泥在池角或其他部位積聚，同時(shí)，均勻的氣泡分布還可以對污泥施加均
勻的水力剪切作用，這對于促進(jìn)污泥顆�；岣哳w粒污泥形成率至關(guān)重要。
[0102]
根據(jù)每個(gè)顆粒污泥池設(shè)備單元的實(shí)際進(jìn)水量，可以精準(zhǔn)調(diào)控曝氣量，確保每個(gè)單
元的曝氣與污水負(fù)荷相匹配，從而減少風(fēng)機(jī)頻繁啟停造成的能源損耗。此外，排氣器單元在
曝氣過程中起到關(guān)鍵作用，它能夠?qū)ζ貧夂螽a(chǎn)生的氣體進(jìn)行有效調(diào)控，避免在曝氣均勻器
單元內(nèi)部形成冷凝水，這不僅降低了曝氣能耗，同時(shí)也提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)
濟(jì)效益。通過這些精細(xì)化的調(diào)控手段，本發(fā)明的好氧顆粒污泥技術(shù)裝備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)
能的目標(biāo)。
[0103]
當(dāng)顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行曝氣時(shí)，污泥與水體充分混合，其中的顆粒污泥在經(jīng)
歷厭氧階段后所釋放出的磷酸鹽被重新吸附并被微生物攝入體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了磷從水相到生物
相的轉(zhuǎn)移。同時(shí)，污水中的可生物降解污染物在微生物的作用下被氧化分解。在這個(gè)過程
中，污水中的銨離子在顆粒污泥表層被氧化為硝酸鹽。而在顆粒污泥的更深層，微生物利用
厭氧階段儲存的有機(jī)物和生物聚合物，通過反硝化作用將硝酸鹽還原為氮?dú)�，從而從水�?
去除氮元素。
[0104]
在污染物凈化過程結(jié)束并停止曝氣后，排氣器單元會確保氣體停留在管道內(nèi)，防
止顆粒污泥被帶入排氣系統(tǒng)。隨著曝氣的停止，顆粒污泥由于自身的重力和大粒徑，能夠在
很短的時(shí)間內(nèi)，通常在幾分鐘內(nèi)迅速沉降至顆粒污泥池的底部。這種快速沉降能力使得顆
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11粒污泥池能夠及時(shí)準(zhǔn)備就緒，以接收下一批次待處理的污水，保證了整個(gè)污水處理過程的
連續(xù)性和高效性。
[0105]
當(dāng)顆粒污泥池內(nèi)的污泥被排放到污泥緩沖池時(shí)，該緩沖池?fù)碛凶銐虻娜萘績洌?
可以容納一次顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)批次排放的全部污泥量。這樣的設(shè)計(jì)有助于在不同工藝
階段之間進(jìn)行污泥流轉(zhuǎn)的平滑過渡，避免因瞬時(shí)污泥排放量過大而對后續(xù)處理環(huán)節(jié)造成沖
擊。
[0106]
污泥分質(zhì)單元對來自污泥緩沖池的泥水混合液進(jìn)行分離處理，能夠?qū)⑵渲械纳锨?
液與顆粒污泥池的排水匯合后一起排放至深度處理工藝單元進(jìn)行下一步的凈化處理。而分
離出來的剩余污泥則會被送往顆粒篩選器單元。
[0107]
顆粒篩選器單元對剩余污泥進(jìn)行精細(xì)篩選，將粒徑較大的、品質(zhì)較好的顆粒污泥
挑選出來并重新投入到顆粒污泥池培養(yǎng)系統(tǒng)中或進(jìn)水緩沖單元中，以保持池內(nèi)污泥的高顆
�；屎透咝幚砟芰�。而未能通過篩選，粒徑較小或品質(zhì)不佳的剩余污泥則會被排放到
污水處理廠的下一個(gè)污泥處理環(huán)節(jié)，進(jìn)行進(jìn)一步的處理或妥善處置。通過這種方式，整個(gè)系
統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了污泥資源的高效利用和精細(xì)化管理。
[0108]
可選地，還包括加藥操作，在監(jiān)測到顆粒污泥池中碳氮比失調(diào)或總氮去除效率降
低時(shí)，由加藥系統(tǒng)向顆粒污泥池或進(jìn)水分配單元添加乙酸鈉；
[0109]
除磷藥劑投加是一種應(yīng)急手段，當(dāng)污水處理廠處于高峰供排期間，水量陡增，由加
藥系統(tǒng)向顆粒污泥池或進(jìn)水分配單元添加聚合氯化鋁，使出水SS和總磷達(dá)標(biāo)處理，減輕深
度處理工段壓力。
[0110]
在本發(fā)明的好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)中，加藥單元扮演了關(guān)鍵的角色，它對兩種重
要的化學(xué)藥劑——乙酸鈉和聚合氯化鋁的投加量進(jìn)行了精準(zhǔn)控制。
[0111]
乙酸鈉的投加主要用于解決在處理過程中遇到的碳源不足問題，特別是在總氮去
除率偏低的情況下。乙酸鈉作為一種易被微生物利用的碳源，能夠補(bǔ)充微生物在降解氮污
染物過程中所需的碳源能量，從而提高總氮的去除效率，維持整個(gè)系統(tǒng)的氮平衡。
[0112]
而聚合氯化鋁的投加則主要應(yīng)對在污水處理高峰期，由于水量過大導(dǎo)致的總磷超
標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。聚合氯化鋁作為一種常用的混凝劑，能夠通過化學(xué)反應(yīng)與水中的磷酸鹽相結(jié)合，形
成不溶于水的沉淀物，從而有效去除水中的磷元素，確保在處理大量污水時(shí)仍能保持排水
水質(zhì)中的總磷含量在規(guī)定范圍內(nèi)。通過智能化的加藥單元，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況和水質(zhì)
變化動(dòng)態(tài)調(diào)整乙酸鈉和聚合氯化鋁的投加量，以確保整個(gè)好氧顆粒污泥工藝在各種工況下
都能高效穩(wěn)定運(yùn)行。
[0113]
可選地，進(jìn)水排水階段、排泥階段、曝氣生化反應(yīng)階段、沉降穩(wěn)定階段的耗時(shí)比例
為1‑1 .5：0 .01‑0 .1:1‑2 .5:0 .1‑1。
[0114]
靈活調(diào)整了各關(guān)鍵操作階段的時(shí)間比例關(guān)系，以優(yōu)化整個(gè)處理流程和提升處理效
果。具體來說，進(jìn)水排水階段、排泥階段、曝氣階段和沉降階段的時(shí)間分配可以按照1‑1 .5小
時(shí)：0 .01‑0 .1小時(shí)：1‑2 .5小時(shí)：0 .1‑1小時(shí)的比例進(jìn)行調(diào)控。這種時(shí)間比例的選擇旨在確保
各階段恰到好處地銜接和交替，以最大程度地提高污水凈化效率和顆粒污泥的成熟度。
[0115]
在好氧顆粒污泥培養(yǎng)系統(tǒng)中，進(jìn)水排水階段、排泥階段、曝氣階段、沉降階段的時(shí)
間比例關(guān)系設(shè)置得過大或過小都會對系統(tǒng)的運(yùn)行效果和效率帶來一定的影響：如果進(jìn)水排
水階段時(shí)間過長，導(dǎo)致污泥層的擾動(dòng)過大，影響顆粒污泥的穩(wěn)定性和沉降性能，增加排水懸
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12浮固體(SS)濃度，降低排水水質(zhì)。同時(shí)，過長的進(jìn)水排水時(shí)間會妨礙后續(xù)曝氣和沉降階段的
充分進(jìn)行，影響有機(jī)物和氮磷的去除效果。
[0116]
若排泥階段時(shí)間太短，不足以徹底排出絮狀污泥，影響顆粒污泥的純度和成熟度，
同時(shí)也會影響新顆粒污泥的形成。反之，排泥時(shí)間過長會導(dǎo)致有效污泥量減少，影響整個(gè)系
統(tǒng)的處理能力。
[0117]
曝氣階段時(shí)間設(shè)置不合適也會影響污水處理效果。曝氣時(shí)間過短無法充分提供微
生物進(jìn)行生物降解所需的氧氣，降低有機(jī)物和氮磷的去除效率，也導(dǎo)致顆粒污泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)
不穩(wěn)定。曝氣時(shí)間過長則導(dǎo)致過量的氧氣消耗和能源浪費(fèi)，同時(shí)還破壞顆粒污泥的內(nèi)部厭
氧/好氧分層結(jié)構(gòu)，影響顆粒污泥的穩(wěn)定性。
[0118]
沉降階段時(shí)間不足，顆粒污泥無法充分沉降，排水濁度會增加，同時(shí)還會阻礙顆粒
污泥的積累和成熟；若沉降時(shí)間過長，則降低系統(tǒng)的處理效率，因?yàn)槌两岛蟮念w粒污泥需盡
快進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)處理階段。
[0119]
綜上所述，正確設(shè)置這幾個(gè)階段的時(shí)間比例關(guān)系對于維持系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)
重要，過大或過小的時(shí)間分配都導(dǎo)致處理效果的下降、能源消耗的增加以及污泥管理的復(fù)
雜化。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)具體情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)整各階段的時(shí)間比例，以達(dá)到
最優(yōu)的污水處理效果。
[0120]
可選地，經(jīng)過顆�；勰嗯囵B(yǎng)后S4步驟的的污水，其排水的COD為5‑30mg/L、氨氮
小于1mg/L、總磷為0 .1‑0 .5mg/L、總氮小于15mg/L和懸浮固體小于10mg/L；排泥階段排放的
污泥中顆�；勰嗟牧娇刂圃�0 .2mm以下，顆粒篩選器單元中篩選回收的顆粒污泥粒徑
為0 .1mm以上。
[0121]
顆�；勰嗔娇刂圃�0 .2mm以上，有利于提高污泥沉降性能：粒徑越小，污泥的
比表面積越大，理論上更容易吸附水中的有機(jī)物和無機(jī)物，但粒徑過小則會導(dǎo)致沉降速度
慢，影響污泥與水體分離的效率。因此，將排放的污泥粒徑控制在0 .2mm以下，既能保證其具
備一定的吸附和降解污染物的能力，也能確保在后續(xù)處理環(huán)節(jié)中有相對較好的沉降性能，
減少排水渾濁度。
[0122]
顆粒篩選器單元中篩選回收的污泥粒徑為0 .1mm以上，篩選出粒徑較大的顆粒污
泥：在污泥處理過程中，粒徑大于0 .1mm的顆粒污泥通常被認(rèn)為是有較好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生物
活性和沉降性能的優(yōu)質(zhì)顆粒污泥種子。篩選回收這些粒徑較大的顆粒污泥，可以將其重新
投入到系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用，維持顆粒污泥池內(nèi)的污泥顆粒化率，提高整個(gè)系統(tǒng)的處理效
率和穩(wěn)定性。過細(xì)的污泥會隨水流漂走或無法有效沉降，而粒徑0 .1mm以上的污泥更易保持
顆粒形態(tài)，適合于進(jìn)一步的生物處理過程。
[0123]
這兩個(gè)粒徑閾值的設(shè)定是基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要求，旨在平衡污泥的處理效能、
沉降性能和資源回收效率，確保整個(gè)污水處理系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。
[0124]
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技
術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范
圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
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說 明 書 附 圖
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