本發明涉及一種污水處理方法及系統。

背景技術：

根據工程經驗投加混凝劑能夠去除80％-95％的總磷，混凝沉淀工藝能夠將出水最終總磷濃度降至1.0mg/L，若將出水最終總磷濃度降至0.5mg/L以下，則需要增加過濾處理設施，即為混凝沉淀和過濾的組合工藝。向進水管路投加混凝劑，經混凝池、絮凝池絮凝和沉淀池沉淀后，再經過濾系統過濾，出水最終總磷濃度低于0.5mg/L，出水懸浮物濃度低于10mg/L。但以上組合工藝只能夠滿足總磷和懸浮物達標排放。

我國城鎮污水處理廠污染物排放標準中的一級A排放標準對污水處理廠出水總磷和總氮排放濃度均有嚴格要求。單一功能的混凝沉淀和過濾組合工藝，并不能滿足總氮去除要求。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種污水處理方法及系統，能夠處理總磷和總氮濃度較高的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種污水處理方法，所述方法包括：在進水的污水中分別投加混凝劑和碳源，所述污水的初始總磷濃度和初始總氮濃度均不符合達標排放的濃度；將混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝組合處理已投加所述混凝劑和碳源的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降。

其中，所述混凝劑為鋁鹽混凝劑或鐵鹽混凝劑。

其中，所述碳源包括甲醇、醋酸、醋酸鈉或酒精。

其中，所述處理后的污水的最終總磷濃度下降至0.5mg/L以下，所述處理后的污水的最終懸浮物濃度降低至10mg/L以下。

其中，所述處理后的污水的最終總氮濃度下降至15mg/L以下。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種污水處理系統，所述系統包括：混凝沉淀工藝子系統，用于通過混凝沉淀工藝對投加有混凝劑的污水進行處理，以降低所述污水的初始總磷濃度，其中，所述污水的初始總磷濃度和初始總氮濃度均不符合達標排放的濃度；反硝化深床濾池工藝子系統，用于通過反硝化深床濾池工藝對投加有碳源的污水進行處理，以降低所述污水的初始總氮濃度。

其中，所述反硝化深床濾池工藝子系統位于所述混凝沉淀工藝子系統的下游。

其中，所述系統還包括：混凝劑投加子系統，用于在所述污水進入所述混凝沉淀工藝子系統之前投加混凝劑；碳源投加子系統，用于在所述污水進入所述反硝化深床濾池工藝子系統之前投加混凝劑。

其中，所述混凝劑投加子系統和所述碳源投加子系統均位于所述混凝沉淀工藝子系統的上游，或者，所述混凝劑投加子系統位于所述混凝沉淀工藝子系統的上游，所述碳源投加子系統位于所述混凝沉淀工藝子系統的下游，且位于所述反硝化深床濾池工藝子系統的上游。

其中，所述混凝劑為鋁鹽混凝劑或鐵鹽混凝劑；所述碳源包括甲醇、醋酸、醋酸鈉或酒精。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明通過混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝，組合處理已投加混凝劑和碳源的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均比處理前有所下降，通過這種方式，能夠處理總磷和總氮濃度較高的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降，并能夠進一步使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度達到排放標準的濃度。

附圖說明

圖1是本發明污水處理方法一實施方式的流程圖；

圖2是本發明污水處理系統一實施方式的結構示意圖；

圖3是本發明污水處理系統另一實施方式的結構示意圖；

圖4是本發明污水處理系統又一實施方式的結構示意圖；

圖5是本發明污水處理系統又一實施方式的結構示意圖；

圖6是本發明污水處理系統又一實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本發明進行詳細說明。

參閱圖1，圖1是本發明污水處理方法一實施方式的流程圖，該方法包括：

步驟S101：在進水的污水中分別投加混凝劑和碳源，污水的初始總磷濃度和初始總氮濃度均不符合達標排放的濃度；

步驟S102：通過混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝，組合處理已投加混凝劑和碳源的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降。

混凝沉淀的基本原理是：在混凝劑的作用下，使污水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。混凝法的基本原理是在污水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質，在污水里形成膠團，與污水中的膠體物質發生電中和，形成絨粒沉降。混凝沉淀不但可以去除污水中粒徑為10^-3～10^-6mm的細小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營養物質、重金屬以及有機物等。

污水在未加混凝劑之前，水中的膠體和細小懸浮顆粒的本身質量很輕，受水的分子熱運動的碰撞而作無規則的布朗運動。顆粒都帶有同性電荷，它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大的顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子都能與周圍的水分子發生水化作用，形成一層水化殼，有阻礙各膠體的聚合。一種膠體的膠粒帶電越多，其電位就越大；擴散層中反離子越多，水化作用也越大，水化層也越厚，因此擴散層也越厚，穩定性越強。污水中投入混凝劑后，膠體因電位降低或消除，破壞了顆粒的穩定狀態(稱脫穩)。脫穩的顆粒相互聚集為較大顆粒的過程稱為凝聚。未經脫穩的膠體也可形成大得顆粒，這種現象稱為絮凝。

反硝化深床濾池是生物過濾濾池的一種形式，即指在氣水沖洗濾池濾料表面培養生物膜，使常規工藝條件下濾池在保持傳統快濾池過濾能力的同時，借助微生物的降解作用較好的去除水中微量有機物。

在本實施方式中，在沒有處理前，污水的初始總磷濃度和初始總氮濃度均很高，不符合國家的達標排放標準，先加入兩個工藝處理所必須要添加的試劑：混凝劑和碳源。通過混凝沉淀工藝可以很好地去除污水中的總磷和懸浮物，以及一小部分含氮富營養物質，但是，經混凝沉淀工藝處理后的總氮濃度依然還很高。進水中投加的碳源被吸附在濾料表面的反硝化細菌利用，將污水中的硝基氮轉化為氮氣，完成反硝化脫氮和濾除懸浮物。將混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝進行組合，能夠對污水進行化學除磷、反硝化脫氮和濾除懸浮物的深度處理。

本發明實施方式通過混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝，組合處理已投加混凝劑和碳源的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均比處理前有所下降，通過這種方式，能夠處理總磷和總氮濃度較高的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降，并能夠進一步使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度達到排放標準的濃度。

其中，混凝劑為鋁鹽混凝劑或鐵鹽混凝劑。碳源包括甲醇、醋酸、醋酸鈉或酒精。

在一實施方式中，處理后的污水的最終總磷濃度下降至0.5mg/L以下，處理后的污水的最終懸浮物濃度降低至10mg/L以下。進一步，處理后的污水的最終總氮濃度下降至15mg/L以下。

參見圖2，圖2是本發明污水處理系統一實施方式的結構示意圖，該系統能夠執行上述方法中的步驟，相關內容的詳細說明請參見上述方法部分，在此不再贅敘。

該系統包括：混凝沉淀工藝子系統101和反硝化深床濾池工藝子系統102。

混凝沉淀工藝子系統101用于通過混凝沉淀工藝對投加有混凝劑的污水進行處理，以降低污水的初始總磷濃度，其中，污水的初始總磷濃度和初始總氮濃度均不符合達標排放的濃度；

反硝化深床濾池工藝子系統102用于通過反硝化深床濾池工藝對投加有碳源的污水進行處理，以降低污水的初始總氮濃度。

本發明實施方式通過混凝沉淀工藝和反硝化深床濾池工藝，組合處理已投加混凝劑和碳源的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均比處理前有所下降，通過這種方式，能夠處理總磷和總氮濃度較高的污水，使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度均下降，并能夠進一步使處理后的污水的最終總磷濃度和最終總氮濃度達到排放標準的濃度。

其中，反硝化深床濾池工藝子系統102位于混凝沉淀工藝子系統101的下游。也就是說，污水先在混凝沉淀工藝子系統101進行處理，然后在反硝化深床濾池工藝子系統102進行處理，通過這種方式，能夠先將污水中的絕大部分的總磷物質和總懸浮物物質去除，防止這些物質有礙后續總氮物質的處理效果。

進一步，參見圖3和圖4，該系統還包括：混凝劑投加子系統103和碳源投加子系統104。

混凝劑投加子系統103用于在污水進入混凝沉淀工藝子系統之前投加混凝劑；

碳源投加子系統104用于在污水進入反硝化深床濾池工藝子系統之前投加混凝劑。

參見圖3，混凝劑投加子系統103和碳源投加子系統104均位于混凝沉淀工藝子系統101的上游，參見圖4，或者，混凝劑投加子系統103位于混凝沉淀工藝子系統101的上游，碳源投加子系統104位于混凝沉淀工藝子系統101的下游，且位于反硝化深床濾池工藝子系統102的上游。

對于大型污水處理廠來說，混凝劑投加子系統103和碳源投加子系統104采用復合環路自動控制手段精確投加混凝劑和碳源；對于小型污水處理廠來說，混凝劑和碳源可根據經驗手動投加，也就是說，可以不必專門配置混凝劑投加子系統103和碳源投加子系統104。

其中，混凝劑為鋁鹽混凝劑或鐵鹽混凝劑；碳源包括甲醇、醋酸、醋酸鈉或酒精。

參見圖5和圖6，在一具體實施方式中，污水處理系統包括：混凝沉淀工藝子系統1、反硝化深床濾池工藝子系統2、混凝劑投加子系統3以及碳源投加子系統4，其中，混凝劑投加子系統1具體包括混凝池11、絮凝池12以及沉淀池13。在圖5中，混凝劑投加子系統3以及碳源投加子系統4均在混凝沉淀工藝子系統1的上游，在圖6中，混凝劑投加子系統3在混凝沉淀工藝子系統1的上游，碳源投加子系統4在混凝沉淀工藝子系統1的下游、反硝化深床濾池工藝子系統2的上游，為了使碳源混合均勻，在碳源投加子系統4的下游設置有混合池5。

該系統結合混凝沉淀和反硝化深床濾池的技術特點，如圖5，混凝劑投加子系統3和碳源投加子系統4向混凝沉淀工藝子系統1進水管路中同時投加混凝劑和碳源，或如圖5，混凝劑投加子系統3向混凝沉淀工藝子系統1進水管路中投加混凝劑，再在反硝化深床濾池工藝子系統2之前設置混合池5，碳源投加子系統4向該混合池5中投加碳源。

投加的鋁鹽或鐵鹽等混凝劑將溶解性總磷轉化為含磷顆粒，與進水中懸浮物結合在一起，并在絮凝作用下形成粒徑更大的絮體，經過沉淀池13沉淀和反硝化深床濾池工藝子系統2的反硝化深床濾池過濾，組合工藝出水最終懸浮物濃度降低至10mg/L以下，最終總磷排放濃度降至0.5mg/L以下。混凝沉淀工藝子系統1進水管路或反硝化深床濾池工藝子系統2前端混合池5中投加碳源，如甲醇、醋酸、醋酸鈉和酒精等，吸附在反硝化深床濾池濾料表面的反硝化細菌利用碳源作為電子供體和污水中的硝基氮作為電子受體，反硝化作用將硝基氮轉化為無害難溶于水的氮氣，并通過氣體釋放技術水反沖將氮氣排出。

混凝沉淀工藝子系統1沉淀的淤泥和反硝化深床濾池工藝子系統2反沖廢水進入廢水池混合后被泵送至污水處理廠前端工藝處理。

上述系統具有如下優點：

第一、混凝沉淀和反硝化深床濾池組合工藝能夠將出水最終總磷降至0.5mg/L以下。

第二、能夠同時具備化學除磷、反硝化脫氮和濾除懸浮物三大功能。

第三、組合工藝投加混凝劑后經沉淀和過濾處理后，出水懸浮物濃度更低、水質更好。

第四、組合工藝能夠處理總磷和總氮濃度較高的污水。

以上所述僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。