合流制污水系统自适应变模式污水处理方法
阅读：444发布：2020-05-08
专利汇可以提供合流制污水系统自适应变模式污水处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种合流制污 水 系统自适应变模式污 水处理 方法，依次包括以下步骤，污水经预处理格栅、沉砂、初沉预处理后，进入生化池厌 氧 段，并与回流 污泥 进行充分混合；厌氧段出水进入缺氧段；缺氧段出水进入好氧段；好氧段出水进入自适应段，自适应段专用装置，自适应段 混合液 回流至缺氧池；自适应段出水进入二沉池；二沉池的底部污泥进入旁路处理污泥中继池后，回流至 厌氧池 ；旁路污泥中继池上清液进入旁路除磷池，除磷池出水并入污水厂进水，除磷池排放的污泥进入污泥处理系统。本发明提高了污水厂的缓冲能 力 ，合流制 污水处理 厂在雨天流量骤增2～3倍的情况下，仍然能够稳定运行，达标排放。，下面是合流制污水系统自适应变模式污水处理方法专利的具体信息内容。
1.一种污水处理方法，包括主路处理和旁路处理；其中主路处理包括预处理单元、和生化处理单元，旁路处理包括污泥中继池和除磷池。预处理单元包括格栅池、沉砂池、初沉池；
生化处理单元包括生化池和二沉池，其中生化池分无氧区、有氧区和自适应区，无氧区可分为厌氧段和缺氧段，自适应区设置污泥浓度自适应专用装置；以上各池均设置有进口和出口；所述预处理初沉池的第一出口与所述生化池厌氧段的第一进口通过管道相连接；所述生化池厌氧段与生化池缺氧段相连接；所述生化池缺氧段与生化池好氧段相连接；所述生化池好氧段与所述生化池自适应段相连接，所述生化池自适应段第一出口与所述二沉池的进口通过管道相连接，所述生化池自适应段的第二出口与所述生化池缺氧段的第二进口及厌氧段第三进口通过管道相连接，所述二沉池底部的第二出口与所述旁路单元污泥中继池的进口通过管道相连接，所述旁路单元污泥中继池的第一出口与所述生化池厌氧段第四进口通过管道相连接，所述旁路处理污泥中继池第二出口与所述旁路处理除磷池第一进口通过管道相连接，所述旁路处理除磷池第一出口所述生化池厌氧段第五进口相连接，所示二沉池的第一出口与后续深度处理或出水管道相连接。所述预处理初沉池、所述生化处理二沉池、所述旁路污泥中继池、所述旁路除磷池均设置排泥排口，排泥进入污泥处理系统。
2.根据权利要求1所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理系统，其特征在于：所述生化池厌氧段、缺氧段、好氧段均设置DO/ORP检测仪，所述生化池厌氧段和好氧段设置搅拌设备，所述生化池好氧段设置氨氮监测仪，所述生化池自适应段设置污泥浓度自适应专用装置。
3.根据权利要求1所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理系统，其特征在于：所述旁路处理污泥中继池单元内设置有搅拌和曝气设备。
4.权利要求1至3任一项所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，包括如下步骤：
步骤(1)，污水经预处理格栅、沉砂、初沉预处理后，进入生化池厌氧段，并与回流污泥进行充分混合；
步骤(2)，厌氧段出水进入缺氧段；
步骤(3)，缺氧段出水进入好氧段；
步骤(4)，好氧段出水进入自适应段，自适应段专用装置，自适应段混合液回流至缺氧池；
步骤(5)，自适应段出水进入二沉池；
步骤(6)，二沉池的底部污泥进入旁路处理污泥中继池后，回流至厌氧池；
步骤(7)，旁路污泥中继池上清液进入旁路除磷池，除磷池出水并入污水厂进水，除磷池排放的污泥进入污泥处理系统；
步骤(8)，中央控制平台通过“自适应变模式污水处理控制软件”对步骤(1)至(7)进行智能控制。
5.如权利要求4所述的自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，泥水充分混合，混合液发生生化反应，除磷菌在厌氧池内进行厌氧释磷。
6.如权利要求4所述的自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，混合液发生生化反应，工艺控制提高反硝化负荷，传统的反硝化过程、短程反硝化过程、同步硝化反硝化过程同时发生。
7.如权利要求4所述的自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，混合液发生生化反应，工艺控制提高含碳有机物的生化处理负荷和含氮有机的硝化负荷，发生微生物吸磷过程。
8.如权利要求4所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(4)中，自适应段具有降低DO和控制二沉池固体通量的作用，并动态维持生化池污泥浓度在6000-8000mg/L。
9.如权利要求4所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述自适应段专用装置有效控制进入二沉池的固体总量，使得二沉池在低谷流量至峰值流量的工况区间内固体通量合理，保证二沉池出水水质。
10.如权利要求4所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(6)中，旁路污泥中继池的设计，适合污泥水解酸化、污泥中继储存、外回流污泥硝酸根反硝化三种工况运行，旁路污泥中继池在长周期低流量负荷时，污泥发生水解作用产生VFA，供主路生化池补充碳源；在长周期高流量负荷来临前，储存活性污泥迎接峰值流量的到来；在强化脱氮模式时，强化外回流污泥泥路反硝化。
11.如权利要求4所述的合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，其特征在于，在步骤(7)中，污泥中继池上清液化学强化除磷。
合流制污水系统自适应变模式污水处理方法
技术领域
背景技术
[0002] 收集、输送污水和雨水的方式称为排水体制，一般分为合流制和分流制两种基本形式。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排出的系统；合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管渠内排出的系统。二者区别在于雨水是否采用独立的管渠。目前，在国内外的城镇中，采用合流制和分流制的情况均较普遍，在一些大城市，如美国的纽约以及我国的北京、上海、广州等城市，因城市各自的自然条件以及城市排水系统建设历史，合流制排水系统改造难度很高，合流制排水系统在可预见的将来还将继续存在。已建的分流制排水系统，存在管道错接混接，旱天污水的截流和污染雨水的收集，导致其末端污水处理厂的水量、水质波动的情况趋于严重。
[0003] 对于合流制排水体制，污水水量由生活区污水量、商业区污水量、工业区废水量以及其它额外污水量(如：地下水渗入量、雨天截流量等等)组成，额外水的进入即体现在水量波动又体现在水质的波动。晴天与雨天污水处理厂处理水量相差甚远，水量的波动对生化单元有较大的冲击。晴天时，污水水量属于正常的设计范围，市政污水处理厂或者园区综合废水处理站所设计的工艺及系统均能够满足日常的正常运行；而雨天时，各污水处理厂及污水处理站均存在水量骤增的现象，雨天水量是晴天水量的几倍，往往大水量会对各污水处理厂生化单元造成负荷冲击，严重者会导致系统生化单元的瘫痪或出水直接不达标。
[0004] 在降雨充沛地区，由于降雨天数多，此问题较严重。部分城市为应对此问题，着手新建、扩建污水处理厂，建设调蓄池，建设投资很大，建设污水处理厂的土地紧张，选址困难。
[0005] 目前，针对雨污废水水量波动的问题，常用的处理工艺主要有以下四种：
[0006] 第一种，如图1所示，对雨天峰值流量进行一级处理，与正常污水处理系统并行建设高效沉淀池，雨天单独收集的雨水经过高效沉淀池重力沉淀后，按照较低的标准排放，部分国家允许此排放标准。但我国目前排放标准不允许按照较低的排放标准排放。
[0007] 第二种，如图2所示，增设调蓄池。在污水处理系统前端，设置调蓄池，峰值流量超出污水处理厂处理能力时进入调蓄池。调蓄池中的污水待晴天来水量小于污水处理厂处理能力时，按照污水处理厂允许接纳的水量，逐步排入污水处理厂进行处理。此方法在我国使用较多，弊端为降雨量较多的城市，所需的池容过大、占地与工程造价均耗费过高、调度控制难度高、调蓄池管理维护费用高、污水处理厂必须在晴天时又富裕的处理能力。对于已建的污水处理厂增设调蓄池，建设改造工作挑战性较大。
[0008] 第三种，如图3所示，处理能力冗余备用。设置两套或多套平行的污水处理系统，日常晴天仅运行一套处理系统，在雨天水量增加的时候可两套或多套同时运行，多套系统互为备用，利于检修。但此方法污水处理厂占地及工程造价均增加一倍或数倍，增加设备维护工作量，经济价值不高，在我国一般不采用该种办法。
[0009] 第四种，如图4所示，晴天、雨天采用不同的污水排放标准。晴天正常运行时污水经过处理系统全部单元，出水达到一级A或要求的其他排放指标；雨天时，部分雨天峰值流量进入生化池的后半段，雨天因雨水的汇入水量较大时，系统负荷过高难以满足高标准的排放要求，排放标准低于晴天正常排放规定。此方法的前提条件是污水处理厂各单元的过水能力足够；我国目前未规定晴天雨天可采用不同的污水排放标准，故不适用。
[0010] 目前，缺乏一种占地少、投资节约、简单有效的合流制污水系统自适应能力强的污水处理方法来解决此问题。
发明内容
[0011] 有鉴于实际需求，本发明的技术目的在于提供了一种适合合流制系统末端污水处理厂新建、改扩建的污水处理系统及处理方法，不大幅度增加土地占用和建设资金，能有效应对合流制系统末端污水处理厂流量波动和水质波动的问题，将污水处理厂综合缓冲能力提高2-3倍，保证污水处理厂承载雨天峰值流量时晴天的2-3倍以上。
[0012] 为实现上述技术目的，本发明提供了一种自适应变模式污水处理方法，包括主路处理和旁路处理；其中主路处理包括预处理单元、和生化处理单元，旁路处理包括污泥中继池和除磷池。预处理单元包括格栅池、沉砂池、初沉池；生化处理单元包括生化池和二沉池，其中生化池分无氧区、有氧区和自适应区，无氧区可分为厌氧段和缺氧段，自适应区设置污泥浓度自适应专用装置；以上各池均设置有进口和出口；所述预处理初沉池的第一出口与所述生化池厌氧段的第一进口通过管道相连接；所述生化池厌氧段与生化池缺氧段相连接；所述生化池缺氧段与生化池好氧段相连接；所述生化池好氧段与所述生化池自适应段相连接，所述生化池自适应段第一出口与所述二沉池的进口通过管道相连接，所述生化池自适应段的第二出口与所述生化池缺氧段的第二进口及厌氧段第三进口通过管道相连接，所述二沉池底部的第二出口与所述旁路单元污泥中继池的进口通过管道相连接，所述旁路单元污泥中继池的第一出口与所述生化池厌氧段第四进口通过管道相连接，所述旁路处理污泥中继池第二出口与所述旁路处理除磷池第一进口通过管道相连接，所述旁路处理除磷池第一出口所述生化池厌氧段第五进口相连接，所述二沉池的第一出口与后续深度处理或出水管道相连接；所述预处理初沉池、所述生化处理二沉池、所述旁路污泥中继池、所述旁路除磷池均设置排泥排口，排泥进入污泥处理系统。
[0013] 进一步地，所述预处理设备包括格栅、沉砂池和初沉池，所述格栅、所述沉砂池和所述初沉池依次相连接。
[0014] 进一步地，所述生化池厌氧段、缺氧段、好氧段均设置DO/ORP检测仪，所述生化池厌氧段和好氧段设置搅拌设备，所述生化池好氧段设置氨氮监测仪，所述生化池自适应段设置污泥浓度自适应专用装置。
[0015] 进一步地，所述旁路处理污泥中继池单元内设置有搅拌和曝气设备。
[0016] 进一步地，所述除磷池设置附属药剂投加设备。
[0017] 本发明还提供了自适应变模式污水处理方法，包括如下步骤：
[0018] 步骤(1)，污水经预处理格栅、沉砂、初沉预处理后，进入生化池厌氧段，并与回流污泥进行充分混合；
[0019] 步骤(2)，厌氧段出水进入缺氧段；
[0020] 步骤(3)，缺氧段出水进入好氧段；
[0021] 步骤(4)，好氧段出水进入自适应段，自适应段专用装置，自适应段混合液回流至缺氧池；
[0022] 步骤(5)，自适应段出水进入二沉池；
[0023] 步骤(6)，二沉池的底部污泥进入旁路处理污泥中继池后，回流至厌氧池；
[0024] 步骤(7)，旁路污泥中继池上清液进入旁路除磷池，除磷池出水并入污水厂进水，除磷池排放的污泥进入污泥处理系统；
[0026] 进一步地，在步骤(1)中，泥水充分混合，混合液发生生化反应，除磷菌在厌氧池内进行厌氧释磷。
[0027] 进一步地，在步骤(2)中，混合液发生生化反应，工艺控制提高反硝化负荷，传统的反硝化过程、短程反硝化过程、同步硝化反硝化过程同时发生。
[0029] 进一步地，在步骤(4)中，自适应段具有降低DO和控制二沉池固体通量的作用，并动态维持生化池污泥浓度在6000-8000mg/L。
[0030] 进一步地，在步骤(5)中，所述自适应段专用装置有效控制进入二沉池的固体总量，使得二沉池在低谷流量至峰值流量的工况区间内固体通量合理，保证二沉池出水水质。
[0031] 进一步地，在步骤(6)中，旁路污泥中继池的设计，适合污泥水解酸化、污泥中继储存、外回流污泥硝酸根反硝化三种工况运行，旁路污泥中继池在长周期低流量负荷时，污泥发生水解作用产生VFA，供主路生化池补充碳源；在长周期高流量负荷来临前，储存活性污泥迎接峰值流量的到来；在强化脱氮模式时，强化外回流污泥泥路反硝化。
[0032] 进一步地，在步骤(7)中，污泥中继池上清液化学强化除磷。
[0033] 根据进水水量、水质波动，本发明的自适应变模式污水处理方法可实现以下两种强化模式切换,以适应流量和水质的长周期波动和短周期波动：
[0034] (1)强化脱氮模式，适用于进水碳氮比(C/N)较低或出水水质对总氮要求较高的情况。在脱氮模式下：系统总泥龄维持较高水平；自适应段回流至厌氧段，全部无氧区都发生反硝化作用；全部进水流量的5％-10％左右进入旁路污泥中继池、90-95％左右主路生化池处理单元，旁路污泥中继池发生反硝化作用。主路和旁路的反硝化能力得到充分发挥。提高系统脱氮效果；
[0035] (2)强化除磷模式，适用于进水总磷浓度高或出水对总磷要求较高的情况。在除磷模式下：系统总泥龄维持较低水平；内回流至缺氧段，保证除磷池工况条件；污泥中继池回收的VFA回流至厌氧段；旁路除磷池全负荷开启。
[0036] 进一步地，步骤(8)中，实现步骤(1)至(7)的管理控制，在全厂控制中心设置“自适应变模式污水处理控制软件”，该软件以前置进水流量、水质信号和后馈生化池好氧段氨氮浓度信号为依据，以“节能减排”和“模式控制”为目标，基于“生化模型、水力模型、气液固三项平衡模型”为一体的组合模型联合计算，输出预决策备选方案和实时控制方案，进而实现自适应变模式污水处理方法的智能决策控制。
[0037] 根据污水处理厂进水水量、水质波动，本发明的自适应变模式污水处理方法可实现雨季运行模式和旱季运行模式切换,以适应雨季和旱季流量和水质的波动，实现全流量雨天晴天同质高标准排放。
[0038] 本发明的有益效果：
[0039] 本发明提高了合流制污水处理厂的体积负荷水平、生化系统缓冲能力和运行模式强化能力，具备有效应对合流制莫队污水处理厂雨天流量骤增2-3倍的情况下，仍然能够稳定运行，达标排放。
[0040] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0041] (1)自适应变模式：通过自适应变模式实现合流制末端污水处理厂全流量高水质标准同质排放目标；
[0042] (2)响应迅速，雨天到来时，自适应变模式污水处理厂能迅速无缝切换到雨天模式运行，不需要长时间的驯化培养；
[0044] (4)强化脱氮及强化除磷模式，旁路处理系统的设置以及与主路系统的配合，提供了强化除磷模式和强化脱氮模式，提高了污水处理厂对水量大幅变化和水质变化的应对能力，提高了系统强化脱氮和强化除磷的效果；
[0045] (5)旁路污泥中继池的特殊设计，兼有污泥储存中继、回收VFA、旁路回流污泥反硝化的功能，提高全厂处理负荷，减少甚至避免生化池外加碳源，节约运行费用。
[0046] (6)专用中央控制室控制平台“自适应变模式污水处理控制软件”实现智能控制、实现“强化除磷模式、强化脱氮模式”以及“晴天模式、雨天模式”的无缝快速切换；
[0048] (8)适应雨合流制末端污水处理厂的新建、扩建、改建，尤其适合雨于既有污水处理厂的改建；
[0049] (9)与传统工艺和技术方法比较，可显著减少占地和降低工程投资，运行简单可靠；
[0050] (10)本自适应变模式污水处理方法亦适合于其它有机污水废水的生化处理。
附图说明
[0052] 图1为现有技术生化处理设施增设一级加强处理低标准排放工艺示意图；
[0053] 图2为现有技术生化处理设施增设调蓄池的工艺示意图；
[0054] 图3为现有技术生化处理设施冗余配置的工艺示意图；
[0055] 图4为现有技术晴涝天采用不同的污水排放标准的生化处理工艺示意图；
[0056] 图5为本发明的合流制系统自适应变模式污水生化处理方法示意图。
[0057] 其中：1预处理设施、2厌氧段、3缺氧段、4好氧段、5自适应段、6二沉池；7旁路污泥中继池、8旁路除磷池。
具体实施方式
[0058] 实施例1
[0059] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。“合流制污水系统自适应变模式污水处理方法”命名英文缩写为：“D/W-AA/O”工艺。
[0060] 实施例1
[0061] 本发明的一种合流制污水系统的自适应变模式污水处理方法的具体实施例，包括预处理设施1、生化池厌氧段2、生化池缺氧段3、生化池好氧段4、生化池自适应段5、二沉池6、旁路污泥中继池7、旁路除磷池8；预处理设施1、厌氧段2、缺氧段3、好氧段4、自适应段5和二沉池6、旁路污泥中继池7、旁路除磷池8上均设置有进口和出口。
[0062] 本发明的创新之一是：一种合流制污水系统自适应变模式污水处理方法，该处理方法提供了总体工艺思路，解决了合流制污水系统末端污水处理厂能将雨天峰值流量全处理同质排放、雨天晴天处理模式无缝切换、强化除磷与强化脱氮的模式切换等问题。
[0063] 运用的技术方案是：(1)在生化池内设置自适应段，在该段内设置自适应专用设备，该设备合理利用重力和污泥内回流提供的动力，实现生化池内活性污泥浓度维持在6000-8000mg/L，成倍提高了同等条件下生化池的体积负荷、并不增加二沉池的污泥固体通量负荷、同时防止雨季峰值流量将生化池污泥过量带入二沉池(2)在生化池内营造适合污泥短程反硝化、同步硝化反硝化发生的条件，提高生化池硝化反硝化负荷；(3)增设旁路处理设施，其中包括旁路污泥中继池、污泥旁路除磷池。旁路污泥中继池可根据需要，分别起到污泥储存中继、污泥水解酸化、污泥反硝化、污泥磷释放的作用。根据处理需要，在降雨时，旁路污泥中继池实现外回流污泥混合液中的硝酸根反硝化，同时将储存的污泥排入主路生化池，为雨季峰值流量提供足够的回流污泥，克服因主路生化池出水流量提高带走活性污泥的问题；旁路污泥中继池维持低DO，发生释磷过程，上清液进入旁路除磷池化学除磷，传统生化处理工艺只能通过排放剩余污泥除磷，旁路除磷增加了附加的除磷方法；根据处理需要在晴天时，旁路污泥中继池维持搅拌混合，发生污泥水解酸化作用，为主路生化池厌氧段提供VFA。(4)实现晴天、雨天污水处理模式的自适应快速无缝切换，在雨天峰值流量到来前，主路生化池和旁路处理设施已经准备好承担峰值流量的能力，无缝切换至雨天运行模式；当峰值流量结束，生化池自适应段自动控制进入二沉池的污泥总量，保证二沉池在规范允许的固体通量范围内运行，系统稳定。可快速切换至晴天运行模式。(5)旁路处理设施的强化脱氮模式和强化除磷模式是无缝切换的。
[0064] 本发明的具体实施方式和步骤是：
[0065] 步骤(1)，污水经预处理格栅、沉砂、初沉预处理后，进入生化池厌氧段，并与回流污泥进行充分混合，混合液发生生化反应，除磷菌在厌氧池内进行厌氧释磷过程；
[0066] 步骤(2)，厌氧段出水进入缺氧段，混合液发生生化反应，工艺控制提高体积反硝化负荷，传统的反硝化过程、短程反硝化过程、同步硝化反硝化过程同时发生。
[0067] 步骤(3)，缺氧段出水进入好氧段，混合液发生生化反应，工艺控制提高含碳有机物的生化处理负荷和含氮有机的硝化负荷，发生微生物吸磷过程；
[0068] 步骤(4)，好氧段出水进入自适应段，自适应段专用装置，自适应段混合液回流至缺氧池或厌氧池，自适应段具有降低DO和控制二沉池固体通量的作用，并动态维持生化池平均活性污泥浓度在6000-8000mg/L；
[0069] 步骤(5)，自适应段出水进入二沉池，所述自适应段专用装置有效控制进入二沉池的固体总量，使得二沉池在低谷流量至峰值流量的工况区间内固体通量合理，保证二沉池出水水质。
[0070] 步骤(6)，二沉池的底部排出污泥进入旁路处理污泥中继池后。旁路污泥中继池在长周期低流量负荷时，污泥发生水解作用产生VFA，回流至厌氧池供主路生化池补充碳源；在长周期高流量负荷来临前，旁路污泥中继池储存活性污泥回流至生化池厌氧段，迎接峰值流量的到来；在峰值流量负荷时，根据需要，旁路污泥中继池切换至强化脱氮模式，污水厂5-10％的进水流量引入旁路污泥中继池，旁路污泥中继池维持搅拌均匀，旁路污泥中继池发生外回流污泥泥路反硝化生化过程。旁路污泥混合液回流至主路生化池缺氧段。
[0071] 步骤(7)，旁路污泥中继池上清液进入旁路除磷池，实现旁路污泥中继池上清液化学强化除磷，除磷池上清液出水进入主路生化池厌氧段，除磷池排放的污泥进入污泥处理系统。
[0072] 步骤(8)，自适应变模式污水处理方法，提供的生化系统强大自适应耐峰值流量能力，污水处理厂进水泵站仅需根据泵站前池水位控制泵机开启与关闭，监测进水流量信号进入污水处理厂中央控制室控制平台，控制平台控制(a)生化池自适应段专用装置、鼓风机房风机气流量、主路和旁路阀门等设备(b)强化除磷模式和强化脱氮模式切换，以实现污水处理厂晴天运行模式和雨天运行模式无缝切换。在有明显雨季的地区(如我国南方汛期)，可预设置雨季运行模式和非雨季运行模式，更进一步提高污水处理厂自适应变模式的能力。
[0073] 实施例2
[0074] 本发明还提供了与上述合流制污水系统自适应变模式的污水处理方法嵌合的污水处理生化池自适应段及其专用装置，污水处理生化池自适应段及其专用装置的具体实施例包括：1、生化池自适应段2、自适应段专用装置、3、自适应专用装置与污水处理生化池内回流系统的衔接
[0075] 本发明的创新之一是：在污水处理生化池设置自适应段，在自适应段中配置专用装置。解决的问题是：合理利用重力和内回流系统的能量，实现将生化池平均活性污泥浓度控制在6000-8000mg/L,甚至更高范围，使得生化池具有自适应峰值流量和有机负荷的能力；同时自适应段具有DO降低的功能，有利于内回流携带DO量的减少，有利于维持生化池厌氧段、生化池缺氧段的低ORP；同时控制进入二沉池的污泥固体总量，保证二沉池不因水量负荷的增加而导致固体通量大幅增加，使得二沉池在峰值流量和低谷流量时、在低温和高温时，都能稳定运行，不发生漂泥现象，保障出水水质
[0076] 运用的技术方案是：污泥颗粒同时受浮力、重力和内回流抽吸力、水平流动力，设置自适应分区并配置专用装置，使重力和内回流抽吸力、水平流动力得到有序控制。在平衡工况下，生化池平均活性污泥浓度控制在6000-8000mg/L,甚至更高范围；进入二沉池的污泥浓度和总量不显著增加，保障二沉池在合理的工况下运行。
[0077] 具体实施方式包括如下步骤：
[0079] 步骤(2)，自适应段专用装置在一定的水平距离区间内可移动，移动距离无级可调；移动距离区间的设置与污水处理厂进水峰值流量和低谷流量自相适应；
[0080] 步骤(3)，生化池自适应段前端可调堰和后端溢流可调堰和在垂直方向一定距离范围内可调节，调节的范围区间的设置与污水处理厂进水峰值流量和低谷流量自相适应；
[0081] 步骤(4)，生化池污泥内回流比在50-300％范围可调节，其调节范围设置与污水处理厂进水水质波动范围自相适应；
[0082] 步骤(5)，生化池自适应区可设置MLSS在线计监测活性污泥浓度。
[0083] 实施例3
[0084] 本发明还提供了与上述合流制污水系统自适应变模式的污水处理方法嵌合的变模式快速无缝切换，以适应流量大幅变化和水质大幅变化的。变模式包括1、单元运行模式2、全厂运行模式两大类。其中单元运行模式包括三种：1、常态运行模式2、强化除磷模式；3、强化脱氮模式；全厂运行模式包括两种：1、晴天运行模式2、雨天运行模式。
[0085] 本发明的创新之一是：实现污水处理厂变模式快速无缝切换。在传统污水处理方法中，由于不具备“合流制污水传统自适应变模式污水处理方法”提供的巨大流量水质负荷承载能力，不能提供这种性能良好的模式切换，目前行业内也没有这种完整系统的模式切换。变模式快速无缝切换解决的问题是：通过变模式的切换，保证来水全处理高标准同质排放，适应温度季节的变化、适应雨季旱季的变化、适应晴天雨天的变化。温度季节的变化影响生化反应速率，在工艺设计参数选择时，需要充分考虑极端高温和极端低温的情况。其它几种情况可概括为：使污水处理厂更适应进水流量的大幅变化和水质的大幅变化。
[0086] 运用的技术方案是：自适应变模式污水处理方法在技术创新、单元工艺、系统集成、系统控制方面，为实施变模式切换提供了可能。实现快速无缝切换的关键是，模式切换前已经完成各种准备。主路生化池厌氧段、主路生化池缺氧段、主路生化池自适应段、旁路污泥中继池、旁路化学除磷池的设置，构建了这种持续预备状态或称之为“热预备状态”。
[0087] 单元运行模式的切换主要针对进水水质的大幅变化，分为：1、常态运行模式2、强化脱氮模式3、强化除磷模式
[0088] (1)常态运行模式：适用于正常情况下的污水处理厂运行，尤其适用于进水中碳源缺乏的情况。常态运行式下，外回流污泥在旁路污泥中继池内发生水解酸化过程，产生VFA，然后回流到自适应变模式生化池前段(厌氧段、缺氧段)，为主路生化系统的除磷和脱氮过程补充碳源；常态运行模式下，生化池自适应段运转正常，维持生化池MLSS为6000-8000mg/L范围，生化池厌氧段和好氧段的DO和ORP控制在设计值；常态模式下磷的指标可通过排除富磷泥或后续深度处理去除，其它含氮、碳污染物在生化池中完全处理达到排放标准；
[0089] (2)强化脱氮模式：适用于进水碳氮比(C/N)较低或出水水质对总氮要求较高的情况。在脱氮模式下，生化池自适应段运转正常，维持生化池MLSS为6000-8000mg/L范围，生化池厌氧段和好氧段的DO和ORP控制在设计值；5-10％进水流量进入旁路污泥中继池，旁路污泥中继池按反硝化模式运行，将外回流污泥携带的硝酸盐实施反硝化，同时降低外回流携带的DO；强化脱氮模式下，生物池厌氧段生物释磷、生化段好氧吸磷、后续深度处理除磷正常运行；
[0090] (3)强化除磷模式：适用于出水对总磷要求较高，或缺少除磷深度处理的污水厂。在强化除磷模式下，生物池厌氧段生物释磷、生化段好氧吸磷、后续深度处理除磷正常运行；在强化除磷模式下，系统泥龄按强化除磷模式控制、剩余污泥排放正常；在强化除磷模式下，旁路污泥中继池按污泥水解酸化模式运行，除磷菌在旁路污泥中继池得到富集，同时发生厌氧磷释放，污泥回流至生化池厌氧段，上清液进入旁路除磷池进行化学除磷；除磷池上清液回流到生化池厌氧区，污泥排放进入污泥处理系统。
[0091] 具体实施方式包括如下步骤：
[0092] 步骤(1)，常态运行模式下，全部单元工艺处于模式切换的“热预备状态”；
[0093] 步骤(2)，由“常态运行模式”切换“强化脱氮模式”：5-10％进水流量进入旁路污泥中继池，旁路污泥中继池切换到反硝化状态，自适应段内回流至厌氧段；
[0094] 步骤(3)，由“强化脱氮模式”切换至“常态运行模式”：旁路污泥中继池切换至水解酸化工况，生化池自适应段内回流至生化池缺氧段；
[0095] 步骤(4)，由“常态运行模式”切换“强化除磷模式”：自适应段内回流至缺氧段，旁路化学除磷启动；控制剩余污泥排放量和生化池总泥龄
[0096] 步骤(5)，由“强化除磷模式”切换至“常态运行模式”：旁路污泥中继池维持水解酸化工况，旁路化学除磷关闭；
[0097] 全厂运行模式切换
[0098] 全厂运行模式主要针对污水处理厂进水雨天峰值流量的大幅波动问题采取的自适应变模式调节控制。全厂运行模式包括两种：1、晴天运行模式2、雨天运行模式。
[0099] 晴天运行模式：晴天运行模式处于“常态运行模式”、“强化脱氮模式”、强化处理模式的一种，晴天运行模式是适应污水处理厂实际水质的运行模式。
[0100] 雨天运行模式：承接大幅增加的进水流量，提高主路生化池好氧段供氧量，排放剩余污泥控制生化池总泥龄。雨天运行模式下，当进水磷浓度高并成为制约因素时，生化池自适应段内回流污泥回流至缺氧段，旁路污泥中继池维持水解酸化工况，化学除磷开启；雨天运行模式下，当进水氮浓度高并成为制约因素时，生化池自适应段内回流污泥回流至厌氧段，旁路污泥中继池切换至反硝化工况；必要时生化池自适应段排泥，排泥进入污泥处理系统。
[0101] 具体实施方式包括如下步骤：
[0102] 步骤(1)，“晴天运行模式”切换至“雨天运行模式”:承接大幅增加的进水流量，提高主路生化池好氧段供氧量；排放剩余污泥控制生化池总泥龄，污泥处理系统增量运转；控制内回流比，降低外回流比；根据经验和实测数据，确定旁路污泥中继池和化学除磷池工况。
[0103] 步骤(2)，“雨天运行模式”切换至“晴天运行模式”:降低进水流量，降低主路生化池好氧段供氧量；控制剩余污泥排放和生化池总泥龄,污泥处理系统恢复常态运转；内外回流比恢复常态数值；根据经验和实测数据，确定旁路污泥中继池和化学除磷池工况。
[0104] 实施例4
[0105] 本发明还提供了与上述合流制污水系统自适应变模式的污水处理方法嵌合的“大幅提高生化池平均污泥浓度但二沉池污泥固体通量不显著提高”的方法，保证雨天运行模式下污水处理厂运行稳定。本方法包括：1、生化池自适应段专用设备与污泥内回流系统协同2、生化池自适应段辅助排泥
[0106] 本发明的创新之一是：实现了生化池活性污泥浓度大幅提高但二沉池污泥固体通量不显著增加的难题，保证了二沉池的正常运行和出水水质良好。传统工艺中，进入二沉池的污泥平均浓度与生化池中的活性污泥平均浓度是一致的，一旦通过延长泥龄提高生化池活性污泥平均浓度，二沉池固体通量将显著增加，极端情况下，二沉池漂泥现象严重，导致二沉池出水水质恶化。
[0107] 运用的技术方案是：其一，通过生化池自适应段及其专用设备，合理利用污泥颗粒的重力作用和内回流抽吸能量，自适应段专用设备发挥活性污泥的持续浓缩作用，进入二沉池的污泥平均浓度比生化池活性污泥平均浓度低很多，如：当生化池活性污泥平均浓度在6000-8000mg/L范围时，进入二沉池的混合液污泥平均在2500-3000mg/L；其二，当合流制系统“自适应变模式污水处理法”污水处理厂长时间在雨季流量下运行时，生化系统泥龄控制和除磷的要求，与晴天常规运行模式下相比，需要排除更多剩余污泥，二沉池排泥和自适应段辅助排泥措施，可以保证生化系统稳定运行和泥龄控制。自适应段辅助排泥的污泥浓度在7000-9000mg/L范围，比二沉池排泥浓度10000-12000mg/L范围略低，但工程上是可以接受的，排泥进入污泥浓缩脱水处理系统。
[0108] 具体实施方式包括如下步骤：
[0109] 步骤(1)，生化池自适应段专用设备安装并在生化池自适应段配置MLSS计；
[0110] 步骤(2)，调节自适应段溢流堰竖向标高；
[0111] 步骤(3)，调节自适应段专用设备水平位置；
[0112] 步骤(4)，控制内回流比满足反硝化要求；
[0113] 步骤(5)，必要时，从生化池自适应段辅助排除剩余污泥。
[0114] 本发明属于城市合流制污水系统末端污水处理厂自适应变模式污水处理技术；也适应于管道雨污错接严重收集系统末端的污水处理厂；还适应于水质水量波动大的有机工业废水处理设施。
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