本發(fā)明涉及水、廢水、污水或污泥的處理，具體涉及一種磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)及處理工藝。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)城市污水處理設(shè)施已經(jīng)基本普及，水環(huán)境治理取得了巨大的成就。然而，當(dāng)前我國(guó)城市水環(huán)境污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻，特別是雨天因排水管網(wǎng)溢流污染導(dǎo)致的水體短時(shí)黑臭問(wèn)題十分突出。排水管網(wǎng)雨天溢流的原因包括雨污分流不到位、管網(wǎng)滲漏嚴(yán)重、污水處理廠雨天處理能力不足等。因此，開(kāi)發(fā)建設(shè)成本和運(yùn)行成本均較低，且能夠提高雨天污水處理能力的污水處理工藝，對(duì)消減城市排水系統(tǒng)溢流污染，消除城市水體雨天黑臭問(wèn)題具有十分重要的意義。

2、a3o工藝通常也稱(chēng)改良型aao工藝，是在aao工藝的基礎(chǔ)上增加一個(gè)前置預(yù)缺氧池，在預(yù)缺氧池回流污泥與少量待處理污水混合，反硝化菌在缺氧狀態(tài)下利用待處理水中的碳源，把回流污泥帶來(lái)的硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為n2排出，從而降低后續(xù)厭氧池硝酸鹽氮濃度，有利于厭氧池聚磷菌釋磷和吸收有機(jī)碳源，從而提高整個(gè)生化池的脫氮除磷效率。因此a3o工藝是近年來(lái)被廣泛應(yīng)用的一種脫氮除磷污水處理工藝。但a3o工藝存在缺點(diǎn)水力停留時(shí)間長(zhǎng)，水池容積較大，曝氣量較大的缺點(diǎn)，建設(shè)成本和運(yùn)行成本都較高。

3、吸附再生曝氣污水處理工藝系統(tǒng)主要由污泥活化池和吸附池、沉淀池構(gòu)成。待處理的污水和經(jīng)活化的污泥均進(jìn)入吸附池，經(jīng)充分混合后，利用污泥的絮凝吸附作用去除污水中的有機(jī)物。然后混合液進(jìn)入沉淀池，在沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離后，清水排出，一部分污泥排入污泥活化池，另一部分污泥作為剩余污泥排出。在污泥活化池通過(guò)曝氣，使污泥把吸附的有機(jī)物氧化，并使微生物處于饑餓狀態(tài)，以使污泥在吸附池具有更強(qiáng)的吸附性能。吸附再生工藝對(duì)有機(jī)物的去除率較高，但對(duì)氮、磷的去除效果很差，因此很少被應(yīng)用在城市污水處理中。

4、申請(qǐng)?zhí)枮?02410054522.3的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種aaaof污水處理系統(tǒng)及工藝，該工藝雖然在f段利用了污泥的吸附作用，但是其雨天處理水量難以進(jìn)一步提高。另外，該aaaof工藝的出水在兼氧段，兼氧段過(guò)低的溶解氧可能導(dǎo)致污泥在二沉池中發(fā)生過(guò)度厭氧反應(yīng)，從而降低污泥的沉淀效果，導(dǎo)致二沉池出水水質(zhì)惡化。因此，需要進(jìn)一步提升雨天處理水量，并且避免由于污泥在二沉池中發(fā)生過(guò)度厭氧反應(yīng)導(dǎo)致的二沉池出水水質(zhì)惡化的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的污水處理工藝在雨天的處理量無(wú)法進(jìn)一步提高，以及污泥在二沉池中有可能發(fā)生過(guò)度厭氧反應(yīng)，導(dǎo)致二沉池出水水質(zhì)惡化問(wèn)題，本發(fā)明提供一種磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)及處理工藝。

3、(二)技術(shù)方案

4、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：

5、本發(fā)明提供一種磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的生化池、復(fù)氧池、二沉池和污泥水解/活化池，以及磁粉投加裝置；

6、所述生化池包括依次連接的預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池以及兼氧池；所述好氧池末端的硝化液部分回流至所述缺氧池；

7、所述兼氧池與所述復(fù)氧池連接；

8、所述污泥水解/活化池在晴天下對(duì)污泥進(jìn)行水解處理，在雨天下對(duì)污泥進(jìn)行活化處理；經(jīng)過(guò)水解處理或者經(jīng)過(guò)活化處理的污泥回流至所述兼氧池中；

9、所述磁粉投加裝置用于在雨天向所述兼氧池投加磁粉；

10、所述二沉池底部得到的污泥一部分回流至所述預(yù)缺氧池，一部分回流至污泥水解/活化池，另一部分進(jìn)行脫水處理。

11、如上所述的磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，還包括與所述兼氧池連接的磁粉回收裝置，所述污泥部分輸送至所述磁粉回收裝置；

12、磁粉投加裝置向兼氧池的磁粉投加量為0.5-2g/l；

13、所述磁粉為粒徑為20-200nm的fe3o4納米磁粉。

14、如上所述的磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，還包括分別與所述預(yù)缺氧池、所述厭氧池以及所述兼氧池連接的進(jìn)水管路，污水進(jìn)水通過(guò)所述進(jìn)水管路分別進(jìn)入所述預(yù)缺氧池、所述厭氧池以及所述兼氧池；

15、所述進(jìn)水管路上設(shè)置進(jìn)水總閥門(mén)和進(jìn)水總流量計(jì)；

16、與所述預(yù)缺氧池連接的進(jìn)水管路上還設(shè)置預(yù)缺氧池進(jìn)水閥門(mén)以及預(yù)缺氧池進(jìn)水流量計(jì)；

17、與所述厭氧池連接的進(jìn)水管路上還設(shè)置厭氧池進(jìn)水閥門(mén)以及厭氧池進(jìn)水流量計(jì)；

18、與所述兼氧池連接的進(jìn)水管路上還設(shè)置兼氧池進(jìn)水閥門(mén)以及兼氧池進(jìn)水流量計(jì)；

19、所述預(yù)缺氧池中還設(shè)置預(yù)缺氧池回流污泥流量計(jì)，所述兼氧池中還設(shè)置兼氧池回流污泥流量計(jì)。

20、如上所述的磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述預(yù)缺氧池中設(shè)置預(yù)缺氧池?cái)嚢铏C(jī)，所述厭氧池中設(shè)置厭氧池?cái)嚢铏C(jī)，所述缺氧池中設(shè)置缺氧池?cái)嚢铏C(jī)；

21、所述好氧池中設(shè)置好氧池在線溶解氧儀、好氧池在線氨氮監(jiān)測(cè)儀以及在線污泥濃度監(jiān)測(cè)儀；

22、所述兼氧池中設(shè)置兼氧池在線氨氮監(jiān)測(cè)儀、兼氧池在線溶解氧儀以及兼氧池?cái)嚢铏C(jī)；

23、所述復(fù)氧池中設(shè)置復(fù)氧池在線溶解氧儀；

24、所述污泥水解/活化池中設(shè)置污泥水解/活化池在線溶解氧儀以及污泥水解/活化池?cái)嚢铏C(jī)。

25、如上所述的磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，還包括回流剩余污泥泵站，所述二沉池底部得到的污泥進(jìn)入所述回流剩余污泥泵站；所述回流剩余污泥泵站中設(shè)置第一污泥回流泵、第二污泥回流泵以及剩余污泥泵；

26、污泥一部分通過(guò)所述第一污泥回流泵回流至所述預(yù)缺氧池，一部分通過(guò)第二污泥回流泵回流至污泥水解/活化池，一部分通過(guò)所述剩余污泥泵輸送至所述磁粉回收裝置，另一部分通過(guò)所述剩余污泥泵輸送至污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理。

27、如上所述的磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置包括曝氣管組件以及鼓風(fēng)機(jī)組件；

28、所述曝氣管組件包括分別設(shè)置在所述好氧池、所述兼氧池、所述復(fù)氧池以及所述污泥水解/活化池底部的曝氣管；

29、所述鼓風(fēng)機(jī)組件包括好氧池鼓風(fēng)機(jī)、兼氧池鼓風(fēng)機(jī)以及污泥水解/活化池鼓風(fēng)機(jī)，所述好氧池鼓風(fēng)機(jī)與所述好氧池底部的曝氣管連接，所述兼氧池鼓風(fēng)機(jī)與所述兼氧池底部的曝氣管以及所述復(fù)氧池底部的曝氣管連接，所述污泥水解/活化池鼓風(fēng)機(jī)與所述污泥水解/活化池底部的曝氣管連接；

30、所述兼氧池底部的曝氣管以及所述復(fù)氧池底部的曝氣管上還分別設(shè)置兼氧池空氣閥門(mén)以及復(fù)氧池空氣閥門(mén)。

31、本發(fā)明還提供一種利用上述磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)的污水處理工藝，磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)包括晴天模式以及雨天模式；

32、假設(shè)晴天設(shè)計(jì)進(jìn)水水量為q，當(dāng)進(jìn)水量小于1.3q時(shí)，磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按晴天模式運(yùn)行；當(dāng)進(jìn)水量大于等于1.3q時(shí)，磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按雨天模式運(yùn)行；

33、當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照晴天模式運(yùn)行時(shí)，污水處理工藝包括如下步驟：

34、s1：待處理污水分別進(jìn)入預(yù)缺氧池、厭氧池以及兼氧池；

35、s2：預(yù)缺氧池中污水與回流的污泥混合，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，出水進(jìn)入?yún)捬醭兀?/p>

36、s3：厭氧池中進(jìn)行水解釋磷反應(yīng)，出水進(jìn)入缺氧池；

37、s4：缺氧池的進(jìn)水以及好氧池回流的硝化液進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，出水進(jìn)入好氧池；

38、s5：好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)和吸磷反應(yīng)，末端硝化液部分回流至缺氧池，部分進(jìn)入兼氧池；

39、s6：兼氧池中的污水原水、來(lái)自好氧池的硝化液及水解污泥混合，同步進(jìn)行硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)及同步硝化反硝化除磷反應(yīng)；

40、s7：兼氧池的出水進(jìn)入復(fù)氧池進(jìn)行處理；

41、s8：復(fù)氧池的出水經(jīng)二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液排放，底部污泥排入回流剩余污泥泵站；

42、s9：回流剩余污泥泵站的污泥一部分回流至預(yù)缺氧池，一部分回流至污泥水解/活化池，另一部分進(jìn)行脫水處理；

43、s10：污泥在污泥水解/活化池中，在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行水解后回流至兼氧池；

44、當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照雨天模式運(yùn)行時(shí)，污水處理工藝包括如下步驟：

45、a1：待處理污水分別進(jìn)入預(yù)缺氧池、厭氧池以及兼氧池；

46、a2：預(yù)缺氧池中污水與回流的污泥混合，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，出水進(jìn)入?yún)捬醭兀?/p>

47、a3：厭氧池中進(jìn)行水解釋磷反應(yīng)，出水進(jìn)入缺氧池；

48、a4：缺氧池的進(jìn)水以及好氧池回流的硝化液進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，出水進(jìn)入好氧池；

49、a5：好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)和吸磷反應(yīng)，末端硝化液部分回流至缺氧池，部分進(jìn)入兼氧池；

50、a6：通過(guò)磁粉投加裝置向兼氧池中投加磁粉，兼氧池中的污水原水、來(lái)自好氧池的硝化液、活化污泥以及磁粉混合，同步進(jìn)行硝化反應(yīng)、磁強(qiáng)化反硝化反應(yīng)及同步硝化反硝化除磷反應(yīng)；

51、a7：兼氧池的出水進(jìn)入復(fù)氧池進(jìn)行處理；

52、a8：復(fù)氧池的出水經(jīng)二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液排放，底部污泥排入回流剩余污泥泵站；

53、a9：回流剩余污泥泵站的污泥一部分回流至預(yù)缺氧池，一部分回流至污泥水解/活化池，另一部分輸送至磁粉回收裝置對(duì)磁粉進(jìn)行回收，回收得到的磁粉投加至兼氧池，剩余的污泥進(jìn)行脫水處理；

54、a10：污泥在污泥水解/活化池中進(jìn)行活化處理后回流至兼氧池。

55、如上所述的污水處理工藝，優(yōu)選地，當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照晴天模式運(yùn)行時(shí)，步驟s1中，預(yù)缺氧池的進(jìn)水量為0.1q-0.3q；厭氧池的進(jìn)水量為0.6q-0.8q；兼氧池的進(jìn)水量為0.1q-0.4q；

56、步驟s5中，末端硝化液部分回流至缺氧池的回流流量為預(yù)缺氧池進(jìn)水流量的1.0倍-2.0倍；

57、步驟s9中，預(yù)缺氧池的污泥回流量為0.4q-0.7q；

58、步驟s10中，兼氧池的污泥回流量為0.1q-0.2q；

59、當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照雨天模式運(yùn)行時(shí)，磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)的處理水量為1.3q-3.0q；

60、步驟a1中，預(yù)缺氧池的進(jìn)水量為0.2q-0.3q；厭氧池的進(jìn)水量為0.7q-0.8q；兼氧池的進(jìn)水量為0.3q-2.0q；

61、步驟a5中，末端硝化液部分回流至缺氧池的回流比為1.0q-2.0q；

62、步驟a9中，預(yù)缺氧池的污泥回流量為0.4q-0.5q；

63、步驟a10中，兼氧池的污泥回流量為0.2q-0.5q。

64、如上所述的污水處理工藝，優(yōu)選地，當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照晴天模式或者雨天模式運(yùn)行時(shí)，好氧池中溶解氧的濃度為2.0mg/l-3.0mg/l，兼氧池中溶解氧的濃度為0.5mg/l-1.5mg/l，復(fù)氧池中溶解氧的濃度為2.0mg/l-3.0mg/l；

65、步驟a6中，磁粉投加裝置向兼氧池投加磁粉的磁粉投加量為0.5-2g/l；

66、步驟a10中，污泥在污泥水解/活化池中進(jìn)行活化處理時(shí)，污泥水解/活化池中的溶解氧濃度為2.0mg/l-3.0mg/l；

67、當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照晴天模式運(yùn)行時(shí)，預(yù)缺氧池中水力停留時(shí)間0.5h-1.0h，厭氧池中水力停留時(shí)間1.0h-2.0h，缺氧池中水力停留時(shí)間2.0h-3.0h，好氧池中水力停留時(shí)間為4.0h-7.0h，兼氧池中水力停留時(shí)間為1.5h-3.0h，復(fù)氧池中水力停留時(shí)間5min-10min，總水力停留時(shí)間9.0h-16.0h；

68、當(dāng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照晴天模式運(yùn)行時(shí)，污泥水解/活化池中，污泥水解的水力停留時(shí)間為2h-4h，從回流剩余污泥泵站回流至污泥水解/活化池的污泥比為20％-50％；

69、當(dāng)污水處理系統(tǒng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照雨天模式運(yùn)行時(shí)，預(yù)缺氧池中水力停留時(shí)間0.5h-1.0h，厭氧池中水力停留時(shí)間1.0h-2.0h，缺氧池中水力停留時(shí)間2.0h-3.0h，好氧池中水力停留時(shí)間為4.0h-7.0h，兼氧池中水力停留時(shí)間為0.5h-1.0h，復(fù)氧池中水力停留時(shí)間2min-4min，總水力停留時(shí)間8.0h-14.0h；

70、當(dāng)污水處理系統(tǒng)磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)按照雨天模式運(yùn)行時(shí)，污泥水解/活化池中，污泥活化的水力停留時(shí)間為1.5h-2h，從回流剩余污泥泵站回流至污泥水解/活化池的污泥比為20％-50％。

71、(三)有益效果

72、首先，本發(fā)明設(shè)置向兼氧池投加磁粉的磁粉投加裝置，雨天情況下向兼氧池投加磁粉能夠形成以磁粉為核心的磁強(qiáng)化活性污泥絮體。磁強(qiáng)化活性污泥絮體的外部處于好氧狀態(tài)，內(nèi)部處于缺氧狀態(tài)，可以形成微觀環(huán)境下的好氧-缺氧環(huán)境。磁粉的微磁場(chǎng)可以提高微生物活性，從而提高微生物的脫氮和除磷效率，磁強(qiáng)化活性污泥的密度顯著提升，可使二沉池的污泥沉降速度提高3倍以上，從而解決雨季處理水量不足的問(wèn)題，能夠使處理水量增加3倍。

73、其次，本發(fā)明還在磁強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)中設(shè)置污泥水解/活化池，實(shí)現(xiàn)了碳源利用效率與生物脫氮除磷能力的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，協(xié)同保障在晴天和雨天的不同工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。污泥水解/活化池在晴天下對(duì)污泥進(jìn)行水解處理，將污泥吸附的難降解有機(jī)物水解成小分子有機(jī)物，為缺氧池和兼氧池提供更多的脫氮的碳源，提高碳源的利用率。污泥水解還可以使污泥中殘存的硝酸鹽氮完成反硝化反應(yīng)，降低回流至兼氧池的硝酸鹽氮的濃度，有利于磷的去除，并且還能夠提高生化池的脫氮效率。在雨天下，污泥水解/活化池用于對(duì)污泥進(jìn)行活化處理，將污泥中殘存的氨氮氧轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，活化處理后的污泥中，微生物新陳代謝加快，處于饑餓狀態(tài)，污泥的絮凝吸附能力得到強(qiáng)化。

74、再次，本發(fā)明還通過(guò)設(shè)置復(fù)氧池對(duì)兼氧池的出水進(jìn)行充氧，提高兼氧池出水中溶解氧的濃度，能夠有效抑制污泥在二沉池中發(fā)生過(guò)度的厭氧反硝化反應(yīng)，避免影響沉淀效果和二沉池出水質(zhì)量。