全生物脱氮及污泥减量系统技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种全生物污水脱氮及污泥减量的全生物脱
氮及污泥减量系统。
背景技术
研究表明，氮、磷元素的超标排放是造成水体污染的重要原因，降低外排水中营养
元素的含量、严格控制其排放是防止水体富营养化的措施之一。目前，废水脱氮的常用方法
为物化法和生物法。其中，物化法，如汽提吹脱、化学沉淀、折点加氯等，流程简单、处理高
效，但运行成本高。生物法主要通过硝化细菌和反硝化细菌的作用将水中的氮元素脱除，具
有较好的经济性，是一种很有发展潜力的脱氮技术。但目前，常用的生物脱氮工艺如A/O、
A2/O、氧化沟、SBR工艺等，存在流程复杂、脱氮效果不稳定等缺陷，而且系统产泥量相对较
多，从而在一定程度上制约了生物脱氮的应用。
有鉴于此，有必要提供一种新的全生物污水脱氮及污泥减量的全生物脱氮及污泥
减量系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全生物污水脱氮及污泥减量的全生物脱氮及污泥减
量系统。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种全生物脱氮及污泥减量系统，包括反应
池、连接于所述反应池侧壁上的进水口和高于所述进水口的出水口；其特征在于：所述反应
池包括位于所述反应池底部的污泥存储区、位于所述污泥存储区上方的曝气反应区、位于
所述曝气反应区上方的尾气排放区、位于所述曝气反应区一侧并由第一隔板和第二隔板及
反应池侧壁围设形成的沉淀区；所述第一隔板和所述第二隔板之间具有连通所述曝气反应
区与所述沉淀区的通道；所述进水口与所述曝气反应区相连通，所述出水口与所述沉淀区
连通。
作为本发明的进一步改进，所述第一隔板与所述第二隔板倾斜设置呈喇叭口状或
锥形状。
作为本发明的进一步改进，所述曝气反应池为兼氧池。
作为本发明的进一步改进，所述曝气反应池内的溶解氧浓度为0.5mg/L～1.0mg/
L。
作为本发明的进一步改进，所述曝气反应池内具有硝化细菌和反硝化细菌。
作为本发明的进一步改进，所述全生物脱氮及污泥减量系统还包括连通于曝气反
应区的曝气装置及用于调节曝气流量的调节阀。
本发明的有益效果是：本发明的全生物脱氮及污泥减量系统，采用较大的高径比，
将多个功能单元设置于同一反应器内，简化了工艺流程，具有占地少、基建费用低、设计紧
凑的特点，与普通生物技术相比，总投资大幅降低。同时，全生物脱氮及污泥减量系统能够
实现有机物、氨氮、总氮等污染物的高效同步去除；且与全功能生化系统的组合，有效地降
低了系统的生物污泥产量，与普通生化相比污泥量减少了20％以上。另外，本发明的全生物
脱氮及污泥减量系统实现了污泥自然回流，取消了污泥回流泵；通过低溶解氧技术将曝气
氧气的溶解驱动力最大化，降低了曝气量，从而大幅降低了全生物脱氮及污泥减量系统的
能耗。
附图说明
图1是本发明的全生物脱氮及污泥减量系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对
本发明进行详细描述。
如图1所述，本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100，包括反应池1、连接于所述
反应池1侧壁上的进水口2和高于所述进水口2的出水口3。污水从进水口2进入反应池1进行
处理后经过出水口3排出全生物脱氮及污泥减量系统100。
具体地，所述反应池1包括位于所述反应池1底部的污泥存储区11，位于所述污泥
存储区11上方的曝气反应区12，位于所述曝气反应区12上方的尾气排放区13，位于所述曝
气反应区12一侧并由第一隔板14、第二隔板15及反应池1侧壁围设形成的沉淀区16；所述第
一隔板14和所述第二隔板15之间具有连通所述曝气反应区12与所述沉淀区16的通道17；所
述进水口2与所述曝气反应区12相连通，所述出水口3与所述沉淀区16连通。
所述全生物脱氮及污泥减量系统100还包括连通于曝气反应区12的曝气装置(未
图示)及用于调节曝气流量的调节阀；所述曝气反应池1内的溶解氧浓度为0.5mg/L～
1.0mg/L。所述曝气反应池1为兼氧池，所述曝气反应区12设置于所述污泥存储器的上方；因
此在处理污水时，向曝气反应区12内充入氧气，产生的尾气则经由尾气排放区13向上排放，
形成的污泥向下落入污泥存储区11内，上升的尾气不会影响或搅动污泥存储区11的微生
物，营造了一个很好的厌氧生化环境。
其中，所述第一隔板14和所述第二隔板15将所述沉淀区16与所述曝气反应区12和
所述尾气排放区13均隔离开，形成一个相对无气流扰动的空间，便于污水与污泥分离。并
且，所述第一隔板14与所述第二隔板15倾斜设置呈喇叭口状或锥形状，方便沉淀区16内的
污泥向下滑落至所述曝气反应区12内，也无需搅拌或推动污泥的装置，且可以防止堵塞通
道17。
所述第一隔板14与所述第二隔板15的结构和设置形式不限，能根据需要形成多种
结构形式具有隔离功能的沉淀区16。例如本实施例中，所述第一隔板14与所述反应池1的侧
壁平行，所述第二隔板15与所述反应池1的侧壁相交叉，且所述第二隔板15低于所述第一隔
板14；所述通道17设置于所述第一隔板14与所述第二隔板15的交界处，供处理好的污水进
入沉淀区16以及沉淀后的污泥回流至曝气反应区12。其中所谓的平行，指的是延伸方向大
体一致，均沿上下延伸；所谓的交叉指的是，侧壁沿上下延伸，而第二隔板15沿水平方向延
伸，两者处于垂直或近似垂直的状态。当然，所述第一隔板14和所述第二隔板15还可以为其
他形状，例如第一隔板14不一定为平行或者近似平行，也可能是倾斜，也可以是一部分平行
一部分倾斜，只要起到隔离作用就行；同理第二隔板15也可以做相应的变化。
使用时，待处理污水首先进入反应池1的曝气反应区12，同时采用曝气方式向曝气
反应区12充氧，通过调节曝气量合理控制溶解氧，曝气反应区12呈现兼氧状态，使污水中有
机物在微生物作用下降解，同时水中的氨氮在硝化细菌和反硝化细菌的作用下转化成氮气
从水中脱除，从而实现硝化-反硝化同步，曝气产生的尾气通过尾气排放区13排出。
经处理后的污水通过第一隔板14、第二隔板15之间的通道17进入沉淀区16，经泥
水分离后从出水口3排出，同时污泥回落至曝气反应区12。生物处理产生的生化污泥积累于
污泥存储区11，呈厌氧状态，该部分污泥通过厌氧消化产生大量的挥发性脂肪酸等有机小
分子，该部分有机小分子可为曝气反应区12的生物脱氮过程提供优质碳源，同时污泥量本
身得到缩减，从而实现全生物污水脱氮及污泥减量的双重目的。
以下将以几个具体的实施例说明本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100：
实施例1：
本实施例以采用本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100对印染废水进行处理，
控制溶解氧浓度为0.6mg/L。表1为印染废水分别经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统
100及常规A/O生化系统(对照)处理前后的水质情况。
表1印染废水经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统100及常规A/O
生化系统处理前后的水质情况
从水质分析结果看出，采用本发明系统处理印染废水，COD、氨氮、总氮等各项指标
均优于常规A/O系统。通过剩余污泥分析可知，本发明系统的污泥产量较A/O系统污泥产量
少24％。
实施例2：
本实施例以采用本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100对焦化废水进行处理，
控制溶解氧浓度为0.5mg/L。表2为焦化废水经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统100及
常规A/A/O生化系统(对照)处理前后的水质情况。
表2焦化废水经过本发明系统及常规A/A/O生化系统处理前后的水质
情况
从水质分析结果看出，采用本发明全生物脱氮及污泥减量系统100处理焦化废水，
COD、氨氮、总氮等各项指标均优于常规A/A/O系统。通过剩余污泥分析可知，本发明系统的
污泥产量较A/A/O系统污泥产量少30％。
实施例3：
本实施例以采用本发明全生物脱氮及污泥减量系统100对石化废水进行处理，控
制溶解氧浓度为1.0mg/L。表3为石化废水经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统100及氧
化沟系统(对照)处理前后的水质情况。
表3石化废水经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统100及氧化沟系统
处理前后的水质情况
从水质分析结果看出，采用本发明全生物脱氮及污泥减量系统100石化废水，COD、
氨氮、总氮等各项指标均优于氧化沟系统。通过剩余污泥分析可知，本发明系统的污泥产量
较氧化沟系统污泥产量少21％。
实施例4：
本实施例采用本发明全生物脱氮及污泥减量系统100对市政污水进行处理，控制
溶解氧浓度为0.7mg/L。表4为市政污水经过本发明全生物脱氮及污泥减量系统100及SBR生
化系统(对照)处理前后的水质情况。
表4市政污水经过本发明系统及SBR生化系统处理前后的水质情况
从水质分析结果看出，采用本发明全生物脱氮及污泥减量系统100处理市政污水，
COD、氨氮、总氮等各项指标均优于SBR系统。通过剩余污泥分析可知，本发明系统的污泥产
量较SBR系统污泥产量少20％。
综上所述，本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100，将好氧、缺氧、厌氧和泥水分
离回收融合在一体，通过自然选择即可培养出对污水具有良好适应性的优势菌种，构建菌
群结构合理、污泥活性高的处理系统，通过调节溶解氧实现对不同微生物生长条件的最优
控制，从而实现有机物、氨氮、总氮等污染物的高效同步去除。同时，全功能生化系统的组
合，有效地降低了系统的生物污泥产量，与普通生化相比污泥量减少了20％以上。
另外，本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100实现了污泥自然回流，取消了污泥
回流泵；通过低溶解氧技术将曝气氧气的溶解驱动力最大化，降低了曝气量，从而大幅降低
了全生物脱氮及污泥减量系统100的能耗。
本发明的全生物脱氮及污泥减量系统100采用大高径比设计，将多个功能单元设
置于同一反应器内，简化了工艺流程，具有占地少、基建费用低、设计紧凑的特点，与普通生
物技术相比，总投资大幅降低。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发
明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改
或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。