申請(qǐng)日2015.08.24
公開(公告)日2015.11.18
IPC分類號(hào)C02F3/30
摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)，一種低碳氮比生活污水處理新工藝。已有工藝處理低碳氮比生活污水時(shí)存在如下問題：厭氧釋磷和反硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng);硝化菌代謝周期長，而異養(yǎng)菌和聚磷菌代謝周期短;硝化菌和異氧菌對(duì)氧的競(jìng)爭(zhēng)，只有當(dāng)有機(jī)物降解完全時(shí)硝化菌才能成為優(yōu)勢(shì)種群;此外，構(gòu)筑物多、能耗大、成本高、操作麻煩。本發(fā)明步驟如下：生活污水進(jìn)入?yún)捬醭兀瑓捬醭啬嗨旌弦哼M(jìn)入沉淀池，沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同時(shí)進(jìn)行曝氣提供溶解氧(Dissolved?Oxygen,DO)，沉淀污泥超越至缺氧池，缺氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池，沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厭氧池，出水滿足國家《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：污水處理效果好;不需要外加碳源;能量消耗低，水處理成本低;工藝建造成本低，操作方法;保護(hù)環(huán)境，利于水環(huán)境質(zhì)量改善。
權(quán)利要求書
1.一種低碳氮比生活污水處理新工藝，步驟如下：
(1)生活污水進(jìn)入?yún)捬醭?
(2)厭氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(3)沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同時(shí)進(jìn)行曝氣提 供溶解氧(DissolvedOxygen,DO)，沉淀污泥超越至缺氧池;
(4)缺氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(5)沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厭氧池。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述污水處理新工藝，其特征在于：步驟 (3)所述DO濃度，大于2mg/L。
說明書
一種低碳氮比生活污水處理新工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)，具體地說是一種低碳氮比生活污水處 理新工藝。
背景技術(shù)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)象也愈發(fā)嚴(yán)重，如巢湖、 太湖和滇池。氮、磷元素是引起水體富營養(yǎng)化的兩個(gè)重要因子，許多 國家對(duì)其排放濃度都有著嚴(yán)格限制。我國國家環(huán)境保護(hù)部要求城鎮(zhèn)污 水處理廠出水排入重點(diǎn)流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時(shí)，必 須嚴(yán)格執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的 一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
為了生活污水處理氮和磷的達(dá)標(biāo)排放，各地加速城鎮(zhèn)污水處理廠 建設(shè)或升級(jí)改造的步伐，應(yīng)用最廣泛的是厭氧/缺氧/好氧 (Anaerobic-Anoxic-Oxic,A2O)工藝。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)可 在常規(guī)活性污泥法的基礎(chǔ)上改造而成，改造簡(jiǎn)便易行;(2)抗沖擊負(fù) 荷能力較強(qiáng);(3)在碳充足的情況下，出水水質(zhì)較好。然而，長期以 來，我國城鎮(zhèn)生活污水C/N比較低，有高達(dá)65%以上的污水處理廠 存在碳源不足的現(xiàn)象，近43%的污水處理廠的進(jìn)水C/N小于3，污水 中碳源已不能滿足微生物脫氮除磷的需要。因此，采用A2O工藝處 理生活污水時(shí)，通常存在這一突出問題：反硝化脫氮和除磷微生物對(duì) 碳源的競(jìng)爭(zhēng)，由于城市污水的碳源普遍偏低，難以滿足脫氮除磷的需 求，因此處理后的污水氮和磷難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，這一個(gè)工作 還存在如下缺點(diǎn)：不同污泥齡(SolidsRetentionTime,SRT)微生物 共存對(duì)氮和磷去除的不利影響，聚磷菌的世代時(shí)間較短，在SRT較 短的條件下可正常生長，并可獲得較高的除磷效率，而硝化細(xì)菌屬于 自養(yǎng)型專性好氧細(xì)菌，它的生長速度緩慢，世代時(shí)間較長，在SRT 較長的條件下方可獲得較佳的脫氮效率，因此，硝化細(xì)菌和聚磷菌的 SRT不同也導(dǎo)致生活污水的脫氮除磷效率低下。
為保證氮、磷達(dá)標(biāo)排放，通常采用外加碳源等措施來提高脫氮除 磷效果，增加了污水處理成本和能源的消耗。因此，開發(fā)適應(yīng)低C/N 比污水高效率低能耗的脫氮除磷技術(shù)對(duì)促進(jìn)污水處理事業(yè)的發(fā)展、改 善水環(huán)境質(zhì)量具有重大意義。
本課題組在前期研究中，針對(duì)低C/N比生活污水處理，研發(fā)了 一種新的工藝(鄒海明，呂錫武，李婷.反硝化除磷-誘導(dǎo)結(jié)晶磷回收 工藝試驗(yàn)[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,42(4):127-132.)
該工藝的特點(diǎn)是采用雙污泥形式(即DPAO和硝化細(xì)菌處于兩個(gè) 獨(dú)立的污泥系統(tǒng)，充分地發(fā)揮反硝化脫氮除磷和硝化反應(yīng)的各自特 點(diǎn))，在缺氧環(huán)境下，DPAO可在反硝化脫氮的同時(shí)吸收磷，提高了 碳源的利用效率。該工藝可緩解傳統(tǒng)脫氮除磷工藝的三個(gè)突出矛盾： (1)碳源不足：厭氧釋磷和反硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng);(2)泥齡矛 盾：硝化菌代謝周期長，而異養(yǎng)菌和聚磷菌代謝周期短;(3)硝化菌 和異氧菌對(duì)氧的競(jìng)爭(zhēng)，只有當(dāng)有機(jī)物降解完全時(shí)硝化菌才能成為優(yōu)勢(shì) 種群。盡管該工藝處理低C/N比生活污水時(shí)取得了很好的效果，然 而該工藝需要構(gòu)筑物多(厭氧池1個(gè)、好氧硝化池1個(gè)，缺氧池1個(gè)， 后置曝氣池1個(gè)，沉淀池3個(gè))，運(yùn)行耗能大，難以真正地應(yīng)用到實(shí) 際污水處理之中。
迄今為止能低能耗、高效率處理低C/N比生活污水仍然是一個(gè) 難以解決的技術(shù)問題。
因此發(fā)明一種處理低C/N比生活污水，效率高、能耗低的新工 藝對(duì)于環(huán)境保護(hù)(特別是水體富營養(yǎng)化的防控)、降低水處理成本是 水處理界十分重要的任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低碳氮比生活污水處理新工藝，效率 高、能耗低的新工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
(1)生活污水進(jìn)入?yún)捬醭?
(2)厭氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(3)沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同時(shí)進(jìn)行曝氣提 供溶解氧(DissolvedOxygen,DO)，沉淀污泥超越至缺氧池;
(4)缺氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(5)沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厭氧池。
步驟(3)所述DO濃度，大于2mg/L。
本發(fā)明的要點(diǎn)是：
采用活性污泥和生物膜組合的形式，將硝化細(xì)菌和除磷微生物獨(dú) 立開來，充分發(fā)揮各自的特點(diǎn);利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥 法，省去了一個(gè)沉淀池和一套污泥回流系統(tǒng)，節(jié)約了建造成本;在運(yùn) 行過程中只需要2個(gè)污泥回流泵，大大降低了能耗。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，其突出的創(chuàng)造性在于以下四點(diǎn)：
(1)采用反硝化同步脫氮除磷技術(shù)，成功解決了厭氧釋磷和反 硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)矛盾，DPAO在缺氧條件下以硝酸鹽為電子受 體實(shí)現(xiàn)反硝化同步脫氮除磷;
(2)采用活性污泥和生物膜組合的形式，將硝化細(xì)菌和除磷微 生物獨(dú)立開來，充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)，成功解決了硝化細(xì)菌和聚磷菌 SRT的矛盾;
(3)利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一個(gè)沉淀 池和一套污泥回流系統(tǒng)，節(jié)約了建造成本;
(4)整個(gè)工藝，在運(yùn)行過程中只需要2個(gè)污泥回流泵，大大降 低了能耗，此外操作簡(jiǎn)便。
本發(fā)明的具體實(shí)施措施為：
(1)生活污水進(jìn)入?yún)捬醭?
(2)厭氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(3)沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同時(shí)進(jìn)行曝氣提 供溶解氧(DissolvedOxygen,DO)，保持DO濃度大于2mg/L，沉淀 污泥超越至缺氧池，污泥超越比40%;
(4)缺氧池泥水混合液進(jìn)入沉淀池;
(5)沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厭氧池。
本發(fā)明適用于城鎮(zhèn)生活污水等低碳氮比廢水，具有廣泛的應(yīng)用 性。
本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有同類技術(shù)相比，其創(chuàng)造性在于以下幾點(diǎn)：
(1)采用反硝化同步脫氮除磷技術(shù)，成功解決了厭氧釋磷和反 硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)矛盾;
(2)采用活性污泥和生物膜組合的形式，成功解決了硝化細(xì)菌 和聚磷菌SRT的矛盾;
(3)利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一個(gè)沉淀 池和一套污泥回流系統(tǒng)，節(jié)約了建造成本;
(4)整個(gè)工藝，在運(yùn)行過程中只需要2個(gè)污泥回流泵，大大降 低了能耗，此外操作簡(jiǎn)便。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
1、污水處理效果好。
2、不需要外加碳源。
3、能量消耗低，水處理成本低。
4、工藝建造成本低，操作方法。
5、保護(hù)環(huán)境，利于水環(huán)境質(zhì)量改善。
