申請日2015.06.11

　　公開(公告)日2015.09.02

　　IPC分類號C02F3/12

　　摘要

　　一種生物懸浮床廢水深度處理方法，包括以下步驟：(1)將經(jīng)預處理后的廢水進行預充氧;(2)將預充氧后的廢水輸送至生物懸浮床反應器進行深度生化反應，反應后的上清液溢流排出;(3)將上清液回流，單獨對回流上清液預充氧或?qū)⒒亓魃锨逡号c原水一起預充氧;(4)排出剩余的污泥，以控制生物懸浮床反應器懸浮層的高度和微生物總量。本發(fā)明采用生物處理技術深度處理常規(guī)生化處理后的廢水，進一步降解殘余的污染物，拓寬了生物處理技術在廢水處理中的應用，占地面積小、改善了運行管理條件和水質(zhì)的穩(wěn)定性，投資和運行成本低，運行管理方便，不產(chǎn)生二次污染，能夠提升廢水的凈化效果。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，包括以下步驟：

　　(1)將經(jīng)生化處理后的廢水或經(jīng)生化和物化處理后的廢水進行預充氧;

　　(2)將預充氧后的廢水輸送至生物懸浮床反應器進行深度生化反應，反應后的上清液溢 流排出;

　　(3)為了提高預充氧效率，將上清液回流，單獨對回流上清液預充氧或?qū)⒒亓魃锨逡号c 原水一起預充氧;

　　(4)排出剩余的污泥，以控制生物懸浮床反應器懸浮層的高度和微生物總量。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述步驟(1)中， 預充氧是根據(jù)擬降解廢水中的COD濃度采用常壓曝氣或高壓溶氣的方式進行，具體是當擬去 除的COD不高于15mg/L時，采用常壓曝氣的預充氧方式，當COD濃度高于15mg/L時，采用 高壓溶氣的充氧方式。

　　3.根據(jù)權利要求2所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述常壓曝氣是將 廢水引入曝氣池曝氣，停留時間不小于10分鐘。

　　4.根據(jù)權利要求2所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述高壓溶氣是采 用高壓泵將水體加壓后與空壓機壓入的壓縮空氣在溶氣罐內(nèi)混合溶解成高壓溶氣水。

　　5.根據(jù)權利要求1所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述步驟(2)中 廢水在反應器的停留時間根據(jù)擬去除的COD濃度確定，并控制反應器內(nèi)的混合液上升流速為 1.0-3.0m/h。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述步驟(3)中， 單獨對回流上清液預充氧時，回流比R%=100*[進水COD濃度mg/L-出水COD濃度mg/L]/[15* 預充氧壓力];回流上清液與原水一起預充氧時，回流比R%=100*[進水COD濃度mg/L-出水 COD濃度mg/L]/[15*預充氧壓力]-100。

　　7.根據(jù)權利要求1所述的生物懸浮床廢水深度處理方法，其特征是，所述步驟(4)中 是，通過設置在生物懸浮床反應器中部和下部的污泥排放口排出剩余的污泥，控制懸浮層高 度為1.5m-2.5m。

　　說明書

　　一種生物懸浮床廢水深度處理方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種通過生物懸浮床進行廢水深度處理的方法，屬于廢水處理技術領域。

　　背景技術

　　多數(shù)的城市污水和部分工業(yè)廢水，采用傳統(tǒng)的生物處理技術(如A/O、A2/O、SBR、接觸 氧化等)一般能夠達到排放標準的要求，即使部分指標不達標，只要在其后增加混凝沉淀、 過濾等常規(guī)的深度處理措施，也能達到理想的效果。但近年來，隨著廢水中污染物成分的變 化，以及人們對環(huán)境要求的提高，傳統(tǒng)的處理工藝已不能滿足日趨嚴格的排放標準要求，為 此在強化二級生化處理的基礎上，許多深度處理技術(如高級氧化、活性炭吸附、膜分離等) 得到了廣泛的應用。這些技術有效地提高了廢水中污染物的去除效果，但存在處理成本高、 運行管理復雜、二次污染不容忽視等問題，急需一種成本低、效果顯著、環(huán)境友好的技術。

　　廢水經(jīng)生物處理(特別是長時間的好氧生化處理)后，其中的有機污染物濃度大幅削減， 殘余COD的主要成分為微生物降解的殘體物SMP、腐殖酸和部分人工合成的有機物及其代謝 產(chǎn)物等，這些污染物可生化性差，部分代謝產(chǎn)物對微生物有一定的毒性，如果再進行常規(guī)的 生化處理，很難進一步削減。然而當向傳統(tǒng)的生化處理系統(tǒng)連續(xù)地投加篩選出的特種微生物 或酶制劑，或?qū)⑸�化處理后的廢水放在容器中靜置較長時間，亦或是把這種廢水排放到自然 水體等自然環(huán)境中(如濕地、滯流塘等)后，其水質(zhì)狀況均會有所改善，這說明無論是自然 環(huán)境中還是通過人工篩選，確有某些微生物具有降解這類殘余污染物的能力。只是由于常規(guī) 生化處理設施很難創(chuàng)造一個能富集足夠多的此類微生物的適宜環(huán)境。

　　在常規(guī)的生化處理系統(tǒng)中，廢水中有機污染物濃度高、可生化性較好，有利于常規(guī)微生 物的生長和繁殖，而代謝難生物降解污染物的這類微生物降解速度慢，其代謝受其他微生物 的限制，在活性污泥或生物膜中很難形成優(yōu)勢菌群，因此不能很好地顯現(xiàn)出其特有的降解作 用。

　　污水經(jīng)過生化處理后，殘余在水中的有機物濃度降低(COD為數(shù)十mg/L)、可生化性變差， 此時，這類微生物能夠顯示較強的生存優(yōu)勢。然而當采用傳統(tǒng)好氧生化處理工藝處理這種廢 水時，為了使廢水中的污染物與微生物充分混合，必須提供必要的混合強度，但過度的混合 會導致溶解氧濃度過高、剪切力過大，進而造成微生物絮體松散，易隨著出水流失;而低強 度的攪拌或曝氣又無法滿足微生物與廢水中污染物充分傳質(zhì)的要求，因此無法在反應器內(nèi)提 高這類微生物的量，從而導致去除效果不佳。采用接觸氧化、生物炭、MBR等微生物富集技 術時，雖然能夠控制微生物的流失，改善處理效果，但在污染物濃度較低的情況下，高強度 的曝氣和反沖洗依然影響這類微生物的代謝，對其數(shù)量和質(zhì)量均會產(chǎn)生不良影響，因而影響 廢水的處理效率，工程上應用仍存在處理效率低、投資和運行成本高等問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有廢水處理技術存在的不足，提供一種能夠高效削減低濃度下 難降解COD等污染物的生物懸浮床廢水深度處理方法，該方法環(huán)境友好、運行成本低、出水 水質(zhì)穩(wěn)定、運行管理方便。

　　本發(fā)明的生物懸浮床廢水深度處理方法，包括以下步驟：

　　(1)將經(jīng)生化處理后的廢水或經(jīng)生化和物化處理后的廢水進行預充氧;

　　(2)將預充氧后的廢水輸送至生物懸浮床反應器進行深度生化反應，反應后的上清液溢 流排出;

　　(3)為了提高預充氧效率，將上清液回流，單獨對回流上清液預充氧或?qū)⒒亓魃锨逡号c 原水一起預充氧;

　　(4)排出剩余的污泥，以控制生物懸浮床反應器懸浮層的高度和微生物總量。

　　所述步驟(1)中，預充氧是根據(jù)擬降解廢水中的COD濃度采用常壓曝氣或高壓溶氣的方 式進行，具體是當擬去除的COD不高于15mg/L時，采用常壓曝氣的預充氧方式，當COD濃度 高于15mg/L時，采用高壓溶氣的充氧方式;所述常壓曝氣是將廢水引入曝氣池曝氣，停留時 間不小于10分鐘;所述高壓溶氣是將廢水加壓后(采用高壓泵)與壓縮空氣(由空壓機壓入) 在溶氣罐內(nèi)混合溶解成高壓溶氣水。

　　所述步驟(2)中的生物懸浮床反應器為升流式好氧生物反應器，廢水在反應器的停留時 間根據(jù)擬去除的COD濃度確定，并控制反應器內(nèi)的混合液上升流速為1.0-3.0m/h(米/小時)。 為同時滿足廢水停留時間和混合液上升流速的要求，可將處理后的廢水回流至反應器內(nèi)。

　　所述升流式好氧生物反應器主要包括底部布水系統(tǒng)和頂部的溢流堰，必要時(如當采用 高壓溶氣方式預充氧時)，應在反應器中上部設置三相分離器。其中的布水系統(tǒng)可采用連續(xù)進 水或脈沖進水的方式(當采用高壓溶氧方式預充氧時，采用連續(xù)進水方式，當采用常壓曝氣 方式預充氧，且混合液上升流速較低時，可采用脈沖進水方式)，將來水均勻分布到反應器底 部;其中的溢流堰應均勻布設，且溢流負荷不大于6m3/mh(米3/米小時)。

　　所述步驟(3)中，單獨對回流上清液預充氧時，回流比R(%)=100*[進水COD濃度(mg/L) -出水COD濃度(mg/L)]/[15*預充氧壓力(大氣壓)];回流上清液與原水一起預充氧時， 回流比R(%)=100*[進水COD濃度(mg/L)-出水COD濃度(mg/L)]/[15*預充氧壓力(大 氣壓)]-100。

　　所述步驟(4)中是通過設置在生物懸浮床反應器中部和下部的污泥排放口排出剩余的污 泥，控制懸浮層高度為1.5m-2.5m。

　　上述方法的工作原理如下：

　　(1)除了降解廢水中易生物降解有機物的微生物之外，自然界也存在許多特種微生物， 這些微生物能夠代謝一些難降解的有機污染物，將這類微生物與常規(guī)生化處理微生物聯(lián)合運 用，能夠有效提升設施對廢水中COD等污染物的去除率，深度凈化廢水水質(zhì);

　　(2)以生化處理或經(jīng)生化+物化處理后的廢水為原水，能夠限制常規(guī)微生物的生長，有 利于降解難生化COD的特種微生物形成優(yōu)勢菌群;

　　(3)相對穩(wěn)定的流體環(huán)境有利于特種微生物的富集和代謝，容易形成相對穩(wěn)定的微生態(tài) 環(huán)境;

　　(4)采用預充氧及合理布水的方式，妥善解決了低污染物條件下混合液傳質(zhì)與充氧的矛 盾;

　　(5)通過調(diào)整上升流速與水中釋放出的預充氧氣體和生物代謝氣體量的關系，可控制系 統(tǒng)形成適宜的剪切力，促使污泥更加密實，懸浮污泥層更加穩(wěn)定，能夠有效截留水中殘余的 SS。

　　本發(fā)明具有以下特點：

　　(1)采用生物處理技術深度處理常規(guī)生化處理后的廢水，進一步降解殘余的污染物，拓寬 了生物處理技術在廢水處理中的應用;

　　(2)深度處理后的廢水水質(zhì)與采用潛流濕地深度處理后的廢水水質(zhì)相當，而占地面積大大 降低、運行管理條件和水質(zhì)的穩(wěn)定性得到極大的改善;

　　(3)與其它廢水深度處理工藝相比具有投資和運行成本低、運行管理方便、不產(chǎn)生二次污 染等優(yōu)勢;

　　(4)與其它物化法廢水深度處理工藝(如混凝沉淀、化學氧化、高級氧化、吸附等)聯(lián)用， 能夠提升廢水的凈化效果。