申請(qǐng)日2010.06.13
公開(kāi)(公告)日2010.10.13
IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F1/56; C02F3/30
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，該方法低濃度城鎮(zhèn)的污水先通過(guò)提升泵進(jìn)入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留時(shí)間為3～8h，溶解氧控制為0.38～0.45mg/L;然后污水進(jìn)入懸浮填料移動(dòng)床;污水由曝氣管的曝氣攪動(dòng)作用下與懸浮陶粒填料混合，微生物在懸浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成掛膜后，懸浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厭氧的環(huán)境，污水中的有機(jī)物被懸浮陶粒吸附在表面，有機(jī)物被生物膜中的微生物實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化實(shí)現(xiàn)同時(shí)去碳脫氮;污水最后進(jìn)入加藥混凝池，在加藥混凝池加入混凝劑和，充分反應(yīng)后進(jìn)入斜管沉淀池沉淀;本發(fā)明具有水力停留時(shí)間短、用地省，投資省運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。
摘要附圖
權(quán)利要求書(shū)
1.應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于包括如下步驟：
(1)低濃度城鎮(zhèn)的污水通過(guò)提升泵進(jìn)入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留時(shí)間為3～8h，溶解氧控制為0.38～0.45mg/L;
(2)經(jīng)過(guò)水解酸化處理后的污水進(jìn)入懸浮填料移動(dòng)床;污水由進(jìn)水口進(jìn)入，經(jīng)隔板導(dǎo)流使水流向下，進(jìn)入床體下部，通過(guò)隔板下部的濾網(wǎng)進(jìn)入第一單元體;在第一單元體，污水由曝氣管的曝氣攪動(dòng)作用下與懸浮陶粒填料混合，微生物在懸浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成掛膜后，懸浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厭氧的環(huán)境，污水中的有機(jī)物被懸浮陶粒吸附在表面，有機(jī)物被生物膜中的微生物實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化實(shí)現(xiàn)同時(shí)去碳脫氮;經(jīng)過(guò)第一單元體處理出水過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入濾網(wǎng)與隔板之間的緩沖區(qū)，再過(guò)隔板下部濾網(wǎng)進(jìn)入第二單元體，污水在第二單元體的處理過(guò)程與第一單體處理過(guò)程相同，再進(jìn)入第三極反應(yīng)器，最終處理后的出水經(jīng)溢流堰由出水口外排;污水在懸浮填料移動(dòng)床力停留時(shí)間為3～10h，曝氣的氣水比3∶1～7∶1;所述懸浮陶粒填料為輕質(zhì)陶粒填料，外觀為球形，粒徑8～12mm，陶粒的堆積密度為350～400kg/m3，顆粒密度為600～700kg/m3，空隙率為40%，比表面積為3.5～4.0cm2/g;
(3)從懸浮填料移動(dòng)床出水口的污水進(jìn)入加藥混凝池，在加藥混凝池加入混凝劑和，充分反應(yīng)后進(jìn)入斜管沉淀池沉淀;以混凝劑PAC和助凝劑PAMPAC在污水中濃度計(jì)，混凝劑PAC投加量為5～25mg/L，PAM投加量為1～3mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于：所述水解酸化池中設(shè)有塑料組合填料、石棉瓦板材填料，填充率都為30%，填料固定碼放在池底的支撐架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于：所述曝氣管為空腔圓柱狀，分為曝氣進(jìn)氣管和布?xì)夤�，布�(xì)夤芩皆O(shè)置，進(jìn)氣管豎直設(shè)置，進(jìn)氣管外接鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)氣管下端由法蘭固定在布?xì)夤苤醒耄細(xì)夤茉O(shè)有曝氣孔，曝氣孔的中心線與水平面呈45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于：所述曝氣管由PVC管、ABS管或鋁合金管制成的穿孔曝氣管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于：所述濾網(wǎng)由鋁合金材料制成5mm×5mm孔徑的網(wǎng)格。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，其特征在于：所述低濃度城鎮(zhèn)的污水來(lái)自沉砂池。
說(shuō)明書(shū)
應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及低碳高氨氮的營(yíng)養(yǎng)失衡型污水處理，具體涉及應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法。
背景技術(shù)
隨著小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、城市化進(jìn)程的不斷加速，城鎮(zhèn)污水量的增長(zhǎng)速度和處理難度也在不斷加大。我國(guó)南方城鎮(zhèn)污水屬于低碳高氨氮的營(yíng)養(yǎng)失衡型污水，總體來(lái)說(shuō)是低濃度污水，但容易造成富營(yíng)養(yǎng)化。多年以來(lái)，在我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠，主要采用引進(jìn)為主的活性污泥法及其變形工藝、SBR及其變形工藝等，具體處理方法包括如下類型：
(一)傳統(tǒng)活性污泥法：該工藝技術(shù)成熟，處理效果較好且穩(wěn)定可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，配套設(shè)備已系列化生產(chǎn)，設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理規(guī)范。但是存在能耗大，易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，除磷脫氮效果差，剩余污泥產(chǎn)量大，剩余污泥處理及處置費(fèi)用高，耐沖擊負(fù)荷較差，構(gòu)筑物較多，自動(dòng)化要求高，占地面積大。
(二)生物膜法：該方法微生物相豐富，生物量大，負(fù)荷高，污泥濃度可高達(dá)活性污泥法的5～20倍，利于世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化、反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，具有一定的同時(shí)硝化反硝化脫氮功能;菌體的穩(wěn)定性高、抗毒性好、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷，無(wú)污泥膨脹問(wèn)題;剩余污泥產(chǎn)量少，能處理低濃度(BOD5低于50mg/L)污水，不需要污泥回流，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠且成本較低，且占地小。但是該方法掛膜時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)、調(diào)試時(shí)間長(zhǎng);主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝要求高，要求自動(dòng)化程度高;投資費(fèi)用較高。
(三)懸浮填料移動(dòng)床工藝：20世紀(jì)90年代中期開(kāi)發(fā)的懸浮載體生物膜法，又稱懸浮填料移動(dòng)床(moving bed biofilm reactor，簡(jiǎn)稱MBBR)工藝;集傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn)于一身，與活性污泥法和其他生物膜法相比，它克服了活性污泥法占地大、會(huì)發(fā)生污泥膨脹以及污泥流失等缺點(diǎn);解決了固定床生物膜法需定期反沖洗、清洗濾料和更換曝氣器等復(fù)雜操作問(wèn)題;克服了流化床使載體流化的動(dòng)力消耗過(guò)大的缺點(diǎn)。比好氧生物濾池容積利用率高;比生物轉(zhuǎn)盤機(jī)械故障率低;比曝氣生物濾池布?xì)獠妓鶆�，不需反沖洗;比流化床運(yùn)行穩(wěn)定。脫氮功能也十分突出。但MBBR的技術(shù)和應(yīng)用還存在以下一些問(wèn)題：(1)塑料填料填充率較大，成本較高，能耗較高;(2)塑料填料掛膜和脫膜都不理想，影響處理效果，且塑料填料上微生物生長(zhǎng)單一，生物膜耐沖擊負(fù)荷性不強(qiáng)，恢復(fù)緩慢。此外，軟性、半軟性填料經(jīng)常纏繞糾結(jié)，流動(dòng)性差;(3)除磷效果差，沒(méi)有除磷配套措施。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種掛膜時(shí)間短、除磷效果好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能有效處理南方城鎮(zhèn)低濃度、低碳高氨氮生活污水的方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
應(yīng)用輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床處理生活污水的方法，包括如下步驟：
(1)低濃度城鎮(zhèn)的污水通過(guò)提升泵進(jìn)入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留時(shí)間為3～8h，溶解氧控制為0.38～0.45mg/L;
(2)經(jīng)過(guò)水解酸化處理后的污水進(jìn)入懸浮填料移動(dòng)床;污水由進(jìn)水口進(jìn)入，經(jīng)隔板導(dǎo)流使水流向下，進(jìn)入床體下部，通過(guò)隔板下部的濾網(wǎng)進(jìn)入第一單元體;在第一單元體，污水由曝氣管的曝氣攪動(dòng)作用下與懸浮陶粒填料混合，微生物在懸浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成掛膜后，懸浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厭氧的環(huán)境，污水中的有機(jī)物被懸浮陶粒吸附在表面，有機(jī)物被生物膜中的微生物實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化實(shí)現(xiàn)同時(shí)去碳脫氮;經(jīng)過(guò)第一單元體處理出水過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入濾網(wǎng)與隔板之間的緩沖區(qū)，再過(guò)隔板下部濾網(wǎng)進(jìn)入第二單元體，污水在第二單元體的處理過(guò)程與第一單體處理過(guò)程相同，再進(jìn)入第三極反應(yīng)器，最終處理后的出水經(jīng)溢流堰由出水口外排;污水在懸浮填料移動(dòng)床力停留時(shí)間為3～10h，曝氣的氣水比3∶1～7∶1;所述懸浮陶粒填料為輕質(zhì)陶粒填料，外觀為球形，粒徑8～12mm，陶粒的堆積密度為350～400kg/m3，顆粒密度為600～700kg/m3，空隙率為40%，比表面積為3.5～4.0cm2/g;
(3)從懸浮填料移動(dòng)床出水口的污水進(jìn)入加藥混凝池，在加藥混凝池加入混凝劑和，充分反應(yīng)后進(jìn)入斜管沉淀池沉淀;以混凝劑PAC和助凝劑PAMPAC在污水中濃度計(jì)，混凝劑PAC投加量為5～25mg/L，PAM投加量為1～3mg/L。
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述水解酸化池中優(yōu)選設(shè)有塑料組合填料、石棉瓦板材填料，填充率都為30%，填料固定碼放在池底的支撐架上。
所述曝氣管優(yōu)選為空腔圓柱狀，分為曝氣進(jìn)氣管和布?xì)夤�，布�(xì)夤芩皆O(shè)置，進(jìn)氣管豎直設(shè)置，進(jìn)氣管外接鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)氣管下端由法蘭固定在布?xì)夤苤醒�，布�(xì)夤茉O(shè)有曝氣孔，曝氣孔的中心線與水平面呈45°。
所述曝氣管優(yōu)選由PVC管、ABS管或鋁合金管制成的穿孔曝氣管。
所述濾網(wǎng)優(yōu)選由鋁合金材料制成5mm×5mm孔徑的網(wǎng)格。
所述低濃度城鎮(zhèn)的污水優(yōu)選來(lái)自沉砂池。
與現(xiàn)有的MBBR污水處理反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明首先采用水解酸化，可以有效地增大廢水的可生化性，提高后續(xù)的陶粒MBBR的降解效率;同時(shí)采用了好氧池回流，可有效地提高系統(tǒng)的脫氮效率;最后再經(jīng)強(qiáng)化混凝沉淀除磷，提高了TP與污染物的去除效率。
(1)目前應(yīng)用最多的是塑料填料的MBBR。實(shí)踐表明，應(yīng)用塑料填料，在MBBR的掛膜和脫膜上效果都不理想，膜內(nèi)部的微生物即使失去活性仍無(wú)法脫落，影響了MBBR的處理效果。且塑料填料上微生物生長(zhǎng)單一，使生物膜耐沖擊負(fù)荷性不強(qiáng)，恢復(fù)緩慢。此外，軟性、半軟性填料經(jīng)常纏繞糾結(jié)，流動(dòng)性變差;而硬質(zhì)球形填料填充率也不低，增加成本。目前國(guó)內(nèi)塑料填料的替代品還包括菱角皮、毛竹等，這些材料的機(jī)械強(qiáng)度不夠，而且使用受地域影響較大。本發(fā)明應(yīng)用陶粒作為填料，不僅提高了掛膜速度，而且極大地降低了成本投資，便于普遍應(yīng)用推廣。
(2)目前單獨(dú)使用MBBR處理南方城鎮(zhèn)低濃度、低碳高氨氮生活污水，在有限建筑面積范圍內(nèi)，不僅去碳效率受到一定限制，而且脫氮除磷作用不能很好實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用水解/輕質(zhì)陶粒懸浮填料移動(dòng)床/混凝沉淀處理南方城鎮(zhèn)污水，水解酸化增大了水中污染物的可生化性，有利于后續(xù)好氧反應(yīng)器的去碳作用;好氧硝化液的回流同樣有利于整個(gè)系統(tǒng)的脫氮;最終的化學(xué)混凝沉淀保證了系統(tǒng)的除磷效果。
城鎮(zhèn)低濃度污水經(jīng)過(guò)本發(fā)明的組合工藝處理后，出水可達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
