公布日：2022.08.26
申請日：2022.05.05
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/24(2006.01)N;C02F1/463(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申請涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種上升流活性污泥‑生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝。一種上升流活性污泥‑生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其依次包括以下步驟：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，其特征在于，在所述緩沖區(qū)緩沖與斜管沉淀之間還設(shè)置有釋放區(qū)溶氣氣浮步驟；所述釋放區(qū)內(nèi)設(shè)置有溶氣釋放系統(tǒng)，經(jīng)溶氣氣浮與斜管沉淀后的水中，20‑30%的水量回流至釋放區(qū)繼續(xù)進(jìn)行溶氣氣浮，10‑20%的水量回流至好氧區(qū)進(jìn)行充氧反應(yīng)，剩余部分排出。本申請的污水處理工藝，污染物的去除率高，出水水質(zhì)可以達(dá)到國家GB18918‑2002中的一級A類標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其依次包括以下步驟：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，其特征在于，在所述緩沖區(qū)緩沖與斜管沉淀之間還設(shè)置有釋放區(qū)溶氣氣浮步驟；所述釋放區(qū)內(nèi)設(shè)置有溶氣釋放系統(tǒng)，經(jīng)溶氣氣浮與斜管沉淀后的水中，20-30%的水量回流至釋放區(qū)繼續(xù)進(jìn)行溶氣氣浮，10-20%的水量回流至好氧區(qū)進(jìn)行充氧反應(yīng)，剩余部分排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：所述溶氣釋放系統(tǒng)中溶氣釋放的壓力為0.3-0.45MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：所述電解絮凝處理中的陽極為鐵陽極、鋁陽極、鐵鋁復(fù)合陽極、不銹鋼陽極中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：所述電絮凝雙極板中極板面積與處理水量的關(guān)系為0.01-0.05m2/m3，電流密度為10-100A/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：經(jīng)所述緩沖區(qū)緩沖產(chǎn)生的活性污泥中，10-20%回流至選擇區(qū)再次進(jìn)行處理，剩余部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：所述選擇區(qū)設(shè)置有懸浮填料，所述懸浮填料呈內(nèi)部填充有聚氨酯的球體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：污水在所述選擇區(qū)處理時控制污水中的溶解氧含量為0.2-0.8mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其特征在于：所述活性污泥的濃度為4000-8000mg/L。
發(fā)明內(nèi)容
為了提高污水處理效果，本申請?zhí)峁┮环N上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝。
第一方面，本申請?zhí)峁┮环N上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，采用如下的技術(shù)方案：一種上升流活性污泥-生物膜系統(tǒng)電絮凝氣浮污水處理工藝，其依次包括以下步驟：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，在所述緩沖區(qū)緩沖與斜管沉淀之間還設(shè)置有釋放區(qū)溶氣氣浮步驟；所述釋放區(qū)內(nèi)設(shè)置有溶氣釋放系統(tǒng)，經(jīng)溶氣氣浮與斜管沉淀后的水中，20-30％的水量回流至釋放區(qū)繼續(xù)進(jìn)行溶氣氣浮，10-20％的水量回流至好氧區(qū)進(jìn)行充氧反應(yīng)，剩余部分排出。
通過采用上述技術(shù)方案，污水首先進(jìn)入選擇區(qū)，選擇區(qū)中投放系統(tǒng)培養(yǎng)的微生物，對進(jìn)入選擇區(qū)的污水的氧氣進(jìn)行消耗，調(diào)整水體溶解氧；經(jīng)選擇區(qū)耗氧后的水進(jìn)入缺/厭氧區(qū)，缺/厭氧區(qū)投放有系統(tǒng)培養(yǎng)的缺厭氧微生物，對污水中有機(jī)物的分解處理效果；污水通過缺/厭氧區(qū)后進(jìn)入好氧區(qū)，好氧區(qū)投放有系統(tǒng)培養(yǎng)的好氧微生物，對污水中有機(jī)物的分解處理效果；污水經(jīng)過缺/厭氧凈化與好氧凈化之后進(jìn)行電絮凝處理與緩沖區(qū)緩沖，污水及活性污泥菌團(tuán)在電絮凝雙極板內(nèi)部形成電絮凝反應(yīng)，通過電解反應(yīng)生成的羥基氧化物，對難降解物質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)氧化分解，同時還可以對老化污泥進(jìn)行氧化，使活躍的微生物菌團(tuán)分解老化或死亡的污泥，降低了污泥的產(chǎn)量，并保證污水中污染物的高效去除。電絮凝反應(yīng)將難降解的有機(jī)物降解后，可以有效的向微生物提供部分營養(yǎng)物質(zhì)，加強(qiáng)整體菌膠團(tuán)的絮凝效果，從而大幅度提高泥水分離效率，同時還可以很大程度的降低發(fā)生污泥膨脹的幾率，使得在冬季也可以有效的進(jìn)行泥水分離，相對于常規(guī)活性污泥法，可以避免二沉池的“污泥膨脹跑泥現(xiàn)象；經(jīng)過電絮凝處理與緩沖區(qū)后泥水分離，泥水分離后的水進(jìn)入到釋放區(qū)，釋放區(qū)內(nèi)的溶氣釋放系統(tǒng)在釋放區(qū)內(nèi)釋放溶氣，形成“氣-液”混合物，“氣-液”混合物與通過泥水分離進(jìn)入釋放區(qū)的廢水混合，產(chǎn)生的絮體雜質(zhì)和固態(tài)污染物結(jié)合，形成“固-液-氣”三相混合物，三相混合物經(jīng)過斜管沉淀固液分離后，斜管處理后得到的水部分回流至釋放區(qū)繼續(xù)進(jìn)行溶氣氣浮，部分回流至好氧區(qū)進(jìn)行充氧反應(yīng)，剩余部分排出，實現(xiàn)污水的凈化。
本申請將活性污泥法、生物膜法、電絮凝與氣浮工藝相結(jié)合，延長了污水處理系統(tǒng)中微生物的世代周期長度，使得在低濃度廢水或高濃度廢水的條件下，都有良好的適應(yīng)性和污水處理效果，可以有效抵抗沖擊負(fù)荷；缺/厭氧與好氧處理相結(jié)合，再結(jié)合氣浮工藝，使得氣浮工藝出水水質(zhì)溶解氧可以充分被好氧反應(yīng)所利用，進(jìn)一步提高對污水的處理效果，使得污水處理的出水中污染物的去除率高，出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A類標(biāo)準(zhǔn)，在工藝參數(shù)如耗電量、回流量等進(jìn)行增加后，除總氮參數(shù)外，其余水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002中的III類標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)選的，所述溶氣釋放系統(tǒng)中通過溶氣釋放器進(jìn)行溶氣的釋放，溶氣釋放器的反應(yīng)壓力為0.3-0.45Mpa。
通過采用上述技術(shù)方案，空氣在本申請限定的0.3-0.45MPa壓力下被強(qiáng)制溶解在水中，形成溶氣水，然后突然釋放，溶解在水中的空氣析出，形成大量的微氣泡群，與電絮凝泥水分離后產(chǎn)生的絮體雜質(zhì)和固態(tài)污染物結(jié)合，再次對有機(jī)污染物進(jìn)行去除，提高凈化效果。若壓力小于本申請限定的范圍，則會導(dǎo)致溶氣量減少，從而降低對有機(jī)污染物的去除效果；若壓力過大，則會產(chǎn)生較大的耗電量，提高運行成本。
優(yōu)選的，所述電解絮凝處理中的陽極為鐵陽極、鋁陽極、鐵鋁復(fù)合陽極、不銹鋼陽極中的一種。
優(yōu)選的，所述電絮凝雙極板中極板面積與處理水量的關(guān)系為0.01-0.05m2/m3，電流密度為10-100A/m2。
通過采用上述技術(shù)方案，能夠進(jìn)一步提高泥水分離效率，同時提高污染物的氧化分解效率。
優(yōu)選的，經(jīng)所述緩沖區(qū)緩沖產(chǎn)生的活性污泥中，10-20％回流至選擇區(qū)再次進(jìn)行處理，剩余部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)外。
通過采用上述技術(shù)方案，泥水分離后產(chǎn)生的活性污泥回流至缺/厭氧區(qū)，一方面為缺/厭氧區(qū)補(bǔ)充活性污泥，保證缺/厭氧區(qū)中處理工藝的正常進(jìn)行，另一方面活性污泥中可能夾雜部分有機(jī)污染物，回流的活性污泥再次經(jīng)過缺/厭氧、好氧處理，進(jìn)一步對殘留的有機(jī)污染物進(jìn)行分解去除，提高對污水中有機(jī)污染物的凈化效果。
優(yōu)選的，所述選擇區(qū)設(shè)置有懸浮填料，所述懸浮填料呈內(nèi)部填充有聚氨酯的球體。
通過采用上述技術(shù)方案，在選擇區(qū)中投放系統(tǒng)培養(yǎng)的微生物，微生物附著在懸浮填料上形成生物膜，對進(jìn)入選擇區(qū)的污水的氧氣進(jìn)行消耗，調(diào)整水體溶解氧，降低污水中攜帶的溶解氧過多而造成對缺/厭氧區(qū)的微生物造成的傷害，保證缺/厭氧區(qū)的微生物的活性，從而保證缺/厭氧區(qū)中對污水中污染物的分解效果。
優(yōu)選的，污水在所述選擇區(qū)處理時控制污水中的溶解氧含量為0.2-0.8mg/L。
通過采用上述技術(shù)方案，將進(jìn)入缺/厭氧區(qū)的污水的溶解氧濃度控制在0.1-0.2mg/L內(nèi)，可以在缺/厭氧處理與處理成本之間達(dá)到最優(yōu)的效果；若溶解氧的濃度過高則會對缺/厭氧區(qū)的處理效果帶來不利影響，若將溶解氧的濃度控制在更低的水平，則需要擴(kuò)大選擇區(qū)的面積或者加大選擇區(qū)中微生物的投放量，造成成本的提高。
優(yōu)選的，所述活性污泥的濃度為4000-8000mg/L。
通過采用上述技術(shù)方案，活性污泥濃度在4000-8000mg/L可以與填料配合達(dá)到最好的污水凈化效果。若活性污泥濃度過低，則需要增大缺/厭氧區(qū)以及好氧區(qū)的容積，提高成本，同時還是使得系統(tǒng)內(nèi)容易產(chǎn)生泡沫、供氣量不足，影響對污水中污染物的分解效果；若活性污泥濃度過高，則需要增加污泥回流比，同樣需要擴(kuò)大容積，提高成本。
綜上所述，本申請具有以下有益效果：本申請將活性污泥法、生物膜法、電絮凝與氣浮工藝相結(jié)合，延長了污水處理系統(tǒng)中微生物的世代周期長度，使得在低濃度廢水或高濃度廢水的條件下，都有良好的適應(yīng)性和污水處理效果，可以有效抵抗沖擊負(fù)荷；缺/厭氧與好氧處理相結(jié)合，再結(jié)合氣浮工藝，使得氣浮工藝出水水質(zhì)溶解氧可以充分被好氧反應(yīng)所利用，進(jìn)一步提高對污水的處理效果，使得污水處理的出水中污染物的去除率高，出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A類標(biāo)準(zhǔn)，在工藝參數(shù)如耗電量、回流量等進(jìn)行增加后，除總氮參數(shù)外，其余水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002中的III類標(biāo)準(zhǔn)。
（發(fā)明人：董浩;袁境）
