CN101200339A - 一种污水处理方法 - Google Patents

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本发明涉及一种污水处理方法,该方法包括的步骤是:第一、对污水进行预处理,并进行吸附和沉淀处理;第二、经第一步处理后的污水与好氧池和二次沉淀池回流的物质相混合,进入缺氧池完成反硝化和部分有机污染物的降解;第三、经缺氧池处理的水流进入添加有生物填料的所述好氧池;第四、进行沉淀处理,净化水流出。通过上述改进新的污水处理方法增强了原AB污水处理工艺的脱氮除磷能力,在不增加构筑物的条件下,可以提升污水处理厂对有机物的去除能力,满足扩容、增效的需求,经济效益显著。

Description

一种污水处理方法
【技术领域】
本发明涉及一种污水处理方法,特别涉及一种应用HYBAS (hybrid biofilm -activated sludge)好氧工艺对原J成市污水处理方法——AB法(Adsorption -Biodegradation)进行升级改造的水处理方法。
【背景技术】
AB法污水处理工艺,是吸附-生物降解(Adsorption-Biodegradation) 的简称。是德国亚琛工业大学宾克(Bohnke)教授于70年代中期开创、从80 年代初开始用于生产实践的污水处理工艺。
AB工艺全系统共分预处理段、吸附沉积段、生物降解段等3段。其中预处 理段去除污染物质的原理是通过物理的截留和沉降。吸附沉积段由吸附池和中 间沉淀池组成,生物降解段由曝气池和二次沉淀池组成,各成系统,互不干扰, 每段均有各自独特的,适合本段水质特征的微生物。吸附沉积段水力停留时间 短,污泥负荷高,生长的是增殖速度快的微生物种群,污泥产率高,且具有一 定的吸附性能。吸附沉积段对污染物质的去除,主要是依靠吸附作用完成的。 生物降解段在吸附沉积段的基础上,进一步对污水中的有机物进行去除,其微 生物相与传统的活性污泥法相近。生物降解段对有机物的去除,是依靠生物降 解完成的。
AB工艺在我国污水处理厂开始大范围应用的时期,是在上个世纪九十年代, 目前许多这类污水处理厂由于以下两个原因,导致出水难以达标排放:
一方面,随着经济的发展和城市化进程的推进,工业污水的排放量在十几 年中有了大幅度的增加,城市人口也急剧增多,使得进入城市污水处理厂的污 水水量和水质都发生了很大的变化,主要表现为污水量大幅度增加和污水进水污染物指标的提高。AB工艺中由于有吸附沉积段的吸附作用,相对拥有良好的 抗冲击负荷的能力,但是长期的超负荷运行,污水厂的出水水质难以保证。
另一方面,随着工农业生产的发展,氮磷等污染物质的排放量也有了较大 的提升,而随着湖泊水库等水体富营养化问题的日趋严重,我国提高了污水处 理厂的污水排放标准,对氮磷的排放有了严格的要求。AB工艺虽在生物降解段 对氨氮有一定的去除能力,但在总氮和磷方面,不能达到现有的污水排放标准的要求。
【发明内容】
为了解决应用传统AB工艺的污水处理厂的出水水质难以保证,且经过处理 后的污水中氮和磷的含量较污水排放标准偏高的问题。本发明提供了 一种污水处理方法。
本发明解决现有技术中存在的不足而采用的技术方案是:提供了 一种污水处 理方法。该污水处理方法包括步骤:第一、对污水进行预处理,并进行吸附和 沉淀处理;第二、经第一步处理后的污水与好氧池和二次沉淀池回流的物质相 混合,进入缺氧池完成反硝化和部分生物耗氧量的降解;第三、经缺氧池处理 的水流进入添加有生物填料的所述好氧池;第四、进行沉淀处理,净化水流出。
根据本发明的一优选实施例,上面所述的第 一步包括对污水的预处理段和 吸附沉积段;其中所述的预处理段包括子步骤:首先、通过格栅去除水中的悬 浮物和杂质;其次、进入沉砂池,去除污水中的无机颗粒;所述的吸附沉积段 包括子步骤:首先、在吸附池中去除污染物质,并通过吸附作用抵消进水中沖 击负荷的影响;其次、进入中间沉淀池,进行污泥与水的分离。
根据本发明的一优选实施例,所述的经上述第一步处理后的污水与好氧池 和二次沉淀池回流的物质相混合进入缺氧池完成反硝化和部分B0D (生化需氧 量)的降解包括子步骤:好氧池内液体回流;二次沉淀池内污泥回流;吸附沉 积^殳处理后的出水和自好氧池回流的液体、二次沉淀池回流的污泥相混合。当 然,好氧池内液体和二次沉淀池内污泥的回流顺序也可以不分先后,同时进行。
根据本发明的一优选实施例,所述的好氧池中回流的混合液和所述的二次 沉淀池中回流的污泥是通过回流装置被送至所述的缺氧池的入水端与所述经吸 附沉积段处理后的水流相混合的。
根据本发明的一优选实施例,所述的缺氧池安装有搅拌装置。
根据本发明的一优选实施例,所述的好氧池中添加了附着有降解菌和硝化 菌的填料。
根据本发明的一优选实施例,所述的好氧池中的填料采用密度接近于水的 材料制成。。
根据本发明的一优选实施例,所述的好氧池中填料采用塑料或树脂材料制成。
根据本发明的一优选实施例,所迷的好氧池中的填料上设有多个适合微生 物吸附生长的生物床。
根据本发明的 一优选实施例,所述的好氧池中安装有能达到均匀布气并拥 有很高传氧效率并同时还能推动所述填料运动,增加所述填料上的生物膜与污 水充分接触的动力装置。
本发明的有益效果是:在污水处理的生物降解段工艺中成功的引入了生物 膜处理方法,克服了单纯的活性污泥法的不足,运行管理简便,抗冲击负荷能
力提高,污泥产量比较低,污水处理厂的运行成本也得以降低;可以增强原AB 工艺的脱氮除磷能力,尤其是对原有的B段(即生物降解段)的改造大幅度提 升对总氮的去除能力,同时由于泥龄较短,有利于充分发挥生物除磷作用;在 不增加构筑物的条件下,可以提升污氷处理厂对有机物的去除能力,满足扩容、 增效的需求,经济效益显著。
【附图说明】
图l、是本发明确定的一种污水处理方法流程示意图; 图2、是本发明确定的污水处理方法中好氧池工作状态示意图; 图3、是本发明确定的污水处理方法中生物填料结构图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明确定的一种污水处理方法流程示意图。如图中所示,该污水 处理方法共分预处理段、吸附沉积段、生物降解段等3段。
预处理段包括格栅1和沉砂池2。污水首先经过格栅1去除粗大的悬浮物和 杂物,之后进入沉砂池2,通过物理沉降作用,去除污水中包含的无机颗粒,对 后续的设备起到保护作用。当然,在此预处理段还可以采用其他的方式初步去 除水中的粗大的悬浮物和杂物,例如釆用过滤或是气浮的方式也可以达到同样 的去除杂质的效果,实现对后序设备的保护。
之后,污水进入由吸附池3和中间沉淀池4组成的吸附沉积段,在吸附沉 积段水力停留时间短,污泥负荷高,生长的是增殖速度快的微生物种群。在吸 附池3中选择较高的污泥负荷和短泥龄,通过活性污泥的吸附作用来去除污染 物质。而且通过吸附作用,能够有效的抵消进水中冲击负荷的影响,保证整个 改良AB工艺的稳定运行。吸附池3出水后,污水进入中间沉淀池4,在经过泥 水分离后,上清液出流进入生物降解段。
在生物降解段采用缺氧池5和好氧池6组合,取代原AB法污水处理工艺中 的曝气池。从吸附沉积段流出的污水与由后段好氧池6回流的混合液、二次沉 淀池7回流的污泥混合,先进入缺氧池5。在缺氧池5中未冲殳加填料8,污水混合、推进的动力来自潜水搅拌器,依靠活性污泥完成反硝化和部分BOD的降解, 在活性污泥中,反硝化细菌占有相当大的比重。
缺氧池5中采用香蕉型叶片的潜水搅拌器。在均匀搅拌下,水体产生回旋 水流状态,使得从吸附沉积段流出的污水与由后段好氧池回流的混合液、二次 沉淀池7回流的污泥达到均匀的混合。缺氧池5中搅拌器的安装位置和角度可 以调节,达到理想的工作状态。
缺氧池5之后是好氧池6,在好氧池6中,投加生物填料8。当好氧池6内 曝气充氧时,空气泡的上升浮力推动填料8和周围的水体流动起来,当气流穿 过污水和填料8的空隙时又被填料8阻滞,并被分割成小气泡。在这样的过程 中,填料8被充分的搅拌并与污水混合,而空气流又被充分地分割成细小的气 泡,增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。而对BOD的去除主要由活性污泥 混合液完成,可能发生同时硝化反硝化现象;由于活性污泥不需要承担硝化的 任务,因此整个好氧池中可以通过短泥龄的控制,强化生物除磷作用。
好氧池6的出水进入二次沉淀池7,泥水分离后,上清液作为出水流出出水 装置。
出水装置要求达到把生物填料8保持在好氧池6中,其孔径大小由生物填 料8的外形尺寸而定。出水装置的形状有多孔平板式或缠绕焊接管式(垂直或水 平方向)。出水面积取决于不同孔径的单位出流负荷。出水装置没有可动部件, 不易磨损。
参阅图2是本发明确定的污水处理方法中好氧池工作状态示意图。在好氧 池6中添加了附着有降解菌和硝化菌的填料8,好氧池6的动力来自于鼓风机的 曝气,曝气系统采用的是中孔管式曝气系统。填料8比重接近于水,轻微搅拌 下易于随水自由运动。生物填料8具有有效表面积大,适合微生物吸附生长的 特点。当曝气充氧时,因为填料8的阻滞作用,底部曝气系统产生的气流在上 升过程中^皮分割为小气泡,空气泡的上升浮力推动填料8和周围的水体流动起 来,当气流穿过污水和填料8的空隙时又被填料阻滞,并被分割成小气泡。在 这样的过程中,填料8被充分地搅拌并与污水混合,而空气流又被充分地分割 成细小的气泡,增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。同时还能起到充分推 动填料8运动,达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。
由于生物填料8在生物池中的不规则运动,不断地阻挡和破碎上升的气泡, 曝气系统只需采用开有中小孔径的多孔管系,这样,不存在微孔曝气中常有的
堵塞问题和较高的维护要求。曝气系统要求达到布气均匀,供气量由设计而定, 并可以控制。
参阅图3本发明确定的污水处理方法中生物填料结构图。如图所示,填料8 上设有多个适合微生物吸附生长的生物床9。使用过程中针对不同性质的污水及 出水排放标准,投放不同的生物填料8,填料8的比表面积界于200-U00平方/ 立方,以适用各种处理要求。当预处理要求较低,或污水中含有大量纤维物质 时,采用比表面积较小的尺寸较大的生物填料8,比如在市政污水处理中不采用 初沉池,或者,在处理含有大量纤维的造纸废水时。当已有较好的预处理,或 用于硝化时,采用比表面积大的生物填料。生物填料8由塑料或树脂制成。填 料8的比重界于0. 96-1. 30之间。
应用一种对AB污水处理工艺升级改造的水处理方法改良原AB污水处理工 艺后的试验数据如下:
试验数据一:<table> <row><column>序号 </column><column> 指标 </column><column> 进水 </column><column> 原工艺出水 </column><column> 改良工艺出水</column><column> 原工艺去除率 </column><column> 改良工艺去除率
</column></row> <row><column>1 </column><column> COD </column><column> 273</column><column> 79. 8 </column><column> 75. 6 </column><column> 70. 77 % </column><column> 72. 31%
</column></row> <row><column>2 </column><column>BOD </column><column> 122 </column><column> 7.80 </column><column> 5. 34 </column><column> 93. 61% </column><column> 95. 62 %
</column></row> <row><column>3 </column><column>氨氮 </column><column> 37. 1</column><column> 21. 6 </column><column> 4. 99 </column><column> 41. 78%</column><column> 86. 54%
</column></row> <row><column>4 </column><column> 总氮 </column><column>50. 7 </column><column> 38. 6 </column><column> 31. 8 </column><column> 23. 87 % </column><column> 37. 28 %
</column></row> <row><column>5 </column><column> 总磷 </column><column>18. 4 </column><column> 11. 5 </column><column> 10. 4 </column><column> 37. 50 % </column><column> 43. 48 %</column></row><table>
试验数据二:<table> </column></row> <row><column>序号 </column><column> 指标 </column><column> 进水 </column><column>原工艺出水</column><column> 改良工艺出水</column><column> 原工艺去除率 </column><column>改良工艺去除率
</column></row> <row><column>1 </column><column> COD 295 </column><column> 91. 3 </column><column> 49. 8 </column><column> 69. 05 % </column><column> 83. 12%
</column></row> <row><column>2 </column><column>BOD </column><column> 130 </column><column> 10. 8 </column><column> 8. 45 </column><column> 91. 69% </column><column> 93. 50 %
</column></row> <row><column>3 </column><column> 氨氮 </column><column> 33. 6 </column><column> 34. 6 </column><column> 19. 9 </column><column> 0% </column><column> 86.77%
</column></row> <row><column>4 </column><column> 总氮 </column><column>47. 6 </column><column> 38.8 </column><column> 21. 2 </column><column> 14. 29% </column><column> 55. 46 %
</column></row> <row><column>5 </column><column>总磷 </column><column> 12. 8</column><column> 9.69 </column><column> 5.87 </column><column> 24. 30% </column><column> 54. 14%</column></row><table>
试验数据三: 序号 指标 进水 原工艺出 改良工艺出 原工艺去除 改良工艺去除 <table> </column></row> <row><column></column><column></column><column> </column><column>水 </column><column>水 </column><column>率 </column><column>率
</column></row> <row><column>1 </column><column>COD </column><column>238 </column><column>140 </column><column>84.4 </column><column>41.18% </column><column>64. 54 %
</column></row> <row><column>2 </column><column>BOD </column><column>164 </column><column>8. 6 </column><column>8. 6 </column><column>94. 76 % </column><column>94. 76 %
</column></row> <row><column>3 </column><column>氨氮 </column><column>30. 6 </column><column>19. 1 </column><column>9. 38 </column><column>37. 58 % </column><column>69. 35 %
</column></row> <row><column>4 </column><column>总氮 </column><column>42. 5 </column><column>35. 8 </column><column>24. 1 </column><column>15. 76% </column><column>43. 29 %
</column></row> <row><column>5 </column><column>总磷 </column><column>24. 1 </column><column>15. 2 </column><column>9. 66 </column><column>36. 93 % </column><column>59. 92 %</column></row><table>
从以上试验数据可以看出运用AB污水处理工艺升级改造的水处理方法,相 对于原AB污水处理系统对水进行处理,可以更有效的去除污水中的氨氮、氮和 磷的含量,对水中的COD (化学需氧量)和BOD (生化需氧量)含量也有很好的 去除力。
上述的详细描述仅是示范性描述,本领域技术人员在不脱离本发明所保护的 范围和精神的情况下,可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。

Claims (10)

1、一种污水处理方法,包括步骤: a、对污水进行预处理,并进行吸附和沉淀处理; b、经a步处理后的污水与好氧池(6)和二次沉淀池(7)回流的物质相混合,进入缺氧池(5)完成反硝化和部分生物耗氧量的降解; c、经缺氧池(5)处理的污水进入添加有生物填料(8)的所述好氧池(6); d、进行沉淀处理,净化水流出。
2、 根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于:所述的步骤a包括 对污水的预处理段和吸附沉积段;所述的预处理段包括子步骤: al、通过格栅(l)去除水中的悬浮物和杂质; a2、进入沉砂池(2),去除污水中的无机颗粒; 所述的吸附沉积段包括子步骤:all、在吸附池(3)中去除污染物质,并通过吸附作用抵消进水中冲击负荷 的影响;a12、进入中间沉淀池(4),进行活性污泥与水的分离。
3、 根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于:所述的步骤b包括 子步骤:bl、好氧池(6)内液体回流; b2、 二次沉淀池(7)内污泥回流;b3、吸附沉积段处理后的出水和自好氧池(6)回流的液体、二次沉淀池(7) 回流的污泥相混合。
4、 根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中回流的液体和所述的二次沉淀池(7)中回流的污泥是通过回流装置被送至所 述的缺氧池(5)的入水端与所述经吸附沉积段处理后的出水相混合的。
5、 根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于:所述的缺氧池(5) 安装有搅拌装置。
6、 根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中添加了附着有降解菌和硝化菌的填料(8)。
7、 根据权利要求6所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中的填料(8)采用密度接近于水的材料制成。
8、 根据权利要求7所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中填料(8)采用塑料或树脂材料制成。
9、 根据权利要求6所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中的填料(8)上设有多个适合微生物吸附生长的生物床(9)。
10、 根据权利要求l所述的污水处理方法,其特征在于:所述的好氧池(6) 中安装有能达到均匀布气并拥有很高传氧效率并同时还能推动所述填料(8)运 动,增加所述填料(8)上的生物膜与污水充分接触的动力曝气装置。
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