CN101475292A - 一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法 - Google Patents

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李雨霏
王煨冬
丛惠琴
王英伟
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胡宏博
张凌瀚
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一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,本发明涉及一种水处理方法。本发明解决了现有的水处理方法流程长,处理效果差,占地面积大以及污水处理成本高的问题。本发明的步骤:一、城市污水的预处理;二、预处理后的出水与硝化回流液一起进入反硝化滤池中进行反硝化处理;三、后置投加三氯化铁溶液进行化学除磷;四、反硝化后出水进入曝气生物滤池进行硝化处理;五、紫外杀菌;即实现了污水的处理。本发明的方法工艺简单,缩短了工艺流程,占地面积小,水处理效果好,在能耗和基建费用较低的情况下出水水质稳定,达到了国家规定的《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准的要求。

Description

一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法。
背景技术
我国现有建成运行的污水处理厂,尤其是城市污水厂,大多数采用的是传统活性污泥法及其变形工艺,但是传统的活性污泥处理工艺存在着对氨氮去除不理想,水处理效果差的问题,且在活性污泥处理过程中需要定期排放出大量的剩余污泥,这些剩余污泥中饱含着各种污染物,需要对剩余污泥处理后才能排放出去,增加了污水处理的成本,由于活性污泥法不宜采用过高的有机负荷,因而池容积需要较大,活性污泥法的占地面积较大。
曝气生物滤池法是充分借鉴污水处理接触氧化法和普通快滤池的设计思路,即将生物接触氧化与过滤结合在一起,以达到污水处理的目的,目前世界上已有数千座污水池厂采用了这种技术,应用范围也由最初城市污水、微污染饮用水、生活杂排水等的处理,发展到食品、酿造、造纸等各种工业有机污水处理。由于曝气生物滤池本身的性质特点,目前污水厂多采用二级或三级曝气生物滤池工艺,也有用前置或后置反硝化工艺,但是普遍存在着处理流程长、效果差的问题,其中现有的前置反硝化工艺处理城市污水时,往往由于进水中C/N不足而需要外加碳源进行反硝化作用,增加了水处理的运行成本。
发明内容
本发明为了解决现有的水处理方法处理流程长,处理效果差,占地面积大以及污水处理成本高的问题,而提供了一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法。
本发明的城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法按照以下步骤进行:一、城市污水依次经过粗格栅、中格栅、转鼓式细格栅、旋流沉砂池和水解酸化沉淀池进行预处理;二、预处理后的出水和清水池回流来的硝化液一起进入缺氧生物滤池,控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1~2.5kg/m3·d,上升流速为10~12m/h,水力停留时间为0.2~0.8h,硝化液的回流比为100~150%,缺氧生物滤池中的滤料是生物陶粒,滤料的粒径为6~8mm,滤料层厚度为2~2.5m;三、缺氧生物滤池出水进入曝气生物滤池进水的配水廊道中,配水廊道中污水的流速为1.7~2m/s;将质量浓度为28%~32%的FeCl3溶液以9~11mL/s的流速加入配水廊道中,FeCl3溶液与配水廊道中的污水混合进行后置反硝化化学除磷;四、配水廊道的出水进入曝气生物滤池,控制曝气生物滤池NH3-N容积负荷为0.2~0.3kg/m3·d,BOD容积负荷为2~2.5kg/m3·d,滤速为2~6m/h,曝气生物滤池中的滤料为生物陶粒,滤料的粒径为4~6mm,滤料层厚度为2.5~3.2m;五、曝气生物滤池处理的出水进入到清水池中,清水池中50%~60%的出水作为硝化液回流至缺氧生物滤池中,剩余的出水进入紫外消毒设备,在紫外线剂量为17~20mJ/cm2的条件下进行灭菌;即实现了城市污水的处理。
本发明的曝气生物滤池和缺氧生物滤池的反洗周期为24~48h,曝气生物滤池和缺氧生物滤池的反洗方法按以下步骤进行:(一)、曝气生物滤池和缺氧生物滤池在气洗强度30~50L·m-2·s-1条件下气洗10min;(二)、曝气生物滤池和缺氧生物滤池汽洗后在气洗强度为30~50L·m-2·s-1和水洗强度为10~20L·m-2·s-1的条件下气水洗10min;(三)、曝气生物滤池和缺氧生物滤池汽水洗后在水洗强度为10~20L·m-2·s-1的条件下水洗10min。曝气生物滤池在反洗20~30分钟后恢复最佳状态,缺氧生物滤池在反洗50~80min后恢复最佳状态。
本发明的城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法首先对污水进行预处理,污水经过粗格栅、中格栅、转鼓式细格栅、旋流沉砂池,去除污水中粒径较大的悬浮物,然后经过水解酸化沉淀池的活性污泥层中的兼性菌的作用,对污水中部分颗粒状的有机物进行吸收和降解,将复杂有机物转化成小分子易降解的有机物。经过预处理的出水和曝气生物滤池流出的硝化回流液一起进入缺氧生物滤池,在缺氧的状态下,反硝化菌在滤料上成长为优势菌种,利用预处理的水中的有机质作为电子供体,清水池流出回流液中的NO3-N作为电子受体,进行电子的转移,最终转化为气态氮,进入空气中,达到脱氮的目的,其中缺氧生物滤池和曝气生物滤池的反洗周期24~48h,经过反冲洗后的生物滤池可继续使用。
本发明的前置反硝化的水处理方法与传统的活性污泥法相比较,本发明的水处理方法能有效的去除污水中氨氮,氨氮的含量低于5mg/L,处理效果好;本发明的生物滤池法采用的生物滤料粒径小、比表面积大,在容积负荷很高的情况下,滤池面积也可以很小,与传统的活性污泥法相比较占地面积减少了40%左右;本发明的生物滤池法使用的缺氧生物滤池和曝气生物滤池经过反冲洗后的可继续使用,降低了污水处理的成本。
本发明的前置反硝化生物滤池的水处理方法与现有的生物滤池水处理方法相比较,本发明的采用后置化学除磷的方法,在曝气生物滤池进水配水廊道处设化学除磷加药点,加入FeCl3溶液,且比前端加药用药量低,大大的降低了运行成本,解决了曝气生物滤池除磷效果差的问题,提高了水处理效率;而且在不外加碳源的前提下,仍能达到的脱氮效果,污水经过本发明的方法处理后氨氮的排放浓度在5mg/L以下,SS的排放浓度在10mg/L以下,总磷的排放浓度在0.5mg/L以下,达到了国家规定的《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准的要求,本发明的方法水处理效果好;本发明的前置反硝化生物滤池的水处理方法中曝气生物滤池处理的出水进入到清水池中,清水池中50%~60%的出水作为硝化液回流至缺氧生物滤池,为缺氧生物滤池的反硝化作用提供NO3-,达到脱氮的目的,缩短了工艺流程,降低了水处理成本。
本发明的方法工艺简单,占地面积小,脱氮除磷效果好,在能耗和基建费用较低的情况下出水水质稳定,达到了国家规定的《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准的要求。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法按照以下步骤进行:一、城市污水依次经过粗格栅、中格栅、转鼓式细格栅、旋流沉砂池和水解酸化沉淀池进行预处理;二、预处理后的出水和清水池回流来的硝化液一起进入缺氧生物滤池,控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1~2.5kg/m3·d,上升流速为10~12m/h,水力停留时间为0.2~0.8h,硝化液的回流比为100~150%,缺氧生物滤池中的滤料是生物陶粒,滤料的粒径为6~8mm,滤料层厚度为2~2.5m;三、缺氧生物滤池出水进入曝气生物滤池进水的配水廊道中,配水廊道中污水的流速为1.7~2m/s;将质量浓度为28%~32%的FeCl3溶液以9~11mL/s的流速加入曝气生物滤池进水的配水廊道中,FeCl3溶液与配水廊道中的污水混合进行后置化学除磷;四、配水廊道的出水进入曝气生物滤池,控制曝气生物滤池NH3-N容积负荷为0.2~0.3kg/m3·d,BOD容积负荷为2~2.5kg/m3·d,滤速为2~6m/h,曝气生物滤池中的滤料为生物陶粒,滤料的粒径为4~6mm,滤料层厚度为2.5~3.2m;五、曝气生物滤池处理的出水进入到清水池中,清水池中50%~60%的出水作为硝化液回流至缺氧生物滤池中,剩余的出水进入紫外消毒设备,在紫外线剂量为17~20mJ/cm2的条件下进行灭菌;即实现了城市污水的处理。
污水经过本实施方式处理后氨氮的排放浓度在5mg/L以下,SS的排放浓度在10mg/L以下,总磷的排放浓度在0.5mg/L以下,达到了《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中粗格栅的间隙为10cm;中格栅的栅前水深为0.8m,间隙为5cm,过栅流速为0.57m/s;旋流沉沙池的池容积为118m3,表面负荷为116.38m3/m2·h,水力停留时间为40s。其他步骤及工艺与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中控制水解酸化沉淀池的最大水力负荷为4.7~5.8m3/m2·h,污泥浓度为12~23g/L,水力停留时间为2.6~2.9h。其他步骤及工艺与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式三不同的是步骤二中控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1.9~2.3kg/m3·d,水力停留时间为0.4~0.7h,回流比为110~130%。其他步骤及工艺与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一、二或四不同的是步骤二中缺氧生物滤池中的滤料的粒径为5~7mm,滤料层厚度为2.1~2.4m。其他步骤及工艺与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤三中将质量浓度为29%~31%的FeCl3溶液以9~11mL/s的流速加入曝气生物滤池进水的配水廊道中。其他步骤及工艺与具体实施方式五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一、二、四或六不同的是步骤三中FeCl3溶液和配水廊道中的污水采用空气搅拌的方法进行混合。其他步骤及工艺与具体实施方式一、二、四或六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式七不同的是步骤四中控制曝气生物滤池的NH3-N容积负荷为0.22~0.28kg/m3·d,BOD容积负荷为2.1~2.4kg/m3·d,滤速为2.5~4.5m/h。其他步骤及工艺与具体实施方式七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一、二、四、六或八不同的是步步骤四中曝气生物滤池的滤料的粒径为3~5mm,滤料层厚度为2.7~3m。其他步骤及工艺与具体实施方式一、二、四、六或八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式九不同的是步骤五中紫外线剂量为18~19mJ/cm2的条件下进行灭菌。其他步骤及工艺与具体实施方式九相同。
具体实施方式十一:本实施方式一种城市污水前置反硝化生物滤池的水处理方法按照以下步骤进行:一、城市污水经过粗格栅、中格栅、转鼓式细格栅、旋流沉砂池和水解酸化沉淀池进行预处理;二、预处理后的出水和和清水池回流来的硝化液一起进入缺氧生物滤池,控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1.8kg/m3·d,上升流速为11m/h,水力停留时间为0.5h,硝化液的回流比为120%,缺氧生物滤池中的滤料是生物陶粒,滤料的粒径为6~8mm,滤料层厚度为2~2.5m;三、缺氧生物滤池出水进入曝气生物滤池进水的配水廊道中,配水廊道中污水的流速为1.8m/s;将质量浓度为30%的FeCl3溶液以10mL/s的流速加入配水廊道中,FeCl3溶液与配水廊道中的污水混合进行后置化学除磷;四、配水廊道的出水进入曝气生物滤池,控制曝气生物滤池的NH3-N容积负荷为0.27kg/m3·d,BOD容积负荷为2.25kg/m3·d,滤速为5m/h,曝气生物滤池中的滤料为生物陶粒,滤料的粒径为4~6mm,滤料层厚度为2.5~3.2m;五、曝气生物滤池处理的出水进入到清水池中,清水池中55%的出水作为硝化液回流至缺氧生物滤池中,剩余的出水进入到紫外消毒设备中,在紫外线剂量为17~20mJ/cm2的条件下进行灭菌;即实现了污水的处理。
污水经过本实施方式处理后氨氮的排放浓度为4mg/L,SS的排放浓度为8mg/L以下,总磷的排放浓度为0.4mg/L,达到了国家规定的《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准的要求。

Claims (10)

1、一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法按照以下步骤进行:一、城市污水依次经过粗格栅、中格栅、转鼓式细格栅、旋流沉砂池和水解酸化沉淀池进行预处理;二、预处理后的出水和清水池回流来的硝化液一起进入缺氧生物滤池,控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1~2.5kg/m3·d,上升流速为10~12m/h,水力停留时间为0.2~0.8h,硝化液的回流比为100~150%,缺氧生物滤池中的滤料是生物陶粒,滤料的粒径为6~8mm,滤料层厚度为2~2.5m;三、缺氧生物滤池出水进入曝气生物滤池进水的配水廊道中,配水廊道中污水的流速为1.7~2m/s;将质量浓度为28%~32%的FeCl3溶液以9~11mL/s的流速加入曝气生物滤池进水的配水廊道中,FeCl3溶液与配水廊道中的污水混合进行后置化学除磷;四、配水廊道的出水进入曝气生物滤池,控制曝气生物滤池NH3-N容积负荷为0.2~0.3kg/m3·d,BOD容积负荷为2~2.5kg/m3·d,滤速为2~6m/h,曝气生物滤池中的滤料为生物陶粒,滤料的粒径为4~6mm,滤料层厚度为2.5~3.2m;五、曝气生物滤池处理的出水进入到清水池中,清水池中50%~60%的出水作为硝化液回流至缺氧生物滤池中,剩余的出水进入紫外消毒设备,在紫外线剂量为17~20mJ/cm2的条件下进行灭菌;即实现了城市污水的处理。
2、根据权利要求1所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤一中粗格栅的间隙为10cm;中格栅的栅前水深为0.8m,间隙为5cm,过栅流速为0.57m/s;旋流沉沙池的池容积为118m3,表面负荷为116.38m3/m2·h,水力停留时间为40s。
3、根据权利要求1或2所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤一中控制水解酸化沉淀池的最大水力负荷为4.7~5.8m3/m2·h,污泥浓度为17~23g/L,水力停留时间为2.6~2.9h。
4、根据权利要求3所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤二中控制缺氧生物滤池的TN容积负荷为1.9~2.3kg/m3·d,水力停留时间为0.4~0.7h,硝化液的回流比为110~130%。
5、根据权利要求1、2或4所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤二缺氧生物滤池中滤料的粒径为5~7mm,滤料层厚度为2.1~2.4m。
6、根据权利要求5所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤三中将质量浓度为29%~31%的FeCl3溶液以9~11mL/s的流速加入曝气生物滤池进水的配水廊道中。
7、根据权利要求1、2、4或6所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤三中FeCl3溶液和配水廊道中的污水采用空气搅拌的方法进行混合。
8、根据权利要求7所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤四中控制曝气生物滤池的NH3-N容积负荷为0.22~0.28kg/m3·d,BOD容积负荷为2.1~2.4kg/m3·d,滤速为2.5~4.5m/h。
9、根据权利要求1、2、4、6或8所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤四曝气生物滤池中滤料的粒径为3~5mm,滤料层厚度为2.7~3m。
10、根据权利要求9所述的一种城市污水前置反硝化生物滤池的处理方法,其特征在于步骤五中紫外线剂量为18~19mJ/cm2的条件下进行灭菌。
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