CN101891333A - 强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，将回流污泥进入内源反硝化池，内源反硝化池内的反硝化细菌以回流污泥内含碳源作为前置内源反硝化的唯一碳源，即反硝化细菌直接利用回流污泥内含碳源作为电子供体，并以2小时或2小时以上的内源反硝化停留时间来处理回流污泥中的硝酸盐氮。本发明将所有的回流污泥全部进入内源反硝化池，充分利用回流污泥本身所含碳源，以较高的污泥浓度和较长的停留时间实现对回流污泥硝酸盐氮的去除，从而解决了以前需要利用污水处理厂原水作碳源去除回流污泥硝酸盐氮的各种污水处理技术的不足，不仅简化了该处理工段的运行控制，而且对缓解污水处理厂碳源不足问题起到重要作用。

Description

强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺

技术领域：

本发明属于一种污水处理技术，特别涉及一种强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理系统。

背景技术：

目前随着城镇污水处理厂排放标准不断提高，碳源不足对城镇污水处理厂稳定达标的影响日益显著。根据文献报道，为确保足够的脱氮除磷效果，城镇污水处理厂进水BOD₅/TN比值应不低于6，而根掘2008年对我国城镇污水处理厂进水水质的不完全统计，BOD₅/TN比值平均仅为3.49，其中比值最小不足1，60％以上的污水处理厂进水BOD₅/TN比值低于4，85％的比值低于6。这也就意味着我国的绝大部分城镇污水处理厂都存在着比较严重的碳源不足问题，通过当前生物处理工艺路线使氮磷稳步达标的难度相对较大，必须考虑外加碳源或挖掘内部碳源问题，但外加碳源实际上是以资源换环境的一种权益之举，与目前的低碳经济目标相违背。

90年代起，我国部分研究机构对污水处理厂脱氮除磷问题开展了大量研究，也提出了一系列的研究成果和方案，如为了降低回流污泥硝酸盐氮对后续厌氧释磷的影响，提出增加20-30min停留时间的预缺氧池，虽然在一定程度上解决了后续磷释放的问题，但为了保证碳源需求，通常需要加入10％～30％的原水，这种运行模式对于出水氮磷要求不高的污水处理厂而言，可以实现部分的氮磷去除目的；但是对于排放标准相对较高，且碳源不足的污水处理厂，这种原水的分配方案进一步加剧了后续碳源不足问题。部分污水处理工程实施表明，20-30min停留时间，10％～30％原水并不一定能确保硝酸盐氮浓度的有效降低，而且加入原水的同时也是对污泥浓度的稀释和实际停留时间的缩短，由于各种指标之间交互影响，因此在进行关键指标控制时需要考虑的因素较多，管理控制难度大。

发明内容：

本发明的目的就在于提供一种强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，该工艺充分挖掘了污水处理厂的内部碳源，并通过回流污泥前置内源反硝化强化对回流污泥硝酸盐氮的去除，使进入厌氧池的混合液中硝酸盐氮浓度足够低，从而强化后续生物除磷效果，进一步提高污水处理厂氮磷稳定达标的可能性。

如上构思，本发明的技术方案是：一种强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，其特征在于：将回流污泥进入内源反硝化池，内源反硝化池内的反硝化细菌以回流污泥内含碳源作为前置内源反硝化的唯一碳源，即反硝化细菌直接利用回流污泥内含碳源作为电子供体，并以2小时或2小时以上的内源反硝化停留时间来处理回流污泥中的硝酸盐氮。

将上述经过硝酸盐氮处理的内源反硝化池内的污水与来自污水处理厂预处理构筑物的部分原水进入厌氧池混合、搅拌，完成厌氧释磷；在厌氧池内完成厌氧释磷的混合液与剩余的原水以及来自于好氧池的混合液共同进入缺氧池，在此完成对混合液硝酸盐的去除，而后所有混合液进入后续好氧池，完成生物硝化和有机物去除，好氧池末端混合液一部分作为混合液进入缺氧池，剩余部分通过进入二沉池，完成固液分离。

上述回流污泥的浓度≥8g/L，挥发性固体≥40％，或挥发性固体含量≥3.5g/L。

上述内源反硝化池进入厌氧区的污水中所含硝酸盐氮的浓度≤1.5mg/L。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、以回流污泥自身所含有机物或微生物内源代谢产物作碳源，而原水不再进入内源反硝化池，以充分挖掘污泥内部碳源，降低了回流污泥反硝化对原水的需求量，从而为后续生物脱氮除磷工艺节省了碳源。高标准实现的可能性进一步加大。

2、本工艺不再向该池内进入原水，内源反硝化池内的污泥浓度相对稳定，在池容恒定的情况下，根掘对进出水硝酸盐氮浓度的恒算，很容易计算出系统对硝酸盐氮的去除能力，通过回流污泥量调节，可以达到较好的硝酸盐氮控制目标，使系统具有较好的脱氮除磷能力。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

结合附图说明具体的实施方式：系统由内源反硝化池1、厌氧池2、缺氧池3和好氧池4组成。来自二沉池的回流污泥5经回流污泥泵送进入内源反硝化池1，搅拌并停留2小时以上，以去除回流污泥中的硝酸盐氮，而后与来自污水处理厂预处理构筑物的部分原水6(进水比例根据原水水质与脱氮除磷需求计算确定)进入厌氧池2，内源反硝化池进入厌氧区的污水中所含硝酸盐氮浓度应不超过1.5mg/L，以减小厌氧区硝酸盐氮对快速可生物降解性有机物的利用量。在厌氧池内搅拌完成厌氧释磷的混合液与剩余的原水6，以及来自于好氧池4的混合液7共同进入缺氧池3，在此完成对混合液硝酸盐的去除，而后所有混合液进入后续好氧池4，完成生物硝化和有机物去除，好氧池末端混合液一部分作为混合液7进入缺氧池，剩余部分通过8进入二沉池，完成固液分离。

上述回流污泥浓度≥8g/L，挥发性固体≥40％；或挥发性固体含量≥3.5g/L。由于不再向内源反硝化池内投入污水处理厂原水，内源反硝化池内所有物质均来自于二沉池所排出回流污泥，污泥浓度基本与回流污泥浓度一致。

上述述内源反硝化池形状和搅拌方式可以自行选择。池型可以是圆形的辐流式结构，也可以是长方形的推流式结构，或是沟道型结构。搅拌方式可以采用水下推进器，也可以采用倒伞形搅拌器结构。

下面结合具体模拟实验本发明专利做进一步说明：太湖流域江苏省某污水处理厂排放标准由原《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准提升为一级A标准，根据该厂历史数据分析发现碳源严重不足，折算的BOD₅/TN年均值不超过4；进水SS较低，SS/COD比值平均不足1；经初沉池沉淀后两个比值进一步降低，一方面导致生物系统MLVSS/MLSS比值明显升高到0.7以上，污泥沉降性能变差，另一方面碳源不足问题进一步加剧，氮磷稳定达标难度加大。为此提出将初沉池改造为内源反硝化池，其他生物处理构筑物基本保持不变，并根掘工程实际情况，进行了实验模拟，具体模拟情况如下：

模拟试验装置由有机玻璃加工而成，进水、回流污泥和混合液回流由蠕动泵完成，装置设计处理量500L/d，整个装置原水来自于污水处理厂曝气沉砂池出水。整个装置的构筑物主要包括五个区域：回流污泥内源反硝化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，其中内源反硝化池停留时间2.5小时，外回流比100％，回流污泥全部进入内源反硝化池，完成生物反硝化去除回流污泥中过量的硝酸盐氮；厌氧池停留时间1.5小时，内源反硝化池混合液和60％左右的原水在此混合，完成厌氧释磷；缺氧池停留时间1.5～3小时可调，来自厌氧池的混合液与来自好氧池术端的好氧混合液在此混合，进行反硝化脱氮；好氧池停留时间9～10.5小时可调，完成有机物去除和硝化反应。模拟试验结果表明，该模拟工艺在很大程度上解决了该厂碳源不足问题，同时由于充分利用了系统内源有机物，去除了初沉池，活性污泥MLVSS/MLSS比值偏高导致沉降性能差的问题得到了有效缓解，且出水稳定的达到一级标准A标准的要求。

Claims (4)

1.一种强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，其特征在于：将回流污泥进入内源反硝化池，内源反硝化池内的反硝化细菌以回流污泥内含碳源作为前置内源反硝化的唯一碳源，即反硝化细菌直接利用回流污泥内含碳源作为电子供体，并以2小时或2小时以上的内源反硝化停留时间来处理回流污泥中的硝酸盐氮。

2.根据权利要求1所述的强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，其特征在于：将上述经过硝酸盐氮处理的内源反硝化池内的污水与来自污水处理厂预处理构筑物的部分原水进入厌氧池混合、搅拌，完成厌氧释磷；在厌氧池内完成厌氧释磷的混合液与剩余的原水以及来自于好氧池的混合液共同进入缺氧池，在此完成对混合液硝酸盐的去除，而后所有混合液进入后续好氧池，完成生物硝化和有机物去除，好氧池末端混合液一部分作为混合液进入缺氧池，剩余部分通过进入二沉池，完成固液分离。

3.根据权利要求1所述的强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，其特征在于：上述回流污泥的浓度≥8g/L，挥发性固体≥40％，或挥发性固体含量≥3.5g/L。

4.根据权利要求2所述的强化污水碳源利用的回流污泥前置反硝化处理工艺，其特征在于：上述内源反硝化池进入厌氧区的污水中所含硝酸盐氮的浓度≤1.5mg/L。