CN102107995A

CN102107995A - 一种基于化学混凝—两级曝气生物滤池组合工艺的低温城市污水强化处理方法

Info

Publication number: CN102107995A
Application number: CN201010622703XA
Authority: CN
Inventors: 张立秋; 封莉; 卢伟
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-06-29

Abstract

本发明属于城市生活污水处理领域，涉及一种将化学混凝与曝气生物滤池工艺相结合作为低温城市污水处理的组合工艺，具体步骤为：(1)化学混凝单元：通过化学混凝一级强化处理除去该污水中的有机污染物、TP、部分悬浮物；(2)一级曝气生物滤池处理单元：好氧反应有效的去除有机物和氨氮；(3)二级曝气生物滤池处理单元：在二级曝气生物滤池内主要完成反硝化脱氮，保证出水水质符合排放标准。该种工艺可在6～12℃的低温条件下，有效的处理城市污水，该工艺具有耐冲击负荷能力强、处理能力高、工艺流程短、占地面积小及维护管理简单等优点。

Description

一种基于化学混凝—两级曝气生物滤池组合工艺的低温城市污水强化处理方法

一、技术领域

本发明属于城市污水处理领域，涉及一种适用于低温条件下城市污水处理的组合工艺。

二、背景技术

在冬季冰封季节，高纬度寒冷地区大部分时间处于低温环境一般在6～12℃(少数在5～8℃)，河水的自净能力几乎丧失，设置于露天的污水生化处理设施的处理效率也大幅度降低，最终造成城市污水厂出水水质难于达标，甚至有时生物处理系统完全瘫痪。使得河水承担的污染负荷总量相比其他季节大大提高，对河流水质造成了很大的影响。寒冷地区低温污水处理一直是目前水处理中的难点。

近年来，对于低温下微生物的活性研究及其在污水处理中的应用逐渐得到了重视。曝气生物滤池因具有生物量大、耐冲击负荷能力强、人工强制供氧、固液分离过滤、高水力负荷、处理能力高、维护管理简单等优点而受到广泛关注。目前国外针对曝气生物滤池工艺进行了大量的研究，普遍取得了良好的效果，同时对有机物的去除及脱氮除磷的机理和影响因素有了较深刻的认识。但低温条件下(6～12℃)生物处理设施效率难免有所下降，尤其是悬浮物、总磷去除效率直接影响到曝气生物滤池的出水通透性和微生物的生长。在曝气生物滤池前端可采用化学混凝强化一级处理的方法降低处理负荷。研究表明，采用化学混凝强化一级处理，可显著降低污染物(包括有机物、悬浮物、总磷)的负荷，减轻后续生物处理单元的负担。因此，研发化学混凝与两级曝气生物滤池组合工艺是解决低温城市污水处理问题的一条有效途径。

三、发明内容

本发明针对冰封期低温城市污水的特点，提出一种适用于低温城市污水处理的组合工艺，以弥补低温条件下生物处理设施效率下降的问题，使出水水质符合排放标准。

具体的工艺流程如下：

1、污水经提升泵送入混合反应器后，通过机械搅拌将低温污水与化学药剂充分混合、反应后进入沉淀池。

2、在沉淀池内经2.5h的沉淀，实现泥水分离，污水中的有机污染物、总磷和大部分SS得以去除，出水进入一级曝气生物滤池；

3、经一级曝气生物滤池后，有机物和氨氮得到有效去除，出水进入二级曝气生物滤池。

4、经二级曝气生物滤池后，实现对总氮的去除，出水达标后排放。

本发明可在6～12℃的低温条件下，有效的处理城市污水，与其他处理技术相比具有高滤速、强截留能力、占地面积小、有较强的去除有机物、氨氮、总氮及总磷等污染指标能力等优点。

附图表说明

图1为本发明的技术路线图；

图2为本发明的工艺装置图。

具体实施方案

实施例一：

下面结合具体的实施方式来对本发明进行进一步的说明。

本实例为采用本发明工艺处理北方某城市冬季的低温城市污水。污水水质特征见表1。

表1 某城市冬季低温污水水质特征

1、首先低温污水从调节池经提升泵抽送至混合反应器，池内设有搅拌器，来水与有效离子浓度为16～20mg/L化学药剂硫酸铝混合后，充分反应，出水进入沉淀池；

2、经2.5h沉淀后，在沉淀池内泥水分离。有机污染物(COD)、总磷和SS的去除率分别为35.5％，75％，72.5％。

3、沉淀后出水进入一级曝气生物滤池(BAF)，底部设有曝气管路，溶解氧浓度控制在3～4mg/L以下，尽可能的将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，以便在二级BAF内的缺氧段内实现短程硝化。

4、一级BAF出水进入二级BAF，二级BAF中间设有曝气管路，底部为缺氧段，一级硝化产物在缺氧段完成反硝化脱氮。

5、组合工艺在8℃的低温条件下运行稳定后，COD、NH₃-N、TN、TP、SS的去除率最高分别可达91％、92.8％、76％、93％和95％，主要污染物指标可达到国家要求排放的一级A标准(《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》)。

6、分析方法：COD、BOD₅、NH₃-N、TN、TP、SS测定均采用国家标准方法；pH值采用pH计测定。

Claims

1.一种有效的用于处理低温城市污水的组合工艺，其特征主要包括如下步骤：

a、化学混凝单元：以硫酸铝为混凝剂，使其与低温城市生活污水充分混合、反应；b、沉淀单元：絮凝以后的污水进行沉淀单元，实现泥水分离，混凝沉淀后可去除部分有机污染物、总磷和大部分SS；c、一级曝气生物滤池(BAF)处理单元：沉淀后的污水进入一级曝气生物滤池，污水流经滤料时，在填料表面生物膜的作用下，实现有机物的去除和氨氮的硝化工程；d、二级曝气生物滤池处理单元：二级BAF分为两部分，一级BAF的出水与外加碳源(或原污水)首先进入下部的缺氧段，完成反硝化脱氮；之后进入好氧段，去除多余的有机物，保证出水水质达到排放标准；e、当滤池运行一段时间后，因水头损失增大，需对其进行反冲洗，以去除截留的悬浮物并更新生物膜，使滤池的处理性能得以恢复。

2.根据权利要求1所述的使用的化学混凝—两级曝气生物滤池组合工艺，其特征是根据曝气生物滤池具有抗冲击负荷能力强、净化效率高的特点，并以化学混凝强化一级处理做为预处理，该组合工艺适用于处理低温城市污水。

3.根据权利要求1所述的化学混凝工艺，其特征是针对该种污水在低温下生物处理效率下降的特点，通过机械搅拌将化学药剂硫酸铝以16～20mg/L(有效离子浓度)的浓度比例与低温的城市生活污水充分混合进行反应，混凝沉淀后，可去除污水中的大部分悬浮物、总磷，降低有机物浓度，为后续两级生化处理单元降低运行负荷。

4.根据权利要求1所述的一级曝气生物滤池工艺，其特征是针对化学混凝强化一级预处理后的污水，进一步大量去除有机污染物；一级曝气生物滤池内装有0.3m卵石为承托层、2.5m均质陶粒滤料填料层，滤料直径3mm～5mm，底端设有曝气装置。通过改变曝气量来调整溶解氧浓度(DO：3～5mg/L)，尽量让有利于硝化细菌这类世代期较长的细菌生长增殖，可以高效的去除氨氮，通过滤料表面高浓度活性微生物对污水进行净化。

5.根据权利要求1所述的二级曝气生物滤池工艺，可通过调整溶解氧浓度(DO：1～3mg/L)控制最终反硝化产物，低温条件下，反硝化速率明显减慢，当进水中有机物浓度较低时，可通过实现短程硝化反硝化来提高总氮去除率，同时节省曝气量和碳源的使用量。

6.根据权利要求1所述的两级曝气生物滤池工艺，当滤池运行一段时间(周期T＝4d左右)后，因水头损失增大，需对其进行反冲洗，以去除截留的悬浮物并更新生物膜，使滤池的处理性能得以恢复。