CN103030254B - 一种低碳源生活污水的处理方法 - Google Patents

一种低碳源生活污水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低碳源生活污水的处理方法，采用生物膜沸石厌氧水解-流态化陶粒生物膜滤池的双膜工艺进行处理，即首先以经生物膜挂膜处理的天然沸石作为填料，通过厌氧微生物的代谢作用，使污水中难降解的有机物分解为易降解的小分子有机物；然后以陶粒为载体进行好氧处理，利用陶粒表面所形成的生物膜使污水中的有机物得到充分降解。本发明有效利用了污水中的碳源，使得低碳源污水的处理无需添加有机碳源营养质亦能获得很好的脱氮除磷效果。

Description

一种低碳源生活污水的处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种低碳源生活污水的处理方法。
背景技术
氮、磷是造成江河湖泊富营养化的主要原因，而氮、磷主要来源于城镇的生活污水。为了遏制地表水体的富营养化，国家已经对污水处理厂的氮、磷排放有了更为严格的标准，因而对于污水的处理则需要有更高的脱氮除磷效率。
污水采用生物处理工艺的过程中，脱氮除磷要求有足够的碳源。常规的污水处理工艺，C/N﹥5方能获得较高的脱氮除磷效果而达到排放要求。但一般的生活污水其C/N通常在3左右，农村污水则更低。对于这些低C/N污水，目前现有技术的做法是通过添加有机碳源来提高C/N值以提高脱氮除磷效果，显然，添加有机碳源势必增加了污水的处理成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低碳源生活污水的处理方法，通过采用生物膜沸石厌氧水解-流态化陶粒生物膜滤池的双膜工艺，有效利用污水中的碳源，使得低碳源污水的处理无需添加有机碳源营养质亦能获得很好的脱氮除磷效果。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种低碳源生活污水的处理方法，包括以下步骤：
(1)采用以生物膜沸石材料为填料的厌氧消化反应器对污水进行厌氧水解处理，生物膜沸石材料的充填率为30～40V%；
(2)厌氧水解处理后的污水进入以陶粒为载体的好氧滤池进行好氧反应；
(3)好氧滤池出水经沉淀消毒处理排入现有排水渠。
本发明采用生物膜沸石厌氧水解-流态化陶粒生物膜滤池的双膜工艺进行处理，即首先以经生物膜挂膜处理的天然沸石作为填料，通过厌氧微生物的代谢作用，使污水中难降解的有机物分解为易降解的小分子有机物，以提高污水的可生化性，为后续好氧处理做好准备。在好氧处理过程中，污水通过填料时污水中的微生物停留在陶粒表面形成生物膜并不断生长，在此微生物的作用下污水中的有机物便得到充分的降解。
进一步地，本发明所述生物膜沸石材料的制备如下：将所述沸石加入厌氧段的污泥中，污泥浓度为2000～5000mg/L，然后通入生活污水，污水流量为20～30mL/min，在缺氧的条件下运行3～5天，排净接种污泥，干燥后形成生物膜沸石材料。
进一步地，本发明所述沸石的粒度组成为+200目至-100目粒级为50～70%、+100目至-50目粒级为30～50%。
上述方案中，本发明所述步骤(1)中将生物膜沸石材料集装于网格框中形成沸石填料组块，所述沸石填料组块以层状交错叠排布置于厌氧消化反应器中，污水从反应器底部进入。污水的反应停留时间以4～7小时为宜。这样，在处理过程中，污水绕行于堆叠的填料组块中而形成湍流，加强了污水与微生物的接触，并可有效防止反应器的堵塞。
上述方案中，本发明所述步骤(2)中陶粒于好氧滤池中的充填率为50～70V%。陶粒的密度为0.7～0.9g/cm3。
进一步地，本发明所述步骤(2)中陶粒集装于多孔的柱状容器中形成陶粒填料单元，并从底部充气，所述陶粒填料单元悬浮于好氧滤池中而形成流化床。在水流和空气的的推动下陶粒填料单元所形成的流化床不断翻动，同时污水流经集装的陶粒，从而有效促进了污染物与微生物的接触，并使填料上旧的生物膜脱落，新的生物膜生长增殖，从而加速氧化速度，达到有效利用污水中的碳源，提高脱氮除磷效果，减少污泥量的目的。
进一步地，本发明所述步骤(2)中气水比以2.0～4.0∶1为宜，污水的反应停留时间为4～7小时。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用经生物膜挂膜处理的天然沸石作为填料，借助沸石其超强的氨氮吸附能力，将吸附的氨氮储存于空隙中，为附着在沸石表面的硝化菌等微生物提供养分。硝化菌等微生物将氨氮和有机物转变成自身所需的能量，分解氨氮和有机物而释放出氨气和二氧化碳，从而构成一个完整的吸收-消化体系，所形成的高密度厌氧菌族可强化和加速厌氧酸解过程。在微生物作用下，沸石始终处于交换未饱和状态，使得沸石可以长时间保持较高的NH3-N和COD的去除率，有效地降低了有机物浓度，减少了好氧反应所需的充氧量，从而有效利用了污水中的碳源，使得低碳源污水的处理无需添加有机碳源营养质亦能获得较高的脱氮除磷效果。
(2)本发明好氧反应中以集装的陶粒作为流态化生物滤床，有效促进了污染物与微生物的接触，从而加快了氧化速度，达到有效利用污水中的碳源来提高脱氮除磷效果，同时减少污泥量的目的。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明一种低碳源生活污水的处理方法，所处理污水的C/N为2.5～3，污水首先经过格栅井去除较大的杂质、颗粒及漂浮物后，采用以下实施例进行处理。
实施例一：
本实施例一种低碳源生活污水的处理方法，所处理污水C/N为2.5，CODCr、NH3-N及TP浓度分别为96mg/L、30mg/L及8.0mg/L，其步骤如下：
(1)采用以生物膜沸石材料为填料的厌氧消化反应器对污水进行厌氧水解处理
生物膜沸石材料集装于网格框中形成沸石填料组块，且以层状交错叠排布置于厌氧消化反应器中，生物膜沸石材料的充填率为30V%，污水从反应器底部进入，其反应停留时间为4h；其中，沸石的粒度组成为+200目至-100目粒级为50%、+100目至-50目粒级为50%，生物膜沸石材料的制备如下：
将沸石加入厌氧段的污泥中，污泥浓度为2000mg/L，然后通入生活污水，污水流量为20mL/min，在缺氧的条件下运行5天，排净接种污泥，干燥后形成生物膜沸石材料；
(2)厌氧水解处理后的污水进入以陶粒为载体的好氧滤池进行好氧反应
将密度为0.7g/cm3的陶粒集装于多孔的柱状容器中形成陶粒填料单元，陶粒于好氧滤池中的充填率为50V%；采用潜水式曝气机以从底部充气，气水比为2.4∶1，在水流及空气的推动下陶粒填料单元悬浮于好氧滤池中而形成流化床；污水的反应停留时间为4h；
(3)好氧滤池的出水经沉淀消毒处理排入现有排水渠。
本实施例处理后的出水其CODCr、NH3-N及TP浓度分别为11.00mg/L、1.24mg/L及0.37mg/L，优于我国城镇污水处理厂综合排放一级A标准。
实施例二：
本实施例一种低碳源生活污水的处理方法，所处理污水C/N为3，CODCr、NH3-N及TP浓度分别为100mg/L、35mg/L及8.5mg/L，其步骤如下：
(1)采用以生物膜沸石材料为填料的厌氧消化反应器对污水进行厌氧水解处理
生物膜沸石材料集装于网格框中形成沸石填料组块，且以层状交错叠排布置于厌氧消化反应器中，生物膜沸石材料的充填率为40V%，污水从反应器底部进入，其反应停留时间为6h；其中，沸石的粒度组成为+200目至-100目粒级为70%、+100目至-50目粒级为30%，生物膜沸石材料的制备如下：
将沸石加入厌氧段的污泥中，污泥浓度为5000mg/L，然后通入生活污水，污水流量为30mL/min，在缺氧的条件下运行3天，排净接种污泥，干燥后形成生物膜沸石材料；
(2)厌氧水解处理后的污水进入以陶粒为载体的好氧滤池进行好氧反应
将密度为0.9g/cm3的陶粒集装于多孔的柱状容器中形成陶粒填料单元，陶粒于好氧滤池中的充填率为65V%；采用潜水式曝气机以从底部充气，气水比为3.6∶1，在水流及空气的推动下陶粒填料单元悬浮于好氧滤池中而形成流化床；污水的反应停留时间为6h；
(3)好氧滤池的出水经沉淀消毒处理排入现有排水渠。
本实施例处理后的出水其CODCr、NH3-N及TP浓度分别为10.50mg/L、1.22mg/L及0.35mg/L，优于我国城镇污水处理厂综合排放一级A标准。
实施例三：
本实施例一种低碳源生活污水的处理方法，所处理污水C/N为2.8，CODCr、NH3-N及TP浓度分别为105mg/L、33mg/L及8.2mg/L，其步骤如下：
(1)采用以生物膜沸石材料为填料的厌氧消化反应器对污水进行厌氧水解处理
生物膜沸石材料集装于网格框中形成沸石填料组块，且以层状交错叠排布置于厌氧消化反应器中，生物膜沸石材料的充填率为35V%，污水从反应器底部进入，其反应停留时间为7h；其中，沸石的粒度组成为+200目至-100目粒级为60%、+100目至-50目粒级为40%，生物膜沸石材料的制备如下：
将沸石加入厌氧段的污泥中，污泥浓度为3500mg/L，然后通入生活污水，污水流量为25mL/min，在缺氧的条件下运行4天，排净接种污泥，干燥后形成生物膜沸石材料；
(2)厌氧水解处理后的污水进入以陶粒为载体的好氧滤池进行好氧反应
将密度为0.8g/cm3的陶粒集装于多孔的柱状容器中形成陶粒填料单元，陶粒于好氧滤池中的充填率为70V%；采用潜水式曝气机以从底部充气，气水比为4.0∶1，在水流及空气的推动下陶粒填料单元悬浮于好氧滤池中而形成流化床；污水的反应停留时间为7h；
(3)好氧滤池的出水经沉淀消毒处理排入现有排水渠。
本实施例处理后的出水其CODCr、NH3-N及TP浓度分别为11.20mg/L、1.20mg/L及0.33mg/L，优于我国城镇污水处理厂综合排放一级A标准。

Claims (7)

1.一种低碳源生活污水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)采用以生物膜沸石材料为填料的厌氧消化反应器对污水进行厌氧水解处理，生物膜沸石材料的充填率为30～40V%；所述生物膜沸石材料的制备如下：采用粒度组成为+200目至-100目粒级为50～70%、+100目至-50目粒级为30～50%的沸石，将所述沸石加入厌氧段的污泥中，污泥浓度为2000～5000mg/L，然后通入生活污水，污水流量为20～30mL/min，在缺氧的条件下运行3～5天，排净接种污泥，干燥后形成生物膜沸石材料；
(2)厌氧水解处理后的污水进入以陶粒为载体的好氧滤池进行好氧反应；
(3)好氧滤池出水经沉淀消毒处理排入现有排水渠。
2.根据权利要求1所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中将生物膜沸石材料集装于网格框中形成沸石填料组块，所述沸石填料组块以层状交错叠排布置于厌氧消化反应器中，污水从反应器底部进入。
3.根据权利要求2所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中污水的反应停留时间为4～7小时。
4.根据权利要求1所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中陶粒于好氧滤池中的充填率为50～70V%。
5.根据权利要求1所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中陶粒的密度为0.7～0.9g/cm3。
6.根据权利要求1或4或5所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中陶粒集装于多孔的柱状容器中形成陶粒填料单元，并从底部充气，所述陶粒填料单元悬浮于好氧滤池中而形成流化床。
7.根据权利要求6所述的低碳源生活污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中气水比为2.0～4.0∶1；污水的反应停留时间为4～7小时。
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