CN104003577B - 一种污水生物反应池及升级扩容方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水生物反应池及升级扩容方法，其包括活性污泥好氧区与预处理区，其中，预处理区内设置有第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池，第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池通过第一隔墙底部的穿孔相连通，形成缺氧/厌氧处理区；缺氧/厌氧处理区两侧分别设置有一个MBBR处理池，仅第二缺氧/厌氧池通过对应的第二隔墙底部的通孔与活性污泥好氧区相连通，两个MBBR处理池对应的第二隔墙上设置内回流管路；及升级扩容方法。在保持原生物池体积不变的前提下，使原没有达到足够硝化率的CAST/CASS主反应区内的泥水混合液需要通过内回流流潜污泵提升进入增加的两个MBBR处理池内，提高了污水处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池及升级扩容方法。
背景技术
CAST工艺是按进水-排水以及曝气-非曝气顺序不断重复进行污水处理过程，是SBR工艺的一种改进。CAST生物池分为生物选择区、预反应区和主反应区，如图1所示。
生物选择区是位于反应池前部的一个小区域，一般设机械搅拌系统，通常在缺氧/厌氧条件下运行。进入反应池的污水首先在此与来自主反应区的回流污泥充分混合接触，通过生物反应快速去除其中的溶解性易降解有机物并抑制丝状菌的生长，从而抑制了丝状细菌的生长和繁殖，避免后续主反应区好氧池内污泥膨胀的发生。
预反应区是一个水力缓冲区，能辅助生物选择区实施进水水质、水量变化的缓冲作用，还能促进磷的进一步释放和强化；在预反应区内曝气强度较弱，处于缺氧/好氧状态，有机物在此区内得到初步降解，同时也可除去部分硝态氮，一般市政污水处理厂设计预反应区的水力停留时间为2-3小时。
主反应区是进行生物降解和通过池尾滗水系统实现泥水分离的主要区域，在可变容积和完全混合的反应条件下运行。在主反应区的曝气过程中，有机物得到降解去除，同时运行时可通过控制溶解氧的浓度使其在从0缓慢上升到2.5mg/L的过程中，使活性污泥絮体的外周保持一个良好氧硝化环境进行氨氮的硝化反应；同时由于氧在活性污泥絮体内的传递受到限制，导致具有较高浓度梯度的硝酸盐，其能较好地渗透到絮体内部有效地进行反硝化，从而实现硝化、同步反硝化以及活性污泥对磷生物吸收；尤其在非曝气进水的0.5小时-1.0小时初始阶段，使得污泥层内微生物以在高负荷生物选择内储存或吸收的过量碳为碳源，进行反硝化；当然在污泥沉淀过程中虽然缺乏碳源，但也有一定的反硝化作用。最后泥水分离的上清液通过主反应区末端的滗水装置排出池外。
CAST池磷的生物除磷是依靠聚磷菌的作用实现的。较小的内回流比(20％左右)使得生物选择器可迅速地从缺氧环境转化为厌氧环境。当选择器处于厌氧环境时，聚磷菌依靠水解体内的聚磷水解释放出正磷酸盐(厌氧释磷)，同时产生能量以吸收水中的溶解性有机物(BOD)；在主反应区为好氧环境时，聚磷菌以游离氧为电子受体，将细胞储备物质氧化，并利用该反应所产生的能量，过量地在污水中摄取磷酸盐并合成为ATP，其中一部分转化为聚磷贮存能量，为下一周期的厌氧释磷做准备。由于好氧段的吸磷量要远大于厌氧段的释磷量，所以通过剩余污泥的排放可达到除磷目的。
在处理城市污水时生物选择区、预反应区和主反应区的适宜比例为1:5:30，如果不设预反应区，则生物选择区宜占总反应体积的10％-15％。生物选择区的水力停留时间(HRT)应允许能够生成非膨胀污泥以及通过快速吸附作用将水中溶解性底物转移至活性污泥中，这至少需要2-20分钟；通常生物选择区的停留时间为0.5小时-1小时，以不超过总HRT的5％-10％为宜。主反应区向生物选择区的回流污泥一般是以每天将主反应区中的污泥全部循环一次为依据来确定回流比，对于城市污水来说，一般为旱季进水流量的20％。
但现有技术中的生物池体积不足或进水污染物负荷增加，致使部分进水氨氮或有机物污染物不能在原池活性污泥好氧区内被充分氧化，无法达到去除氨氮和TN的目的，需要多次重复处理，大幅度降低污水的处理效率。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池及升级扩容方法，在保持原生物池体积不变的前提下，对原生物池扩容，提高污水处理效率。
为解决上述技术问题，本发明技术方案包括：
一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池，其包括活性污泥好氧区与预处理区，其中，预处理区内设置有第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池，第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池通过第一隔墙底部的穿孔相连通，第一缺氧/厌氧池上开设有进水端，第一缺氧/厌氧池位于第二缺氧/厌氧池后方，形成缺氧/厌氧处理区；缺氧/厌氧处理区两侧分别设置有一个MBBR处理池，MBBR处理池内设置有穿孔曝气系统，MBBR处理池通过悬浮填料拦截出水筛网与第一缺氧/厌氧池、第二缺氧/厌氧池相连通；两个MBBR处理池、第二缺氧/厌氧池通过第二隔墙与活性污泥好氧区隔开，仅第二缺氧/厌氧池通过对应的第二隔墙底部的通孔与活性污泥好氧区相连通，两个MBBR处理池对应的第二隔墙上设置内回流管路。
所述的污水生物反应池，其中，上述活性污泥好氧区的出水端设置有滗水器。
所述的污水生物反应池，其中，上述活性污泥好氧区内设置有剩余污泥泵，用于排出剩余污泥。
所述的污水生物反应池，其中，上述回流管路上设置有内回流泵。
所述的污水生物反应池，其中，上述悬浮填料拦截出水筛网为框架结构的平板式不锈钢过水筛网，框架为角钢，通过化学膨胀螺栓固定在对应池壁上。
一种使用所述污水生物反应池的升级扩容方法，其包括以下步骤：
污水进入第一缺氧/厌氧池处理后进入第二缺氧/厌氧池，通过第二缺氧/厌氧池处理后进入活性污泥好氧区进行处理，活性污泥好氧区处理后的污水通过内回流管路进入对应的MBBR处理池内处理，然后在进入第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池；如此对污水进行循环处理直至达到要求。
所述的升级扩容方法，其中，污水处理达到要求后通过滗水器排出，活性污泥好氧区内的剩余污泥由剩余污泥泵排出。
本发明提供的一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池及升级扩容方法，通过镶嵌的方式增加两个MBBR处理池、第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池，保持原CAST/CASS生物池主体工艺运行模式的基础上和在不增加生物池容积的情况下，通过从现有CAST/CASS生物池预反应区分割出两个MBBR处理池的好氧硝化区，发挥MBBR工艺悬浮填料上生长的生物膜可强化硝化反应的优点，提高了CAST/CASS生物池去除氨氮、TN或污染负荷的能力，使其特别适用于已建成CAST/CASS生物池扩容改造，提高了污水处理效率，使原没有达到足够硝化率的CAST/CASS主反应区内的泥水混合液需要通过内回流流潜污泵提升进入增加两个MBBR处理池内，在其内补充和强化所需要硝化反应，从而可将整个池内的运行方式灵活调整为带有常规A2O/倒置A2O特点的MBBR-SBR复合运行模式，并且两个MBBR池可最高填充占池容体积2/3的悬浮生物填料，更进一步提高了污水处理效率。
附图说明
图1为现有技术中CAST/CASS生物池的结构示意图；
图2为本发明中污水生物反应池的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池及升级扩容方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池，如图2所示的，其包括活性污泥好氧区1与预处理区，其中，预处理区内设置有第一缺氧/厌氧池2与第二缺氧/厌氧池3，第一缺氧/厌氧池2与第二缺氧/厌氧池3通过第一隔墙4底部的穿孔相连通，第一缺氧/厌氧池2上开设有进水端，第一缺氧/厌氧池2位于第二缺氧/厌氧池3后方，形成缺氧/厌氧处理区；缺氧/厌氧处理区两侧分别设置有一个MBBR处理池5，MBBR处理池5内设置有穿孔曝气系统，MBBR处理池5通过悬浮填料拦截出水筛网6与第一缺氧/厌氧池2、第二缺氧/厌氧池3相连通；两个MBBR处理池5、第二缺氧/厌氧池3通过第二隔墙7与活性污泥好氧区1隔开，仅第二缺氧/厌氧池3通过对应的第二隔墙底部7的通孔与活性污泥好氧区1相连通，两个MBBR处理池5对应的第二隔墙7上设置内回流管路8。从而使污水依次通过第一缺氧/厌氧池2、第二缺氧/厌氧池3与活性污泥好氧区1处理，然后活性污泥好氧区1内的污水再通过两个MBBR处理池5重新进入第一缺氧/厌氧池2、第二缺氧/厌氧池3，如此循环处理。两个MBBR处理池5可最高填充占池容体积2/3的悬浮生物填料，内设专有的穿孔管曝气系统。MBBR处理池5内经强化硝化的混合液通过悬浮填料拦截出水筛网6，分别流回到第一缺氧/厌氧池2、第二缺氧/厌氧池3，通过在两个MBBR处理池5投加不同数量的悬浮填料达到控制生物脱氮和除磷去除率的目的，在不改变原生物池体积的前提下，对原生物池扩容，提高了污水处理效率。
更进一步的，上述活性污泥好氧区1的出水端设置有滗水器9，用于排出处理完毕的污水。并且活性污泥好氧区内设置有剩余污泥泵10，用于排出剩余污泥，保持原来的运行模式，降低了对原原生物池改造的成本。并且回流管路8上设置有内回流泵11，更进一步提高了污水循环效率。
而且上述悬浮填料拦截出水筛网6为框架结构的平板式不锈钢过水筛网，框架为角钢，通过化学膨胀螺栓固定在对应池壁上，提高了其拦截效率，并提高了其对污水的抗腐蚀性能，延长了其使用寿命。
并且本发明还提供了一种使用所述污水生物反应池的升级扩容方法，其包括以下步骤：
污水进入第一缺氧/厌氧池2处理后进入第二缺氧/厌氧池3，通过第二缺氧/厌氧池3处理后进入活性污泥好氧区1进行处理，活性污泥好氧区1处理后的污水通过内回流管路8进入对应的MBBR处理池5内处理，然后在进入第一缺氧/厌氧池2与第二缺氧/厌氧池3；如此对污水进行循环处理直至达到要求。然后污水处理达到要求后通过滗水器9排出，活性污泥好氧区内的剩余污泥由剩余污泥泵10排出。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (3)
1.一种应用MBBR工艺升级扩容的污水生物反应池，其包括活性污泥好氧区与预处理区，其特征在于，预处理区内设置有第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池，第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池通过第一隔墙底部的穿孔相连通，第一缺氧/厌氧池上开设有进水端，第一缺氧/厌氧池位于第二缺氧/厌氧池后方，形成缺氧/厌氧处理区；缺氧/厌氧处理区两侧分别设置有一个MBBR处理池，MBBR处理池内设置有穿孔曝气系统，MBBR处理池通过悬浮填料拦截出水筛网与第一缺氧/厌氧池、第二缺氧/厌氧池相连通；两个MBBR处理池、第二缺氧/厌氧池通过第二隔墙与活性污泥好氧区隔开，仅第二缺氧/厌氧池通过对应的第二隔墙底部的通孔与活性污泥好氧区相连通，两个MBBR处理池对应的第二隔墙上设置内回流管路；上述活性污泥好氧区的出水端设置有滗水器；上述活性污泥好氧区内设置有剩余污泥泵，用于排出剩余污泥；上述回流管路上设置有内回流泵；上述悬浮填料拦截出水筛网为框架结构的平板式不锈钢过水筛网，框架为角钢，通过化学膨胀螺栓固定在对应池壁上。
2.一种使用如权利要求1所述污水生物反应池的升级扩容方法，其包括以下步骤：
污水进入第一缺氧/厌氧池处理后进入第二缺氧/厌氧池，通过第二缺氧/厌氧池处理后进入活性污泥好氧区进行处理，活性污泥好氧区处理后的污水通过内回流管路进入对应的MBBR处理池内处理，然后再进入第一缺氧/厌氧池与第二缺氧/厌氧池；如此对污水进行循环处理直至达到要求。
3.根据权利要求2所述的升级扩容方法，其特征在于，污水处理达到要求后通过滗水器排出，活性污泥好氧区内的剩余污泥由剩余污泥泵排出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 266555 Shandong, Qingdao economic and Technological Development Zone, Changjiang Road, No. 230 China World Trade Center center A2912 Applicant after: Qingdao Si Purun water treatment limited-liability company Address before: 266555 Shandong, Qingdao economic and Technological Development Zone, Changjiang Road, No. 230 China World Trade Center center A2912 Applicant before: Qingdao Spring Water Treatment Co., Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: QINGDAO SPRING WATER-TREATMENT CO., LTD. TO: QINGDAO SPRING WATER-TREATMENT CO., LTD. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Sewage biological reaction tank and updated volume expansion method thereof Effective date of registration: 20170724 Granted publication date: 20150812 Pledgee: Bank of Qingdao Co economic and Technological Development Zone sub branch Pledgor: Qingdao Si Purun water treatment limited-liability company Registration number: 2017370010041 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20190415 Granted publication date: 20150812 Pledgee: Bank of Qingdao Co economic and Technological Development Zone sub branch Pledgor: Qingdao Si Purun water treatment limited-liability company Registration number: 2017370010041 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150812 Effective date of abandoning: 20190708 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |