CN104150716A - 一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置及处理寒区低温低碳氮比污水的方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置及处理寒区低温低碳氮比污水的方法，它涉及一种处理污水的生物处理装置及处理污水的方法。本发明的目的是要解决现有寒冷地区冬季污水碳源和氮源比值低，现有污水处理工艺的同步脱氮除磷效率低和处理后的出水氮磷指标不达标的问题。装置包括储水箱、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝气头、填料、搅拌器、进水泵、回流泵、阀门、出水管、污泥排放管和剩余污泥排放管；方法：一、在填料上培养微生物；二、调节运行参数；三、调节回流比参数；四、污水依次经预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池进行处理，得到处理后的水。本发明可用于北方地区低温低碳氮比污水处理工艺的新建和改建。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理污水的生物处理装置及处理污水的方法。
背景技术
我国幅员广袤，淡水资源丰富，但由于我国人口基数大，所以人均淡水资源占有量很少。与此同时，随着经济的迅猛发展，污染物排放量的加剧导致我国的水环境污染严重。据《2012年中国环境状况公报》显示，我国主要水系中Ⅲ类以下水体覆盖率为31.1％，湖泊水库水高达38.7％，地下水的污染率则更高，水质较差的观测站竟达到了57.3％。由此可看，我国所面临的水污染问题依然严峻，因此对水处理行业提出了更大的挑战，污染物的深度减排成为现阶段主要的攻关课题。北方地区水体中以松花江为例，其中Ⅲ类以下水质断面比例达到了42％，松花江支流的水质属于轻度污染，可见北方的水污染问题仍亟待解决。北方水体由于地处高纬度地区，全年降雨量有明显变化，气温降低时降雨量减少，水体流速减慢，微生物的活性降低，使得水体自净的能力下降，这对北方水体的污染物的去除提出了更严格的标准。
随着居民生活水平的提高，人民的生活习惯和膳食结构发生了很大变化，食物中的氨氮含量普遍升高，加之点源氨氮排放量的加大，导致城市排水中呈现出低碳氮比的现象，由于碳源有限，低碳氮比污水的同步脱氮除磷效能会大幅度降低。碳源较低的情况下，现有传统工艺的反硝化碳源不足，出水总氮浓度过高；低温条件下，微生物的活性会降低，硝化细菌所受冲击最大，出水氨氮含量进一步升高。同时传统工艺中，聚磷菌和脱氮菌存在着污泥龄不同的矛盾，除磷效率不高。如果水质没有达标排放，就会引起水体中氮磷含量逐渐升高，使水体呈现富营养化现象，对水体的水环境产生很大影响，对人民的生活会产生极大不便。因此，开发低温低碳氮比城市污水的处理技术成为眼下研究的热点和难点。
发明内容
本发明的目的是要解决现有寒冷地区冬季污水碳源和氮源比值低，现有污水处理工艺的同步脱氮除磷效率低和处理后的出水氮磷指标不达标的问题，而提供一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置及处理寒区低温低碳氮比污水的方法。
一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置包括储水箱、预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、沉淀池、曝气头、填料、搅拌器、进水泵、硝化液回流泵、污泥回流泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、出水管、污泥排放管和剩余污泥排放管；
所述的储水箱通过第一阀门和进水泵分别与预缺氧池、厌氧池和第一缺氧池相连通；预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池内分别设有搅拌器；第一缺氧池、第二缺氧池、第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池内分别设有曝气头，且第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池内分别设有填料；
预缺氧池通过第一开口与厌氧池相连通，厌氧池通过第二开口与第一缺氧池相连通，第一缺氧池通过第三开口与第二缺氧池相连通，第二缺氧池通过第四开口与第一好氧池相连通，第一好氧池通过第五开口与第二好氧池相连通，第二好氧池通过第六开口与第三好氧池相连通，第三好氧池通过第十开口与沉淀池相连通，沉淀池通过第十一开口与出水管相连通；污泥排放管的一端与沉淀池的下端相连通，污泥排放管的另一端分别与污泥回流泵的进口端和第四阀门的进口端相连通，第四阀门的出口端与剩余污泥排放管相连通；污泥回流泵的出口端分别与第二阀门和第三阀门的进口端相连通，且第二阀门的出口端通过第七开口与预缺氧池相连通，第三阀门的出口端通过第九开口与第一好氧池相连通；第三好氧池通过硝化液回流泵和第八开口与第一缺氧池相连通。
利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、在填料上培养微生物：将填料浸入到污水中，在温度为25℃～32℃的条件下培养14天～18天，得到具有微生物的填料；
二、调节运行参数：调节预缺氧池内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、厌氧池内的溶解氧浓度小于0.2mg/L、第一缺氧池内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第二缺氧池内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第一好氧池内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L、第二好氧池内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L及第三好氧池内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L；调节预缺氧池的水利停留时间为30min～45min、厌氧池的水利停留时间为1h～1.5h、第一缺氧池的水利停留时间为1h～1.2h、第二缺氧池的水利停留时间为1h～1.2h、第一好氧池的水利停留时间为1.5h～1.8h、第二好氧池的水利停留时间为1.5h～1.8h、第三好氧池的水利停留时间为1.5h～1.8h及沉淀池的水利停留时间为0.5h～1.0h；
三、调节回流比参数：打开硝化液回流泵、污泥回流泵、第二阀门、第三阀门和第四阀门；调节污泥排放管回流至第一好氧池的污泥回流比为10％～70％，污泥排放管回流至预缺氧池的污泥回流比为10％～70％；第三好氧池内的硝化液回流至第一缺氧池的硝化液回流的比例为150％～350％；
四、将具有微生物的填料添加到第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池中，填料的投加比例为好氧池容积的20％～60％；打开第一阀门、进水泵、搅拌器和曝气头；储水箱中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池、厌氧池和第一缺氧池中，预缺氧池内的进水为储水箱总出水量的10％～30％，厌氧池内的进水为储水箱总出水量的10％～80％，第一缺氧池内的进水为储水箱总出水量的10％～80％；预缺氧池中的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第一开口水流推流进入到厌氧池，厌氧池中的来自预缺氧池处理的水和从储水箱进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第二开口水流推流进入到第一缺氧池，第一缺氧池中的来自厌氧池处理的水和从储水箱进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第三开口水流推流进入到第二缺氧池，第二缺氧池中的水在搅拌器的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，再通过第四开口水流推流进入到第一好氧池，第一好氧池中的水在曝气和具有微生物的填料下进行反应，再通过第五开口水流推流进入到第二好氧池，第二好氧池中的水在曝气和具有微生物的填料下进行反应，再通过第六开口水流推流进入到第三好氧池，第三好氧池中的水在曝气和具有微生物的填料下进行反应，经第三好氧池处理后的水一部分通过第十开口水流推流进入到沉淀池中，另一部分消化液通过硝化液回流泵回流至第一缺氧池中；沉淀池中的水进行泥水分离，经沉淀池处理后的水通过第十一开口和出水管排除，得到处理后的水进行外供；沉淀池内的污泥一部分经污泥排放管通过污泥回流泵和第三阀门回流至第一好氧池，一部分经污泥排放管通过污泥回流泵和第二阀门回流至预缺氧池，另外的一部分通过第四阀门经过剩余污泥排放管排出。
本发明的优点：
一、本发明在第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池内分别投加具有微生物的填料，具有微生物的填料可以为微生物提供附着的载体，使微生物量达到1000～5000mg/L，且具有微生物的填料的投加可以减少过水断面，增加流体扰动，高水流时对表面生物膜形成冲刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料的投加使得好氧池内的硝化细菌得到有效富集，在具有微生物的填料表面形成一个生物处理系统，硝化细菌的污泥龄不完全依托于剩余污泥的排放，可以缓解聚磷菌和脱氮菌的污泥龄矛盾；
二、改良A2O工艺中，原水是分比例进入预缺氧段和厌氧段，但是低碳氮比条件下，由于碳源不足，大部分进水碳源均在厌氧段消耗，缺氧段可利用的碳源较少，使得反硝化碳源不足，总氮去除率偏低；本发明储水箱中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池、厌氧池和第一缺氧池中，增强了脱氮效果，同时强化了缺氧段的反硝化聚磷菌，使得除磷效率没有下降，起到了节省碳源的作用；
三、本发明中沉淀池内的污泥一部分经污泥排放管通过污泥回流泵和第三阀门回流至第一好氧池，一部分经污泥排放管通过污泥回流泵和第二阀门回流至预缺氧池，另外的一部分通过第四阀门经过剩余污泥排放管排出；沉淀池内的污泥一部分回流至预缺氧池，使得使得回流液中的硝态氮在此阶段得到去除，避免进入厌氧段，影响聚磷菌的释磷作用，提高工艺的除磷效率；沉淀池内的污泥一部分回流至第一好氧池，增加了好氧段的硝化细菌的生物量，使其在低温条件下仍能保持一定生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
四、经过本发明处理后的寒区低温低碳氮比污水的氨氮值、总氮值和总磷值分别降低至3.6mg/L、8.14mg/L和0.28mg/L，均达到国家一级A排放标准，本发明可用于北方地区低温低碳氮比污水处理工艺的新建和改建。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置包括储水箱1、预缺氧池2、厌氧池3、第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7、第三好氧池8、沉淀池9、曝气头10、填料11、搅拌器12、进水泵13、硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门32、出水管30、污泥排放管31和剩余污泥排放管33；
所述的储水箱1通过第一阀门16和进水泵13分别与预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4相连通；预缺氧池2、厌氧池3、第一缺氧池4和第二缺氧池5内分别设有搅拌器12；第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别设有曝气头10，且第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别设有填料11；
预缺氧池2通过第一开口19与厌氧池3相连通，厌氧池3通过第二开口20与第一缺氧池4相连通，第一缺氧池4通过第三开口21与第二缺氧池5相连通，第二缺氧池5通过第四开口22与第一好氧池6相连通，第一好氧池6通过第五开口23与第二好氧池7相连通，第二好氧池7通过第六开口24与第三好氧池8相连通，第三好氧池8通过第十开口28与沉淀池9相连通，沉淀池9通过第十一开口29与出水管30相连通；污泥排放管31的一端与沉淀池9的下端相连通，污泥排放管31的另一端分别与污泥回流泵15的进口端和第四阀门32的进口端相连通，第四阀门32的出口端与剩余污泥排放管33相连通；污泥回流泵15的出口端分别与第二阀门17和第三阀门18的进口端相连通，且第二阀门17的出口端通过第七开口25与预缺氧池2相连通，第三阀门18的出口端通过第九开口27与第一好氧池6相连通；第三好氧池8通过硝化液回流泵14和第八开口26与第一缺氧池4相连通。
图1为具体实施方式一所述的一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置的结构示意图，图1中1为储水箱，2为预缺氧池，3为厌氧池，4为第一缺氧池，5为第二缺氧池，6为第一好氧池，7为第二好氧池，8为第三好氧池，9为沉淀池，10为曝气头，11为填料，12为搅拌器，13为进水泵，14为硝化液回流泵，15为污泥回流泵，16为第一阀门，17为第二阀门，18为第三阀门，19为第一开口，20为第二开口，21为第三开口，22为第四开口，23为第五开口，24为第六开口，25为第七开口，26为第八开口，27为第九开口，28为第十开口，29为第十一开口，30为出水管，31为污泥排放管，32为第四阀门，33为剩余污泥排放管。
本实施方式的优点：
一、本实施方式在第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别投加具有微生物的填料11，具有微生物的填料11可以为微生物提供附着的载体，使微生物量达到1000～5000mg/L，且具有微生物的填料11的投加可以减少过水断面，增加流体扰动，高水流时对表面生物膜形成冲刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料11的投加使得好氧池内的硝化细菌得到有效富集，在具有微生物的填料11表面形成一个生物处理系统，硝化细菌的污泥龄不完全依托于剩余污泥的排放，可以缓解聚磷菌和脱氮菌的污泥龄矛盾；
二、改良A2O工艺中，原水是分比例进入预缺氧段和厌氧段，但是低碳氮比条件下，由于碳源不足，大部分进水碳源均在厌氧段消耗，缺氧段可利用的碳源较少，使得反硝化碳源不足，总氮去除率偏低；本实施方式储水箱1中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4中，增强了脱氮效果，同时强化了缺氧段的反硝化聚磷菌，使得除磷效率没有下降，起到了节省碳源的作用；
三、本实施方式中沉淀池9内的污泥一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第三阀门18回流至第一好氧池6，一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第二阀门17回流至预缺氧池2，另外的一部分通过第四阀门32经过剩余污泥排放管33排出；沉淀池9内的污泥一部分回流至预缺氧池2，使得使得回流液中的硝态氮在此阶段得到去除，避免进入厌氧段，影响聚磷菌的释磷作用，提高工艺的除磷效率；沉淀池9内的污泥一部分回流至第一好氧池6，增加了好氧段的硝化细菌的生物量，使其在低温条件下仍能保持一定生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
四、经过本实施方式处理后的寒区低温低碳氮比污水的氨氮值、总氮值和总磷值分别降低至3.6mg/L、8.14mg/L和0.28mg/L，均达到国家一级A排放标准，本实施方式可用于北方地区低温低碳氮比污水处理工艺的新建和改建。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置是推流式污水生物处理装置。其他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的不同点是：填料11为组合式悬浮球填料，填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式是利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、在填料上培养微生物：将填料11浸入到污水中，在温度为25℃～32℃的条件下培养14天～18天，得到具有微生物的填料11；
二、调节运行参数：调节预缺氧池2内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、厌氧池3内的溶解氧浓度小于0.2mg/L、第一缺氧池4内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第二缺氧池5内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第一好氧池6内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L、第二好氧池7内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L及第三好氧池8内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L；调节预缺氧池2的水利停留时间为30min～45min、厌氧池3的水利停留时间为1h～1.5h、第一缺氧池4的水利停留时间为1h～1.2h、第二缺氧池5的水利停留时间为1h～1.2h、第一好氧池6的水利停留时间为1.5h～1.8h、第二好氧池7的水利停留时间为1.5h～1.8h、第三好氧池8的水利停留时间为1.5h～1.8h及沉淀池9的水利停留时间为0.5h～1.0h；
三、调节回流比参数：打开硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第二阀门17、第三阀门18和第四阀门32；调节污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比为10％～70％，污泥排放管31回流至预缺氧池2的污泥回流比为10％～70％；第三好氧池8内的硝化液回流至第一缺氧池4的硝化液回流的比例为150％～350％；
四、将具有微生物的填料11添加到第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8中，填料的投加比例为好氧池容积的20％～60％；打开第一阀门16、进水泵13、搅拌器12和曝气头10；储水箱1中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4中，预缺氧池2内的进水为储水箱1总出水量的10％～30％，厌氧池3内的进水为储水箱1总出水量的10％～80％，第一缺氧池4内的进水为储水箱1总出水量的10％～80％；预缺氧池2中的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第一开口19水流推流进入到厌氧池3，厌氧池3中的来自预缺氧池2处理的水和从储水箱1进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第二开口20水流推流进入到第一缺氧池4，第一缺氧池4中的来自厌氧池3处理的水和从储水箱1进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第三开口21水流推流进入到第二缺氧池5，第二缺氧池5中的水在搅拌器12的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，再通过第四开口22水流推流进入到第一好氧池6，第一好氧池6中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，再通过第五开口23水流推流进入到第二好氧池7，第二好氧池7中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，再通过第六开口24水流推流进入到第三好氧池8，第三好氧池8中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，经第三好氧池8处理后的水一部分通过第十开口28水流推流进入到沉淀池9中，另一部分消化液通过硝化液回流泵14回流至第一缺氧池4中；沉淀池9中的水进行泥水分离，经沉淀池9处理后的水通过第十一开口29和出水管30排除，得到处理后的水进行外供；沉淀池9内的污泥一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第三阀门18回流至第一好氧池6，一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第二阀门17回流至预缺氧池2，另外的一部分通过第四阀门32经过剩余污泥排放管33排出。
本实施方式的优点：
一、本实施方式在第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别投加具有微生物的填料11，具有微生物的填料11可以为微生物提供附着的载体，使微生物量达到1000～5000mg/L，且具有微生物的填料11的投加可以减少过水断面，增加流体扰动，高水流时对表面生物膜形成冲刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料11的投加使得好氧池内的硝化细菌得到有效富集，在具有微生物的填料11表面形成一个生物处理系统，硝化细菌的污泥龄不完全依托于剩余污泥的排放，可以缓解聚磷菌和脱氮菌的污泥龄矛盾；
二、改良A2O工艺中，原水是分比例进入预缺氧段和厌氧段，但是低碳氮比条件下，由于碳源不足，大部分进水碳源均在厌氧段消耗，缺氧段可利用的碳源较少，使得反硝化碳源不足，总氮去除率偏低；本实施方式储水箱1中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4中，增强了脱氮效果，同时强化了缺氧段的反硝化聚磷菌，使得除磷效率没有下降，起到了节省碳源的作用；
三、本实施方式中沉淀池9内的污泥一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第三阀门18回流至第一好氧池6，一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第二阀门17回流至预缺氧池2，另外的一部分通过第四阀门32经过剩余污泥排放管33排出；沉淀池9内的污泥一部分回流至预缺氧池2，使得使得回流液中的硝态氮在此阶段得到去除，避免进入厌氧段，影响聚磷菌的释磷作用，提高工艺的除磷效率；沉淀池9内的污泥一部分回流至第一好氧池6，增加了好氧段的硝化细菌的生物量，使其在低温条件下仍能保持一定生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
四、经过本实施方式处理后的寒区低温低碳氮比污水的氨氮值、总氮值和总磷值分别降低至3.6mg/L、8.14mg/L和0.28mg/L，均达到国家一级A排放标准，本实施方式可用于北方地区低温低碳氮比污水处理工艺的新建和改建。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四的不同点在于：步骤一中所述的填料11为组合式悬浮球填料，材质为聚丙烯，填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五的不同点在于：步骤一中所述的污水中COD值为160mg/L～220mg/L，总氮值为25mg/L～32mg/L，总磷值为3mg/L～5mg/L。其他与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六的不同点在于：步骤一中所述的具有微生物的填料11上的微生物量为1000mg/L～5000mg/L。其他与具体实施方式四至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七的不同点在于：步骤四中所述的预缺氧池2内的进水为储水箱1总出水量的10％～20％。其他与具体实施方式四至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八的不同点在于：步骤四中所述的厌氧池3内的进水为储水箱1总出水量的30％～50％。其他与具体实施方式四至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：步骤四中所述的第一缺氧池4内的进水为储水箱1总出水量的30％～50％。其他与具体实施方式四至九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：步骤三中所述的污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比为30％～50％。其他与具体实施方式四至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：污泥排放管31回流至预缺氧池2的污泥回流比为15％～30％。其他与具体实施方式四至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：第三好氧池8内的硝化液回流至第一缺氧池4的硝化液回流的比例为250％～300％。其他与具体实施方式四至十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：步骤四中所述的填料的投加比例为好氧池容积的40％。其他与具体实施方式四至十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点在于：步骤一中所述的具有微生物的填料11上的微生物量为2000mg/L～4000mg/L。其他与具体实施方式四至十四相同。
采用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置包括储水箱1、预缺氧池2、厌氧池3、第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7、第三好氧池8、沉淀池9、曝气头10、填料11、搅拌器12、进水泵13、硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门32、出水管30、污泥排放管31和剩余污泥排放管33；
所述的储水箱1通过第一阀门16和进水泵13分别与预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4相连通；预缺氧池2、厌氧池3、第一缺氧池4和第二缺氧池5内分别设有搅拌器12；第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别设有曝气头10，且第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8内分别设有填料11；
预缺氧池2通过第一开口19与厌氧池3相连通，厌氧池3通过第二开口20与第一缺氧池4相连通，第一缺氧池4通过第三开口21与第二缺氧池5相连通，第二缺氧池5通过第四开口22与第一好氧池6相连通，第一好氧池6通过第五开口23与第二好氧池7相连通，第二好氧池7通过第六开口24与第三好氧池8相连通，第三好氧池8通过第十开口28与沉淀池9相连通，沉淀池9通过第十一开口29与出水管30相连通；污泥排放管31的一端与沉淀池9的下端相连通，污泥排放管31的另一端分别与污泥回流泵15的进口端和第四阀门32的进口端相连通，第四阀门32的出口端与剩余污泥排放管33相连通；污泥回流泵15的出口端分别与第二阀门17和第三阀门18的进口端相连通，且第二阀门17的出口端通过第七开口25与预缺氧池2相连通，第三阀门18的出口端通过第九开口27与第一好氧池6相连通；第三好氧池8通过硝化液回流泵14和第八开口26与第一缺氧池4相连通。
利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、在填料上培养微生物：将填料11浸入到污水中，在温度为28℃的条件下培养15天，得到具有微生物的填料11；
二、调节运行参数：调节预缺氧池2内的溶解氧浓度为0.35mg/L、厌氧池3内的溶解氧浓度为0.1mg/L、第一缺氧池4内的溶解氧浓度为0.35mg/L、第二缺氧池5内的溶解氧浓度为0.35mg/L、第一好氧池6内的溶解氧浓度为2.8mg/L、第二好氧池7内的溶解氧浓度为2.8mg/L及第三好氧池8内的溶解氧浓度为2.8mg/L；调节预缺氧池2的水利停留时间为30min、厌氧池3的水利停留时间为1h、第一缺氧池4的水利停留时间为1h、第二缺氧池5的水利停留时间为1h、第一好氧池6的水利停留时间为1.5h、第二好氧池7的水利停留时间为1.5h、第三好氧池8的水利停留时间为1.5h及沉淀池9的水利停留时间为0.5h；
三、调节回流比参数：打开硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第二阀门17、第三阀门18和第四阀门32；调节污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比为50％，污泥排放管31回流至预缺氧池2的污泥回流比为15％；第三好氧池8内的硝化液回流至第一缺氧池4的硝化液回流的比例为250％；
四、将具有微生物的填料11添加到第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8中，填料的投加比例为好氧池容积的40％；打开第一阀门16、进水泵13、搅拌器12和曝气头10；储水箱1中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池2、厌氧池3和第一缺氧池4中，预缺氧池2内的进水为储水箱1总出水量的10％，厌氧池3内的进水为储水箱1总出水量的45％，第一缺氧池4内的进水为储水箱1总出水量的45％；预缺氧池2中的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为40r/min下进行混合搅拌，然后通过第一开口19水流推流进入到厌氧池3，厌氧池3中的来自预缺氧池2处理的水和从储水箱1进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为40r/min下进行混合搅拌，然后通过第二开口20水流推流进入到第一缺氧池4，第一缺氧池4中的来自厌氧池3处理的水和从储水箱1进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器12的搅拌速度为40r/min下进行混合搅拌，然后通过第三开口21水流推流进入到第二缺氧池5，第二缺氧池5中的水在搅拌器12的搅拌速度为40r/min下进行混合搅拌，再通过第四开口22水流推流进入到第一好氧池6，第一好氧池6中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，再通过第五开口23水流推流进入到第二好氧池7，第二好氧池7中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，再通过第六开口24水流推流进入到第三好氧池8，第三好氧池8中的水在曝气和具有微生物的填料11下进行反应，经第三好氧池8处理后的水一部分通过第十开口28水流推流进入到沉淀池9中，另一部分消化液通过硝化液回流泵14回流至第一缺氧池4中；沉淀池9中的水进行泥水分离，经沉淀池9处理后的水通过第十一开口29和出水管30排除，得到处理后的水进行外供；沉淀池9内的污泥一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第三阀门18回流至第一好氧池6，一部分经污泥排放管31通过污泥回流泵15和第二阀门17回流至预缺氧池2，另外的一部分通过第四阀门32经过剩余污泥排放管33排出；
步骤一中所述的填料11为组合式悬浮球填料，材质为聚丙烯，填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体；
步骤一中所述的污水中COD值为190mg/L，总氮值为28mg/L，总磷值为4mg/L；
步骤一中所述的具有微生物的填料11上的微生物量为4000mg/L。
试验一中一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置是推流式污水生物处理装置。
本试验中储水箱1中的预处理的寒区低温低碳氮比污水的指标为：氨氮值为18mg/L～24mg/L，总氮为值为27mg/L～31mg/L、总磷值为3.5mg/L～4mg/L；经本试验处理后进行外供的水的指标为：氨氮值为2.1mg/L～3.6mg/L，总氮为7.5mg/L～8.5mg/L、总磷0.21mg/L～0.34mg/L，达到了国家一级A排放标准。
利用本试验的方法，缺氧段的反硝化聚磷菌和好氧段的硝化细菌得到强化，碳源合理分配利用率高，出水的各项指标均达到了国家一级A排放标准，使得低温条件下的污染物去除率增大，降低了污染物排入水体的负荷，对水污染的防治、水环境的保护，起到了积极的作用。
Claims (10)
1.一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置，其特征在于一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置包括储水箱(1)、预缺氧池(2)、厌氧池(3)、第一缺氧池(4)、第二缺氧池(5)、第一好氧池(6)、第二好氧池(7)、第三好氧池(8)、沉淀池(9)、曝气头(10)、填料(11)、搅拌器(12)、进水泵(13)、硝化液回流泵(14)、污泥回流泵(15)、第一阀门(16)、第二阀门(17)、第三阀门(18)、第四阀门(32)、出水管(30)、污泥排放管(31)和剩余污泥排放管(33)；
所述的储水箱(1)通过第一阀门(16)和进水泵(13)分别与预缺氧池(2)、厌氧池(3)和第一缺氧池(4)相连通；预缺氧池(2)、厌氧池(3)、第一缺氧池(4)和第二缺氧池(5)内分别设有搅拌器(12)；第一缺氧池(4)、第二缺氧池(5)、第一好氧池(6)、第二好氧池(7)和第三好氧池(8)内分别设有曝气头(10)，且第一好氧池(6)、第二好氧池(7)和第三好氧池(8)内分别设有填料(11)；
预缺氧池(2)通过第一开口(19)与厌氧池(3)相连通，厌氧池(3)通过第二开口(20)与第一缺氧池(4)相连通，第一缺氧池(4)通过第三开口(21)与第二缺氧池(5)相连通，第二缺氧池(5)通过第四开口(22)与第一好氧池(6)相连通，第一好氧池(6)通过第五开口(23)与第二好氧池(7)相连通，第二好氧池(7)通过第六开口(24)与第三好氧池(8)相连通，第三好氧池(8)通过第十开口(28)与沉淀池(9)相连通，沉淀池(9)通过第十一开口(29)与出水管(30)相连通；污泥排放管(31)的一端与沉淀池(9)的下端相连通，污泥排放管(31)的另一端分别与污泥回流泵(15)的进口端和第四阀门(32)的进口端相连通，第四阀门(32)的出口端与剩余污泥排放管(33)相连通；污泥回流泵(15)的出口端分别与第二阀门(17)和第三阀门(18)的进口端相连通，且第二阀门(17)的出口端通过第七开口(25)与预缺氧池(2)相连通，第三阀门(18)的出口端通过第九开口(27)与第一好氧池(6)相连通；第三好氧池(8)通过硝化液回流泵(14)和第八开口(26)与第一缺氧池(4)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置，其特征在于一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置是推流式污水生物处理装置。
3.根据权利要求1所述的一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置，其特征在于填料(11)为组合式悬浮球填料，填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体。
4.利用权利要求1所述的一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法具体是按以下步骤完成的：
一、在填料上培养微生物：将填料(11)浸入到污水中，在温度为25℃～32℃的条件下培养14天～18天，得到具有微生物的填料(11)；
二、调节运行参数：调节预缺氧池(2)内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、厌氧池(3)内的溶解氧浓度小于0.2mg/L、第一缺氧池(4)内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第二缺氧池(5)内的溶解氧浓度为0.2mg/L～0.5mg/L、第一好氧池(6)内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L、第二好氧池(7)内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L及第三好氧池(8)内的溶解氧浓度为2.5mg/L～3.0mg/L；调节预缺氧池(2)的水利停留时间为30min～45min、厌氧池(3)的水利停留时间为1h～1.5h、第一缺氧池(4)的水利停留时间为1h～1.2h、第二缺氧池(5)的水利停留时间为1h～1.2h、第一好氧池(6)的水利停留时间为1.5h～1.8h、第二好氧池(7)的水利停留时间为1.5h～1.8h、第三好氧池(8)的水利停留时间为1.5h～1.8h及沉淀池(9)的水利停留时间为0.5h～1.0h；
三、调节回流比参数：打开硝化液回流泵(14)、污泥回流泵(15)、第二阀门(17)、第三阀门(18)和第四阀门(32)；调节污泥排放管(31)回流至第一好氧池(6)的污泥回流比为10％～70％，污泥排放管(31)回流至预缺氧池(2)的污泥回流比为10％～70％；第三好氧池(8)内的硝化液回流至第一缺氧池(4)的硝化液回流的比例为150％～350％；
四、将具有微生物的填料(11)添加到第一好氧池(6)、第二好氧池(7)和第三好氧池(8)中，填料的投加比例为好氧池容积的20％～60％；打开第一阀门(16)、进水泵(13)、搅拌器(12)和曝气头(10)；储水箱(1)中预处理的寒区低温低碳氮比污水分别进入到预缺氧池(2)、厌氧池(3)和第一缺氧池(4)中，预缺氧池(2)内的进水为储水箱(1)总出水量的10％～30％，厌氧池(3)内的进水为储水箱(1)总出水量的10％～80％，第一缺氧池(4)内的进水为储水箱(1)总出水量的10％～80％；预缺氧池(2)中的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器(12)的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第一开口(19)水流推流进入到厌氧池(3)，厌氧池(3)中的来自预缺氧池(2)处理的水和从储水箱(1)进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器(12)的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第二开口(20)水流推流进入到第一缺氧池(4)，第一缺氧池(4)中的来自厌氧池(3)处理的水和从储水箱(1)进入的预处理的寒区低温低碳氮比污水在搅拌器(12)的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，然后通过第三开口(21)水流推流进入到第二缺氧池(5)，第二缺氧池(5)中的水在搅拌器(12)的搅拌速度为30r/min～50r/min下进行混合搅拌，再通过第四开口(22)水流推流进入到第一好氧池(6)，第一好氧池(6)中的水在曝气和具有微生物的填料(11)下进行反应，再通过第五开口(23)水流推流进入到第二好氧池(7)，第二好氧池(7)中的水在曝气和具有微生物的填料(11)下进行反应，再通过第六开口(24)水流推流进入到第三好氧池(8)，第三好氧池(8)中的水在曝气和具有微生物的填料(11)下进行反应，经第三好氧池(8)处理后的水一部分通过第十开口(28)水流推流进入到沉淀池(9)中，另一部分消化液通过硝化液回流泵(14)回流至第一缺氧池(4)中；沉淀池(9)中的水进行泥水分离，经沉淀池(9)处理后的水通过第十一开口(29)和出水管(30)排除，得到处理后的水进行外供；沉淀池(9)内的污泥一部分经污泥排放管(31)通过污泥回流泵(15)和第三阀门(18)回流至第一好氧池(6)，一部分经污泥排放管(31)通过污泥回流泵(15)和第二阀门(17)回流至预缺氧池(2)，另外的一部分通过第四阀门(32)经过剩余污泥排放管(33)排出。
5.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤一中所述的填料(11)为组合式悬浮球填料，材质为聚丙烯，填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体。
6.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤一中所述的污水中COD值为160mg/L～220mg/L，总氮值为25mg/L～32mg/L，总磷值为3mg/L～5mg/L。
7.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤一中所述的具有微生物的填料(11)上的微生物量为1000mg/L～5000mg/L。
8.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤四中所述的预缺氧池(2)内的进水为储水箱(1)总出水量的10％～20％。
9.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤四中所述的厌氧池(3)内的进水为储水箱(1)总出水量的30％～50％。
10.根据权利要求4所述的利用一种处理寒区低温低碳氮比污水的生物处理装置处理寒区低温低碳氮比污水的方法，其特征在于步骤四中所述的第一缺氧池(4)内的进水为储水箱(1)总出水量的30％～50％。
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