CN104743659A - 新型水解酸化污水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型水解酸化污水处理工艺，所述水解酸化污水处理工艺包括以下步骤：S10、将污水输送到厌氧气推流区内，与厌氧气推流区内的回流液迅速混合稀释后通过厌氧气推流至第一厌氧气搅拌区内进行生物降解；S20、然后混合液进入到第二厌氧气搅拌区内继续进行生物降解，经泥水分离区进行泥水分离；S30、步骤S20中的泥水混合液回流至厌氧推流区前的缓冲区，然后进入厌氧推流区继续下一个循环处理过程。本发明的新型水解酸化污水处理工艺的布水方式布水均匀，避免了传统的布水系统设置在池底时导致的布水系统堵塞、布水不均以及污泥沉积的问题，大大提高了污水的水解酸化的处理效率及处理效果。

Description

新型水解酸化污水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种新型水解酸化污水处理工艺。
背景技术
水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
污水的水解酸化处理过程－高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
1、水解阶段
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
2、酸化阶段
发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。
3、产乙酸阶段
在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
4、甲烷阶段
这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物降解工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。
传统水解酸化工艺存在的问题：
1.布水系统容易堵塞，造成布水不均；
2.污泥床内有短流现象，影响处理能力；
3.污泥淤积较为严重；
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效避免布水系统堵塞，泥水分离区不会有短流现象，污泥不淤积且悬浮混合状态好，并且能够实现大比例污泥内回流循环的新型水解酸化污水处理工艺。
本发明的新型水解酸化污水处理工艺，利用一体化污水处理池对污水进行水解酸化，所述一体化污水处理池包括一体化设置并且用隔墙隔开的厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区和第二厌氧气搅拌区，所述第二厌氧气搅拌区上部两侧分别设置泥水分离区，并且在一体化污水处理池顶部设置有密封盖，所述水解酸化污水处理工艺包括以下步骤：
S10、将污水输送到厌氧气推流区内或者输送至厌氧气推流区前端，与厌氧气推流区内的回流液迅速混合稀释后通过厌氧气推流至第一厌氧气搅拌区内进行生物降解；
S20、然后混合液从第一厌氧气搅拌区进入到第二厌氧气搅拌区内进一步进行生物降解，并且部分混合液进入第二厌氧气搅拌区内上方两侧的泥水分离区内，混合液经两侧的泥水分离区进行泥水分离后，污泥下滑至泥水分离区下方的第二厌氧气搅拌区内；
S30、步骤S20中的泥水混合液回流至厌氧推流区前的缓冲区，然后进入厌氧推流区继续下一个循环处理过程；
所述步骤S10、S20中利用水解菌和酸化菌对污水进行循环降解；
所述泥水分离区、厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内污泥浓度为2－10g/L。
可选的，所述第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内，利用污水处理池液面上部和密封盖之间的密闭区域内的厌氧气通过加压后循环至第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区的底部的方式对混合液进行搅拌。
可选的，所述厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区、第二厌氧气搅拌区的有效水深均为4－6米。
可选的，所述步骤S10中污水的稀释比大于50。
可选的，利用厌氧气搅拌系统对第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内的混合液进行搅拌；所述厌氧气搅拌系统包括鼓风装置、吸气管、供气管和曝气软管，所述曝气软管设置于第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区的底部，所述吸气管一端与鼓风装置的进气口连接，另一端与污水处理池液体上方与密封盖的密闭空间连通，所述供气管一端与鼓风装置的出气口连接。
可选的，所述厌氧气推流区与第一厌氧气搅拌区之间的隔墙为导流墙体一，并且与该导流墙体一相对侧设置有与池底分离的导流墙体二，并且导流墙体二与污水池池壁之间设置缓冲区，所述导流墙体二顶部高于所述导流墙体一顶部，在厌氧气推流区内设置有厌氧气气提装置；所述厌氧气气提装置通过供气支管与所述的供气管连通，并且在所述的供气支管上设置阀门。
可选的，所述泥水分离区的表面负荷在1m3/m2.h以下，停留时间控制在10－30h。
可选的，所述污水为可生化性差的污水。
可选的，每个泥水分离区分别包括第一斜墙、第二斜墙和清水收集装置，所述第一斜墙和第二斜墙的两端分别与第二厌氧搅拌区两端池壁固定连接，所述第二斜墙顶部与第二厌氧搅拌区一侧的池壁连接，并且所述第二斜墙顶部高于第一斜墙底部，第二斜墙顶与第一斜墙底部分离设置，作为水流通道；所述清水收集装置设置于泥水分离区上部。
可选的，所述清水收集装置设置于所述第二厌氧搅拌区的设置有第二斜墙的侧壁上。
本发明的新型水解酸化污水处理工艺的布水方式打破了传统的布水模式，在单点布水的情况下，采用厌氧气推流产生大比例内循环，使得布水均匀，且无堵塞短路现象，新的回流循环方式避免了传统的布水系统设置在池底时导致的布水系统堵塞、布水不均以及污泥沉积的问题，大大提高了污水的水解酸化的处理效率及处理效果。
附图说明
图1为本发明新型厌氧污水处理池的俯视结构示意图；
图2为本发明新型厌氧污水处理池的剖视结构示意图。
图中标记示意为：10－厌氧气推流区；11－导流墙体一；12－导流墙体二；13－厌氧气气提装置；14－缓冲区；20－第一厌氧气搅拌区；30－第二厌氧气搅拌区；40－泥水分离区；41－第一斜墙；42－第二斜墙；43－清水收集装置；5－曝气软管；6－鼓风装置；7－吸气管；8－供气管；81－供气支管；9－排气口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
参见图1及图2，本实施例提供了一种新型水解酸化污水处理工艺，该工艺利用一体化污水处理池对污水进行水解酸化，所述一体化污水处理池包括一体化设置并且用隔墙隔开的厌氧气推流区10、第一厌氧气搅拌区20和第二厌氧气搅拌区30；所述厌氧气推流区10、第一厌氧气搅拌区20和第二厌氧气搅拌区30三者之间的任意两者均相邻设置，所述第二厌氧气搅拌区2内上部两侧分别设置泥水分离区40，并且在一体化污水处理池顶部设置有密封盖；所述厌氧气推流区10与第一厌氧气搅拌区20之间，第一厌氧气搅拌区20与第二厌氧气搅拌区30之间，第二厌氧气搅拌区30与厌氧气推流区10之间均设置有水流通道。所述水解酸化污水处理工艺包括以下步骤：
S10、将污水输送到厌氧气推流区10内或者输送至厌氧气推流区10前端，与厌氧气推流区内10的回流液迅速混合稀释后通过厌氧气推流至第一厌氧气搅拌区20内进行生物降解；
S20、然后混合液从第一厌氧气搅拌区20进入到第二厌氧气搅拌区30内进一步进行生物降解，并且部分混合液进入第二厌氧气搅拌区30内上方两侧的泥水分离区40内，混合液经两侧的泥水分离区进行泥水分离后，污泥下滑至第二厌氧气搅拌区30内；
S30、步骤S20中的泥水混合液回流至厌氧推流区10前的缓冲区14，然后进入厌氧推流区10继续下一个循环处理过程。
所述步骤S10、S20中利用水解菌和酸化菌对污水进行循环降解；循环降解时间优选为10－30小时；
所述泥水分离区40、厌氧气推流区10、第一厌氧气搅拌区20及第二厌氧气搅拌区内30污泥浓度为2－10g/L。
本发明的新型水解酸化污水处理工艺的布水方式打破了传统的布水模式，在单点布水的情况下，采用厌氧气推流产生大比例内循环，使得布水均匀，且无堵塞短路现象，新的回流循环方式避免了传统的布水系统设置在池底时导致的布水系统堵塞、布水不均以及污泥沉积的问题，大大提高了污水的水解酸化的处理效率及处理效果。
本实施例中，可选的，所述第一厌氧气搅拌区20及第二厌氧气搅拌区30内利用污水处理池液面上部与密封盖之间的密闭空间内的厌氧气循环至第一厌氧气搅拌区20及第二厌氧气搅拌区30的底部的方式对混合液进行搅拌。与传统的利用布水上升流速对污泥进行搅拌或悬浮的方式相比，能够使污泥与污水的混合更加均匀，能彻底解决污泥的悬浮问题，有效避免污泥的淤积。
本实施例中，可选的，所述厌氧气推流区10、第一厌氧气搅拌区20、第二厌氧气搅拌区30的有效水深均为4－6米，以便能够有足够的立体循环高度，并且具有较好的搅拌效果。
本实施例中，可选的，所述步骤S10中污水的稀释比大于50。以便能够对所述污水进行足够的稀释，迅速将污染物分配到整个处理池中，平均污染物负荷，避免微生物收到冲击，稳定处理效果，提高处理效率，所述稀释比指回流液与污水的体积比。
本实施例中，可选的，利用厌氧气搅拌系统厌氧气搅拌系统对厌氧气推流区10内的混合液进行搅拌，所述厌氧气搅拌系统包括鼓风装置6、吸气管7、供气管8、供气支管81和曝气软管5，所述曝气软管设置于第一厌氧气搅拌区20及第二厌氧气搅拌区30的底部，所述吸气管7一端与鼓风装置6的进气口连接，另一端与污水处理池液体上方的密闭空间连通，所述供气管8一端与鼓风装置6的出气口连接，另一端与供风支管81连接，供风支管81与池底敷设的曝气软管5连通。如此设置，可以通过鼓风装置6使污水处理池液面上方和密封盖之间的密闭空间的厌氧气通过鼓风装置6加压后循环至池底曝气软管5并对池内混合液进行搅拌，使得池内的污泥处于均匀的悬浮状态，与传统方式相比，此方式能使厌氧污泥更均匀的悬浮在池体内，不淤积，因此提高了污水的处理效果。
本实施例中，可选的，所述厌氧气推流区10与第一厌氧气搅拌区20之间的隔墙为导流墙体一11，导流墙体一11与池底相连，并低于液面，并且与该导流墙体一11相对侧设置有与池底分离的导流墙体二12，并且导流墙体二12与污水池池壁之间设置缓冲区14，所述导流墙体二12顶部高于所述导流墙体一11顶部，并露出液面，在厌氧气推流区内设置厌氧气气提装置13；该厌氧气气提装置与所述的供气管8通过供气支管81连通，并且在所述的供气支管81上设置阀门，所述第二厌氧气搅拌区30的回流液进入到所述的缓冲区14内。通过厌氧气推流区10内的厌氧气气提装置13产生气泡，污水与气泡混合，使得厌氧气推流区10内的污水密度小于外侧缓冲区内的污水密度，从而在压力差和混合液上升流动的双重作用下向第一厌氧气搅拌区20中流动，缓冲区14的污水就不断经流入厌氧气推流区10中，无需采水泵回流或潜水搅拌机，不仅避免了消耗较高能量，还具有较好的污水推流效果使得污水具有较高的稀释比，增强了系统的抗冲击能力。
本实施例中，可选的，为了达到更好的污水处理效果，所述泥水分离区的表面负荷在1m3/m2.h以下，停留时间控制在10～20小时。
本实施例中，可选的，所述污水为可生化性差的污水。
本实施例中，可选的，每个泥水分离区40分别包括第一斜墙41、第二斜墙42和清水收集装置43，所述第一斜墙41和第二斜墙42的两端分别与第二厌氧气搅拌区30两端池壁固定连接，所述第二斜墙42顶部与第二厌氧气搅拌区30的侧壁连接，并且所述第二斜墙42顶部高于第一斜墙41的底部，第二斜墙42顶部与第一斜墙41底部分离设置，作为水流通道；所述清水收集装置43设置于泥水分离区40上部。如此设置，混合液进入泥水分离区40中后，从泥水分离区40中下降，污泥在第一斜墙41上沉积并从水流通道下滑至第二厌氧气搅拌区30内，同时池底曝气软管5产生的气体在第二斜墙42的阻挡下，进入不了泥水分离区40中，不会对泥水分离区40中产生干扰，泥水分离后的上清液经过清水收集装置43收集后排除池体，分离后的污泥进入到第二厌氧气搅拌区30中，然后在流动的混合液的带动下，回流至厌氧气推流区10内，从而实现泥水混合物的循环。
本实施例中，可选的，所述清水收集装置43设置于所述第二厌氧搅拌区30的设置有第二斜墙42的侧壁上。，以便对上部的清水进行收集。所述清水收集装置43优选为收水槽，并且该收水槽连接到池体外。
本实施例中，优选的，所述曝气软管5的供气支管81进入池内的进气口用胶状物或水泥密封，曝气软管壁厚0.2－2.0mm，优选为0.2－0.5mm。
本实施例中，可选的，所述密封盖上设置有排气口9，用于将污水处理池中多余的厌氧气排出池外。
本实施例中所述的隔墙可以为墙体，也可以为隔板。
本发明的新型水解酸化污水处理工艺的布水方式打破了传统的布水模式，在单点布水的情况下，采用厌氧气推流产生大比例内循环，使得布水均匀，且无堵塞短路现象，同时厌氧气搅拌方式，使得污泥处于均匀的悬浮状态，新的回流循环方式以及搅拌方式，避免了传统的布水系统设置在池底时导致的布水系统堵塞、布水不均以及污泥沉积的问题，大大提高了污水的水解酸化的处理效率及处理效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，利用一体化污水处理池对污水进行水解酸化，所述一体化污水处理池包括一体化设置并且用隔墙隔开的厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区和第二厌氧气搅拌区，所述第二厌氧气搅拌区上部两侧分别设置泥水分离区，并且在一体化污水处理池顶部设置有密封盖，所述水解酸化污水处理工艺包括以下步骤：
S10、将污水输送到厌氧气推流区内或者输送至厌氧气推流区前端，与厌氧气推流区内的回流液迅速混合稀释后通过厌氧气推流至第一厌氧气搅拌区内进行生物降解；
S20、然后混合液从第一厌氧气搅拌区进入到第二厌氧气搅拌区内进一步进行生物降解，并且部分混合液进入第二厌氧气搅拌区内上方两侧的泥水分离区内，混合液经两侧的泥水分离区进行泥水分离后，污泥下滑至泥水分离区下方的第二厌氧气搅拌区内；
S30、步骤S20中的泥水混合液回流至厌氧推流区前的缓冲区，然后进入厌氧推流区继续下一个循环处理过程；
所述步骤S10、S20中利用水解菌和酸化菌对污水进行循环降解；
所述泥水分离区、厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内污泥浓度为2－10g/L。
2.根据权利要求1所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内，利用污水处理池液面上部和密封盖之间的密闭区域内的厌氧气通过加压后循环至第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区的底部的方式对混合液进行搅拌。
3.根据权利要求1所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述厌氧气推流区、第一厌氧气搅拌区、第二厌氧气搅拌区的有效水深均为4－6米。
4.根据权利要求1所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S10中污水的稀释比大于50。
5.根据权利要求1－3任一项所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，其特征在于，利用厌氧气搅拌系统对第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区内的混合液进行搅拌；所述厌氧气搅拌系统包括鼓风装置、吸气管、供气管和曝气软管，所述曝气软管设置于第一厌氧气搅拌区及第二厌氧气搅拌区的底部，所述吸气管一端与鼓风装置的进气口连接，另一端与污水处理池液体上方与密封盖的密闭空间连通，所述供气管一端与鼓风装置的出气口连接。
6.根据权利要求1－3任一项所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述厌氧气推流区与第一厌氧气搅拌区之间的隔墙为导流墙体一，并且与该导流墙体一相对侧设置有与池底分离的导流墙体二，并且导流墙体二与污水池池壁之间设置缓冲区，所述导流墙体二顶部高于所述导流墙体一顶部，在厌氧气推流区内设置有厌氧气气提装置；所述厌氧气气提装置通过供气支管与所述的供气管连通，并且在所述的供气支管上设置阀门。
7.根据权利要求1－3任一项所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述泥水分离区的表面负荷在1m3/m2.h以下，停留时间控制在10－30h。
8.根据权利要求1－3任一项所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述污水为可生化性差的污水。
9.根据权利要求1－3任一项所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，每个泥水分离区分别包括第一斜墙、第二斜墙和清水收集装置，所述第一斜墙和第二斜墙的两端分别与第二厌氧搅拌区两端池壁固定连接，所述第二斜墙顶部与第二厌氧搅拌区一侧的池壁连接，并且所述第二斜墙顶部高于第一斜墙底部，第二斜墙顶与第一斜墙底部分离设置，作为水流通道；所述清水收集装置设置于泥水分离区上部。
10.根据权利要求9所述的新型水解酸化污水处理工艺，其特征在于，所述清水收集装置设置于所述第二厌氧搅拌区的设置有第二斜墙的侧壁上。
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