CN106277319B - 一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，属于污水净化处理领域。其所采用的处理系统从前往后依次包括厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，通过在第一好氧池内投加悬浮填料，极大提高了好氧区硝化负荷，出水NH4 +‑N可降低至较低水平，硝化功能良好，通过在第二缺氧池内投加悬浮填料，第二缺氧池反硝化负荷得到显著提高，且硝化负荷和反硝化负荷可根据悬浮填料投加量进行调整，以满足不同的出水水质标准。本发明工艺便于对A2/O工艺、氧化沟工艺等传统常规污水处理工艺进行升级改造，提升现有工艺的处理能力，满足处理水量或出水水质标准的提高，对于新建项目，可极大节省占地面积。
Description
技术领域
本发明属于污水净化处理领域，具体涉及一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺。
背景技术
为了加强对自然水体的保护力度，国家及地方政府对污水处理厂出水水质提出了更高的要求，此外，污水处理厂处理水量也在逐年提升，许多污水处理厂现有处理工艺已经无法满足出水水质标准和处理水量的进一步提高，在无新增用地面积新建构筑物时，亟需一种新型污水处理工艺来增强污水厂原有构筑物的处理能力。一些新建污水厂，同样面临着用地面积有限，而处理水量大、要求处理出水水质标准高等问题。
Bardenpho脱氮除磷工艺一种连续流型污水处理工艺，一般分四段式和五段式两类。在四段式工艺流程中，缺氧和好氧环境的交替运行，可在低回流比条件下实现良好的脱氮效果。五段式工艺流程中，厌氧、缺氧、好氧环境交替运行，可同步实现脱氮除磷效果。Bardenpho脱氮除磷工艺比A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其变形工艺对进水中污染物质的处理效率更高。传统的Bardenpho脱氮除磷工艺中，各单元反应器数量多，占地面积大，在污水厂提标、提量改造或新建污水厂占地面积受限时，迫切要求一种新型工艺，增强有限容积构筑物的处理负荷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其便于对A2/O工艺、氧化沟工艺等传统常规污水处理工艺进行升级改造，提升现有工艺的处理能力，满足处理水量或出水水质标准的提高，对于新建项目，可极大节省占地面积。
其技术解决方案包括：
一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其所采用的处理系统包括生物处理池和沉淀池，所述生物处理池从前往后依次包括厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，在所述第一好氧池和第二缺氧池内投加有悬浮填料，所述第一好氧池、第二好氧池的底部均设置有曝气装置，所述沉淀池的底部设置有污泥排出口，所述污泥排出口连接有管道一，所述管道一的另一端连接在所述厌氧池的前端，所述第一好氧池和第一缺氧池之间连接有管道二；
所述工艺包括以下步骤：
a待处理污水依次经过厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池进行处理，处理后出水通过沉淀池进行泥水分离并排出上清液，沉淀池底部的污泥通过管道一回流到厌氧池前端，用以补充生物池系统内的污泥浓度；
b脱氮，在第一好氧池内活性污泥及悬浮填料的共同作用下，将污水中的氨氮转化为NO3-N，产生的高浓度硝化液，一部分通过管道二回流至第一缺氧池前端，第一缺氧池活性污泥中反硝化类细菌充分利用进水中易降解有机质进行反硝化脱氮，可去除水中一部分NO3-N，另一部分NO3-N硝化液直接进入第二缺氧池，活性污泥中及悬浮填料表面生物膜中反硝化类细菌进行内源呼吸或利用外加碳源进行反硝化脱氮；
c除磷，聚磷菌在厌氧池内，在没有溶解氧和NO3-N存在时，聚磷菌利用体内贮存的能量吸收污水中易降解有机质以PHB的形式贮存于体内，在第一好氧池、第二好氧池内，聚磷菌利用以分子氧或化合态氧氧化代谢储存于体内的PHB，同时产生能量，从污水中过量地摄取磷酸盐，过量吸磷的聚磷菌随剩余污泥排放排出生物池。
上述技术方案中，MBBR工艺与Bardenpho脱氮除磷工艺组合应用时，依靠搅拌器或曝气装置实现悬浮载体填料在缺氧或好氧反应器中均匀分布，实现流化，MBBR-Bardenpho组合工艺具有占地省，基建费用低，改造、建设灵活简单。
在第一好氧池投加悬浮填料，悬浮填料表面生物膜在好氧条件下可生长大量各类微生物，尤其是长泥龄硝化菌，显著提高单位容积内的生物量，硝化负荷得到显著提高，且处理负荷可根据悬浮填料的投加量进行调整，可满足不同的出水水质标准；
在第二缺氧池投加悬浮填料，悬浮填料表面生物膜在缺氧条件下可生长大量厌氧或兼氧微生物，显著提高单位容积内的生物量，与活性污泥形成共同系统，第二缺氧池反硝化负荷得到显著提高，且处理负荷可根据悬浮填料投加量进行调整，可满足不同的出水水质标准。
作为本发明的一个优选方案，在第一好氧池和第二缺氧池的进水口和出水口处均设置有用于阻挡悬浮填料通过的拦截网。
在第一好氧池和第二缺氧池的进水口和出水口均设置拦截筛网，使得悬浮填料始终存在于第一好氧池和第二缺氧池内，利于对污水的处理。
作为本发明的另一个优选方案，在厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池内均设置有搅拌器。
优选的，所述管道一、二上均连接有回流泵、闸阀和流量计。
本发明所带来的有益技术效果：
本发明所采用的系统，通过在第一好氧池内投加悬浮填料，可富集长泥龄硝化菌群，种类及数量远多于活性污泥中所含硝化菌群，极大提高了好氧区硝化负荷，出水NH4 +-N可降低至较低水平，硝化功能良好；通过在第二缺氧池内投加悬浮填料，第二缺氧区活性污泥中和悬浮填料表面生物膜中反硝化菌可通过内源呼吸进行反硝化脱氮，也可通过投加碳源实现反硝化脱氮快速进行；控制适当条件，第一好氧区悬浮填料表面生物膜可发生同步硝化反硝化作用，出水TN可降低至较低水平。
本发明通过优化控制工艺运行参数，可有效去除污水中COD、BOD、NH4 +-N，TN、TP、SS等；在低硝化液回流比条件下，第一缺氧区活性污泥中反硝化菌可充分利用污水中易降解有机质进行反硝化脱氮。
本发明生物除磷功能良好，聚磷菌在厌氧池几乎不受NO3-N和DO的抑制作用，聚磷菌吸磷与释磷过程在厌氧-好氧环境中有效进行，在控制参数适当情况下，可显著降低生物池出水TP。
对于已建工程，在升级改造时，可在原池基础上重新划分各功能区，无需新增建设用地，即可满足升级改造的目标需求；对于新建工程，采用MBBR工艺，可极大节省生物池占地面积；本发明适用于各种规模污水厂新建或改造，也可应用于一体化污水净化设备。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明处理工艺流程简图；
图中，1、厌氧池，2、第一缺氧池，3、第一好氧池，4、第二缺氧池，5、第二好氧池，6、沉淀池，7、污泥回流系统，8、硝化液回流系统，9、悬浮填料，10、搅拌器，11、曝气装置，12、剩余污泥排放系统，13、连接管。
具体实施方式
本发明提出了一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
如图1所示，本发明工艺所采用的系统包括生物池、沉淀池6、污泥回流系统7、硝化液回流系统8和剩余污泥排放系统12，生物池从前往后依次排布为厌氧池1、第一缺氧池2、第一好氧池3、第二缺氧池4、第二好氧池5，待处理污水首先进入厌氧池1内，依次经过处理从第二好氧池5排出，第二好氧池5和沉淀池6之间通过连接管13连通，处理后的污水进入沉淀池6中，通过沉淀池6进行泥水分离并排出上清液，沉淀池底部的污泥从其底部出口排出，进入与其连接的管道一，从管道一回流到厌氧池前端，用以补充生物池系统内的污泥浓度，在管道一上设置有污泥回流泵、及用于控制污泥流量的闸阀和流量计，管道一、污泥回流泵、闸阀和流量计等构成污泥回流系统7，在第一好氧池3和第一缺氧池4之间连接有管道二，管道二上设置有硝化液回流泵、闸阀和流量计，管道二、硝化液回流泵、闸阀和流量计构成硝化液回流系统8。
在上述厌氧池1、第一缺氧池2和第二缺氧池4内均设置有搅拌器10，在第一好氧区、第二好氧区的底部均设置有曝气装置11，剩余污泥排放系统12从管道一的相反方向排出。
作为本发明的主要改进点之一，在第一好氧池3和第二缺氧池4投加悬浮填料9，可使硝化和反硝化容积负荷显著提高，并且为了防止悬浮填料的流失，优选在第一好氧池3和第二缺氧池4的进水口和出水口设置拦截网。
实施例1：
以某城市污水厂沉砂池出水作为进水，水温10～25℃，水中BOD浓度为80～120mg/L，NH4 +-N浓度为35～45mg/L，TN浓度为45～55mg/L，TP浓度为5～8mg/L，反应器有效容积为7.5m3，厌氧池0.5m3，第一缺氧池3m3，第一好氧池3.2m3，第二缺氧池为0.6m3，第二好氧池为0.2m3。所用悬浮填料有效比表面积为620m2/m3。挂膜前比重为97kg/m3。进水流量为0.35m3/h。由于进水碳源不足，分别在第一缺氧区和第二缺氧区投加碳源，投加量为100～120mg/L。
启动时，以该污水厂生物池内活性污泥作为接种污泥，投加已挂膜悬浮填料。启动阶段，进水量为0.2m3/h，启动2～3天后，系统出水各指标均降低至低值，随将进水量提升至设计值0.35m3/h，各运行控制参数设定为设计值，污泥回流比为80％，硝化液回流比为150％，运行7d后，去除出水悬浮物的影响后，出水BOD浓度保持在6mg/L以下，出水COD达到30mg/L以下，出水NH4 +-N浓度达到1.0mg/L以下，TN浓度达到5mg/L以下，TP浓度达到1.5mg/L以下。连续运行180d，系统运行稳定，出水稳定达标。
上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所作出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其所采用的处理系统包括生物处理池和沉淀池，所述生物处理池从前往后依次包括厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，其特征在于：
在所述第一好氧池和第二缺氧池内投加有悬浮填料，所述第一好氧池、第二好氧池的底部均设置有曝气装置，所述沉淀池的底部设置有污泥排出口，所述污泥排出口连接有管道一，所述管道一的另一端连接在所述厌氧池的前端，所述第一好氧池和第一缺氧池之间连接有管道二；
所述工艺包括以下步骤：
a待处理污水依次经过厌氧池、第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池进行处理，处理后出水通过沉淀池进行泥水分离并排出上清液，沉淀池底部的污泥通过管道一回流到厌氧池前端，用以补充生物池系统内的污泥浓度；
b脱氮，在第一好氧池内活性污泥及悬浮填料的共同作用下，将污水中的氨氮转化为NO3-N，产生的高浓度硝化液，一部分通过管道二回流至第一缺氧池前端，第一缺氧池活性污泥中反硝化类细菌充分利用进水中易降解有机质进行反硝化脱氮，可去除水中一部分NO3-N，另一部分NO3-N硝化液直接进入第二缺氧池，活性污泥中及悬浮填料表面生物膜中反硝化类细菌进行内源呼吸或利用外加碳源进行反硝化脱氮；
c除磷，聚磷菌在厌氧池内，在没有溶解氧和NO3-N存在时，聚磷菌利用体内贮存的能量吸收污水中易降解有机质以PHB的形式贮存于体内，在第一好氧池、第二好氧池内，聚磷菌利用以分子氧或化合态氧氧化代谢储存于体内的PHB，同时产生能量，从污水中过量地摄取磷酸盐，过量吸磷的聚磷菌随剩余污泥排放排出生物池。
2.根据权利要求1所述的基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其特征在于：在第一好氧池和第二缺氧池的进水口和出水口处均设置有用于阻挡悬浮填料通过的拦截网。
3.根据权利要求1所述的基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其特征在于：在厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池内均设置有搅拌器。
4.根据权利要求1所述的基于MBBR的Bardenpho脱氮除磷工艺，其特征在于：所述管道一、二上均连接有回流泵、闸阀和流量计。
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