CN106630133A - 基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统。本发明提供的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，包括将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；将获得的混合液进行分流，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。本申请通过在厌氧池及缺氧池投加生物载体对原水进行强化脱氮除磷，效果好、能耗低，且运行成本低。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统，具体涉及一种能提高脱氮除磷效率及出水水质且投资省、占地小、运行成本低的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统。
背景技术
目前，全国城镇污水处理厂水质标准不断提升，脱氮除磷是目前污水处理的难点问题，为保障脱氮除磷的效果，需要向污水中补充碳源。但是上述污水处理方式存在下述几个问题：其一、生物脱氮工艺是脱氮除磷常用的处理工艺，但因我国城市污水碳源不足使得污水的脱氮效率比较低，制约了生物除磷氮的效果，难以达到GB18918-2002规定的一级A标准；其二、污水处理厂冬季生物脱氮除磷存在问题，脱氮除磷效果差，需采取强化生物除磷脱氮工艺；其三、泥沙问题制约污水厂正常运行，如初沉池排泥不畅、厌氧缺氧池泥沙堆积、厌氧发酵不能正常运行、机械设备磨损大；其四、剩余污泥量的季节性变化大，容易造成冬季运行电耗高及春季脱水能力不足的问题；其五、现有城市污水厂水力高程受限(余量小)，需采用水头损失小的处理工艺以降低能耗；其六、现有城市污水厂占地面积有限，需采用高效的处理技术和工艺；其七、现有城市污水厂污泥的产生量大，大大提高了污泥处理和处置的费用；其八、精细化的运营与管理相对薄弱；其九、当前城市污水提标改造技术难度大，工作时间紧、任务重。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是：提供一种能提高脱氮除磷效率及出水水质且投资省、占地小、运行成本低的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统，以解决现有的生物脱氮除磷工艺存在的除磷氮效果差、处理周期长、出水水质差、投入成本高及运行成本高的问题。
(二)技术方案
一方面，本发明提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，包括：
步骤1、对原水进行预处理；
步骤2、将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；
步骤3、将获得的混合液进行分流，其中，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；
步骤4、将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，其中，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。
其中，在步骤2中，还包括向所述FBC厌氧池及FBC缺氧池内分别通入适量原水，为脱氮除磷工艺提供碳源。
其中，在步骤1中，所述预处理包括对所述原水进行预过滤，并将预过滤后的原水通过初沉池进行处理，得到初沉混合液及初沉污泥，所述初沉混合液通过超细格珊进一步过滤后送入所述FBC厌氧池；所述初沉污泥送到所述污泥深度处理单元进行后续处理。
另一方面，本发明还提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，包括预处理单元、FBC处理单元、终沉池、污水深度处理单元、污泥深度处理单元、第一分流单元及第二分流单元；所述污水深度处理单元与所述终沉池连接；
所述FBC处理单元包括依次连接的FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池，所述FBC厌氧池与所述预处理单元连接；
所述第一分流单元分别与所述好氧池、终沉池、FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，用于将所述好氧池中的混合液进行分流处理；所述第二分流单元分别与所述终沉池、FBC厌氧池及污泥深度处理单元连接，用于将所述终沉池中的污泥进行回流处理。
其中，所述第一分流单元包括回流混合液泵和剩余混合液泵，所述回流混合液泵与所述FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，所述剩余混合液泵与所述终沉池连接。
其中，所述第二分流单元包括回流污泥泵和剩余污泥泵，所述回流污泥泵与所述FBC厌氧池连接，所述剩余污泥泵与所述污泥深度处理单元连接。
其中，所述预处理单元包括依次连接的粗格栅、细格栅及沉砂池、初沉池及超细格珊，所述超细格珊与所述FBC厌氧池连接，所述初沉池通过初沉污泥泵与所述污泥深度处理单元连接。
其中，所述污泥深度处理单元包括依次连接的污泥浓缩池、消化系统及污泥脱水系统，所述污泥浓缩池分别与所述剩余污泥泵及初沉污泥泵连接。
其中，本申请提供的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统还包括分别与所述初沉池及所述FBC厌氧池连接的鼓风机房。
其中，所述污水深度处理单元包括依次连接的滤布滤池及接触池，所述滤布滤池与所述终沉池连接。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，包括：步骤1、对原水进行预处理；步骤2、将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；步骤3、将获得的混合液进行分流，其中，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；步骤4、将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，其中，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。本申请基于厌氧缺氧流态化生物载体工艺技术，通过在厌氧池及缺氧池投加生物载体形成FBC工艺，以对原水进行强化脱氮除磷，实现完全流化，在节约传统污水厂大量反硝化所必需碳源的同时可节省脱氮能耗；除上述之外，本申请提供的处理方法还具有投资省、占地小、运行成本低的优点，既能适用于现有污水厂的提标改造、产能提升、节能降耗，同时也能适用于新建污水处理厂及高品质再生水回用工程，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1是本发明一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统实施例的方法流程图；
图2是本发明一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统实施例的脱氮除磷工艺路线流程图；
图3是本发明一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统实施例的脱氮除磷工艺生物反应区平面图。
图中：1：FBC厌氧池；2：FBC厌氧\缺氧池；3：FBC缺氧池；4：缺氧池；5：好氧池；6：出水槽；7：内回流渠；8：外回流渠；11：进水口；12：外回流入口；13：内回流入口；14：底部专用填料推流器；15：上部专用填料推流器；16：底部专用载体推流器；17：非好氧区载体分隔装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
特别的，FBC的英文名称为Fluidized biological carriers，中文名称为流态化生物载体。FBC工艺是传统MBBR工艺与活性污泥工艺在厌氧、缺氧段的有机结合，即借助了移动床生物膜工艺的特点，在生物反应池中投加可挂膜的流态化生物载体，载体具有较高的比表面积，生物膜在载体内外表面都能大量生长。在本实施例中，采用该FBC工艺在缺氧区实现厌氧氨氧化、短程反硝化及传统反硝化功能；在厌氧区实现了厌氧氨氧化，强化了厌氧水解酸化作用。
如图1至图2所示，一方面，本发明实施例提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，包括：
步骤1、对原水进行预处理；其中，预处理主要包括通过栅渣和沉砂的淘洗、初沉池污泥的发酵技术，以提高原水中溶解性BOD的浓度，及改善C/N比，为后续脱氮除磷工艺做好准备工作。
步骤2、将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；
采用FBC厌氧池，厌氧载体对系统生物除磷起到良好的促进，具体地，载体表面大量微生物将污水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附，这是个快速的物理过程，在十几秒或几十秒钟内就可以完成，在厌氧菌的作用下，将这些大颗粒难降解物质分解为小分子易降解的VFA，足够多的VFA使得聚磷菌在厌氧段可以对磷进行快速彻底的释放，为好氧段吸收过量的磷做准备；
采用FBC缺氧池，缺氧载体高效的传统反硝化和短程反硝化能力，具体地，在缺氧池投加流态化生物载体，载体上通过一定时间的挂膜和驯化，可形成适于反硝化细菌生长的微环境，为反硝化细菌生长、繁殖创造了适宜的环境；富集的高浓度反硝化菌可加快系统反硝化速率，使得反硝化反应在有限的水力停留时间内迅速完成；同时在流化状态下，载体内部可形成多种微生物的梯度分布，可实现同步短程反硝化的能力。
结合采用FBC厌氧池及FBC厌氧池以实现厌氧氨氧化。厌氧氨氧化菌(Anaerobicammonium-oxidizing bacteria)是一类细菌，属于浮霉菌门，在实际工程中生物膜呈褐红色，具体包括(Candidatus Brocadia)、(Candidatus Kuenenia)和(CandidatusScalindua)(“Anammoxoglobus)属。它们可以在缺氧环境中，将铵离子(NH4 +)用亚硝酸根(NO2 -)氧化为氮气：
NH4 ++NO2 -→N2+2H2O，ΔGo＝-357kJ/mol
它们对全球氮循环具有重要意义，也是污水处理中重要的细菌。
1990年由荷兰Delft技术大学开发的厌氧氨氧化工艺是一种革新的污水处理技术，其工艺原理为，厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bactria)在厌氧状态下以NH3-N为电子受体，亚硝酸氮为最终电子受体，将NH3-N和亚硝酸氮转变为氮气。厌氧氨氧化属于化能自养过程，其反硝化不需要有机碳源。与传统的脱氮工艺相比，厌氧氨氧化不但不需要外加碳源，还能够节约50％碱消耗量、62.5％供氧量，且短程硝化的产泥量约为传统脱氮工艺的15％，可实现污泥减量化。这样一来，传统反硝化工艺中需要外加电子供体的难题就得到很好的解决，而且相对于传统工艺，它对O2消耗量和对COD需求量有显著的减少，因而符合节能减排的要求。
本工艺采用活性污泥和生物膜复合工艺，基于厌氧、缺氧流态化生物载体的厌氧氨氧化技术，通过流态化生物载体为载体，将厌氧氨氧化菌固化在流态化生物载体上，为厌氧氨氧化菌提供了良好的生长环境，大大提高了系统的厌氧氨氧化菌浓度和活性，实现ANAMMOX技术脱除系统TN，对污水中氮、磷、COD等指标高效去除。
步骤3、将获得的混合液进行分流，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；具体地，将从好氧池流出的混合液进行部分回流，一部分内回流至FBC厌氧池及FBC缺氧池内或回流至FBC厌氧池内或回流至FBC缺氧池内，剩余部分加入除磷药剂后送到终沉池进行后续处理，以得到污泥和污水；部分回流至FBC缺氧池内的混合液，除了起到提供碳源的作用，还利于提高系统的厌氧氨氧化菌浓度和活性。
步骤4、将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。具体地，本申请将步骤3中获得的污泥在终沉池对回流污泥采用预浓缩技术处理后，降低了回流的硝酸盐量，提高系统的除磷能力；同时延长厌氧、缺氧停留时间，充分利用系统内碳源进行脱氮除磷，以节约碳源。
进一步地，在步骤2中，还包括向FBC厌氧池及FBC缺氧池内分别通入适量原水，为脱氮除磷工艺提供碳源。具体地，在进行脱氮除磷工艺的过程中，本申请通过向FBC厌氧池及FBC缺氧池内分别通入适量原水，除了提供碳源外，还用于提高厌氧氨氧化菌浓度和活性，可使传统污水厂脱氮这一方面节省能耗40％左右。由于加强了厌氧、缺氧段的生物处理效果，利用了生物膜系统的优势，污泥产量较传统一级A标准污水处理厂减少15％。运行成本低，经济性好。
进一步地，在步骤1中，预处理包括对原水进行预过滤，并将预过滤后的原水通过初沉池进行处理，得到初沉混合液及初沉污泥，初沉混合液通过超细格珊进一步过滤后送入FBC厌氧池；初沉污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。本申请采用上述预处理方式，可将传统的平流初沉池HRT＝2h缩短为1h，可以在保证泥砂等大颗粒沉淀的前提下尽可能减少碳源在初沉池的流失。运行方式改变后初沉池出水VAF含量平均由35mg/L提升为44mg/L，提高26％。同时建造初沉池底泥利用设施，当系统碳源不足的情况下，也可将初沉底部经过水解发酵的污泥引入FBC厌氧池，为厌氧段释磷提供了更多的碳源。
本申请提供的污水处理方法是国内首次应用在大规模生产性工程中，采用厌氧缺氧流态化生物载体工艺强化脱氮除磷，该技术是一种节能节碳工艺，实现系统内碳源充分利用。本示范工程TN去除率87.6％，TP去除率96.1％，出水TN平均值7.0mg/L，TP平均值0.19mg/L，明显优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的水平，主要指标接近或达到DB11/890-2012《城镇污水处理厂水污染物排放》的北京地方性A标准。
另一方面，本发明还提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，包括预处理单元、FBC处理单元、终沉池、污水深度处理单元、污泥深度处理单元、第一分流单元及第二分流单元；污水深度处理单元与终沉池连接；其中，终沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使水澄清和进行污泥浓缩。
FBC处理单元包括依次连接的FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池，FBC厌氧池与预处理单元连接；这三个水池都具有脱氮除磷的作用，不同的是FBC厌氧池里发生了聚磷菌的释磷；FBC缺氧池发生了反硝化细菌的反硝化作用把硝态氮转化成氮气，聚磷菌可能吸磷也可能释磷或同时存在，好氧池主要是发生硝化反应，把氨氮转化成硝态氮，聚磷菌过量吸磷。
具体地，在厌氧池厌氧投加生物载体形成FBC工艺，生物载体表面大量微生物将污水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附，这是个快速的物理过程，在十几秒或几十秒钟内就可以完成，在厌氧菌的作用下，将这些大颗粒难降解物质分解为小分子易降解的VFA，足够多的VFA使得聚磷菌在厌氧段可以对磷进行快速彻底的释放，为好氧段吸收过量的磷做准备；在缺氧池投加流态化生物载体形成FBC工艺，生物载体上通过一定时间的挂膜和驯化，可形成适于反硝化细菌生长的微环境，为反硝化细菌生长、繁殖创造了适宜的环境。其中，富集的高浓度反硝化菌可加快系统反硝化速率，使得反硝化反应在有限的水力停留时间内迅速完成；同时在流化状态下，生物载体内部可形成多种微生物的梯度分布，可实现同步短程反硝化的能力，既提高了系统的厌氧氨氧化菌浓度和活性，又能使传统污水厂脱氮这一方面节省能耗40％左右。
在本实施例中，采用正置A2/O的运行模式；具体地，在厌氧环境中，PAOs只能利用污水中易降解物质，或经过水解发酵后产生的VFA；释磷速率与进水中易降解碳源，尤其是VFA的数量密切相关；反硝化菌对碳源的摄取种类比较广谱，对VFA的争夺能力大大强于PAOs，倒置A2/O工艺造成来水中VFA在缺氧段被反硝化菌大量消耗。因此本申请采用正置A2/O，使得经预处理后的原水全部进入FBC厌氧池，进而使得水中的碳源优先用于厌氧段PAOs释磷反应。
第一分流单元分别与好氧池、终沉池、FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，用于将好氧池中的混合液进行分流处理；第二分流单元分别与终沉池、FBC厌氧池及污泥深度处理单元连接，用于将终沉池中的污泥进行回流处理。其中，第一分流单元既可以分别与好氧池、终沉池、FBC厌氧池及FBC缺氧池连接，也可以分别与好氧池、终沉池、FBC厌氧池连接或分别与好氧池、终沉池、FBC缺氧池连接，具体看实际实施条件选择相应的连接方式。
具体地，第一分流单元包括回流混合液泵和剩余混合液泵，回流混合液泵与FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，剩余混合液泵与终沉池连接。在本实施例中，经好氧池处理后得到的混合液，一方面通过回流混合液泵将回流混合液输送至FBC厌氧池及FBC缺氧池内或输送至FBC厌氧池内或输送至FBC缺氧池内，另一方面通过剩余混合液泵将剩余混合液泵输送至终沉池进行后续处理。其中，这种混合液的回流方式称之为内回流。
具体地，第二分流单元包括回流污泥泵和剩余污泥泵，回流污泥泵与FBC厌氧池连接，剩余污泥泵与污泥深度处理单元连接。在本实施例中，经终沉池处理后得到的污泥进入回流及剩余污泥泵房，其中，在本实施例中，通过回流污泥泵将回流污泥输送至FBC厌氧池内，并通过剩余污泥泵将剩余污泥输送至污泥深度处理单元进行后续处理。其中，这种污泥的回流方式称之为外回流。
在本实施例中，图3为本发明一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法及系统实施例的脱氮除磷工艺生物反应区平面图，其中，本工艺运行模式可根据实际情况进行调节，如可实现多点配水及多点内回流。具体地，经预处理后的原水首先进入FBC厌氧池1，再依次经过FBC厌氧\缺氧池2、FBC缺氧池3、缺氧池4、好氧池5处理后，通过出水槽6进入终沉池进行后续处理；其中，好氧池5的末端通过泵将需要回流的混合液通过内回流渠7根据具体实际所需量回流至FBC缺氧池3中。其中，本申请提供的FBC处理单元为用于盛装有污水和填料的槽体，在进水口11、外回流入口12、内回流入口13分别设置闸门，通过阀门的启闭或开启度来控制各入口的流量分配。通过底部专用填料推流器14、上部专用填料推流器15、底部专用载体推流器16来实现池内生物载体的良好流化，通过非好氧区载体分隔装置17将FBC厌氧池1、FBC厌氧\缺氧池2、FBC缺氧池3内的流态化生物载体约束在各自范围内，实现载体互不相通。
其中，本申请通过水力模型模拟计算，不同密度生物载体的组合、搅拌机功率位置的选择、分层能量流场控制等措施解决了实现生物载体的流化状态困难的难题，最终实现了池内良好的流化状态。并且在厌氧、缺氧段都可利用现有池型，采用无终点循环模式，无需复杂的生物载体回流设施，投资少，运行成本低。
其中，本申请提供的污水处理系统利用终沉池底泥反硝化强化生物除磷。通过实际运行数据比较表明终沉池泥位较高的情况下，底部泥层反硝化反应明显。此技术颠覆了传统运行中尽量避免终沉池反硝化的操作理念，通过提升终沉池泥位让底泥适度反硝化，可有利于系统生物除磷。利用终沉池仅仅底部泥层产生的反硝化气量较少，只会有零星气泡产生，污泥上浮量也在可接受范围之内，且后续有滤布滤池进行深度处理，因此无总出水SS超标的风险。当泥位接近1.5m的情况下通过第二分流单元回流污泥(外回流污泥)中的NO3-N浓度可比出水降低了5～10mg/L。这大大降低了外回流污泥中硝酸盐对FBC厌氧池释磷的影响，因此维持二沉池泥位在1.5m左右有利于系统生物除磷(终沉池泥位不宜太高，容易发生跑泥现象)。
具体地，在本实施例中，预处理单元包括依次连接的粗格栅、细格栅及沉砂池、初沉池及超细格珊，超细格珊与FBC厌氧池连接，初沉池通过初沉污泥泵与污泥深度处理单元连接。其中，预处理单元还包括污水提升泵房，以将上游来的原水提升至粗格栅过滤所要求的高度。原水依次经由粗格栅、细格栅及沉砂池处理，过滤掉栅渣和沉砂的淘洗，并通过初沉池进行污泥发酵处理，得到初沉混合液和初沉污泥，其中，初沉污泥通过初沉污泥泵进入初沉污泥泵房，并通过管道输送至污泥深度处理单元进行后续处理；初沉混合液则经过超细格珊进行进一步地过滤后进入FBC厌氧池，以进行脱氮除磷工艺。特别的，本申请提出以利用聚磷菌为主要目的的初沉池强化除磷改造方案，提高初沉池负荷，减少碳源损失。同时也可将初沉池底泥引入厌氧池，以强化生物除磷。具体地，污泥深度处理单元包括依次连接的污泥浓缩池、消化系统及污泥脱水系统，污泥浓缩池分别与剩余污泥泵及初沉污泥泵连接。其中，污泥浓缩池一般采用重力浓缩，也可在浓缩池设置污泥浓缩机，以提高浓缩效果；经过浓缩以后的污泥，通过消化系处理后，污泥含水率可降至95％左右；最终通过污泥脱水系统处理后，得到泥饼，以外运至其它地方。其中，污泥脱水可以为空气干燥自然脱水，也可以为机械脱水。具体，经过浓缩后的污泥在进入压滤机前，投加絮凝剂，提高絮凝效果；经过机械脱水以后，污泥含水率降为70％～80％，体积为原来的1/4～1/6。
进一步地，本申请提供的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统还包括分别与初沉池及FBC厌氧池连接的鼓风机房。以防止噪音污染，保护操作人员人身安全及延长风机的使用寿命。具体地，污水深度处理单元包括依次连接的滤布滤池及接触池，滤布滤池与终沉池连接。在本实施例中，采用纤维转盘滤布滤池，出水水质好并且稳定，保证出水SS达到6mg/L以下，达到国家一级A标准。同时，采用纤维转盘滤布滤池运行成本低且利于提高操作人员的安全性能。经纤维转盘滤布滤池处理后的污水可加入高效漂白剂(NaClO，次氯酸钠)，并在接触池内进行充分反应，以达到外排标准后排出。
为更好的说明采用本申请提供的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法达到的有益效果，下面以一工程实施为例加以具体说明：
某污水处理厂总占地面积为37.44hm2，服务面积约89km2。一期工程建设规模为25×104m3/d，二期工程建设规模为12.5×104m3/d，现有总处理规模37.5×104m3/d。原出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准，其中一期工程2008年10月建成投入运行，2012年11月开始升级改造，2013年8月出水水质稳定达到一级A标准。改造后完全采用基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理强化脱氮除磷工艺，具体工艺参数如下。
1)预处理和深度处理
(1)在初沉池后增加4台3.5mm孔径的回转式网板超细格栅；
(2)深度处理增加5组滤布滤池，单个设备日处理量50000m3。
2)初沉池改造挖掘利用碳源
使初沉池运行个数从设计的每组6个减少为每组3个，水力停留时间降低至1h。
3)厌氧、缺氧区改造及引入FBC技术
工艺运行参数：混合液回流比90～150％，外回流50～90％，混合液污泥浓度为4500mg/L左右。
3.1对来水的碳源进行合理的分配利用
水厂运行模式从倒置A2/O改为正置A2/O。
从好氧段划分出1.6hHRT的区域将缺氧段HRT从原来的2h延长为3.6h；好氧HRT从8h减少为6.4h。
3.2投加生物载体强化脱氮除磷
流态化生物载体呈圆柱体，表面呈波浪型，中心呈网状结构，规格为Ф25×12mm，投加比约为15％～20％。
4)强化终沉池反硝化作用
维持终沉池泥位在1.5m左右，同时出水DO控制在1.5mg/L以下。
表1改造前后进出水的水质数据对比表
注(表1)：1、括号内数值为月平均值；2、表中TP的数据取自化学除磷单元之前，不代表水厂最终出水；3、2012年3月为本技术实施前数据；“2015.1～7”指的是2015年1月份至7月份的所有日常检测数据汇总所得。
改造后出水稳定优于城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准的水平，主要指标达内到或接近北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》A标准。同时还达到了下述的有益效果，如：
(1)本次升级改造新增处理单元少，水厂无需增加管理操作人员，因此人工费用基本不变。本技术实施后除磷主要采用生物方法，无化学污泥产生，每年节约因投加化学药剂所增加污泥的处置费150万元。(2)系统虽然增加了不少设备，但是通过工艺运行参数的优化，尤其是实现厌氧氨氧化、减少了好氧区的停留时间，节约了部分曝气量，实现了节能降耗。本技术实施前吨水平均电耗0.230度，按照一级B升级一级A的污染物消减量和改造后装机功率来计算，改造后的吨水平均电耗应为0.280度。本技术实施后经过长时间的技术改进和厌氧氨氧化脱氮反应稳定发生，现四污一期吨水实际平均电耗0.246度，较理论电耗降低12％。刚按照0.7元一度电计算，水厂一级B升级一级A，平均每吨水处理电费仅增加0.011元。(3)本技术实施后基本依靠生物除磷，仅此一项每年可节省900万元药剂费用。由此，本申请提供的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统可在全国范围污水处理厂升级改造和再生水利用市场中进行推广。
综上所述，本发明提供了一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，包括：步骤1、对原水进行预处理；步骤2、将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；步骤3、将获得的混合液进行分流，其中，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；步骤4、将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，其中，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。本申请基于厌氧缺氧流态化生物载体工艺技术，通过在厌氧池及缺氧池投加生物载体形成FBC工艺，以对原水进行强化脱氮除磷，实现完全流化，在节约传统污水厂大量反硝化所必需碳源的同时可节省脱氮能耗；除上述之外，本申请提供的处理方法还具有投资省、占地小、运行成本低的优点，既能适用于现有污水厂的提标改造、产能提升、节能降耗，同时也能适用于新建污水处理厂及高品质再生水回用工程，具有广阔的推广应用前景。
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)
1.一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，其特征在于，包括：
步骤1、对原水进行预处理；
步骤2、将预处理后的原水依次送入FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；
步骤3、将获得的混合液进行分流，其中，一部分混合液直接送回FBC厌氧池和/或FBC缺氧池，另一部分混合液送到终沉池进行处理得到污泥和污水；
步骤4、将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理；将获得的污泥进行分流，其中，一部分污泥直接送回FBC厌氧池，另一部分污泥送到污泥深度处理单元进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，其特征在于：在步骤2中，还包括向所述FBC厌氧池及FBC缺氧池内分别通入适量原水，为脱氮除磷工艺提供碳源。
3.根据权利要求1所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理方法，其特征在于：在步骤1中，所述预处理包括对所述原水进行预过滤，并将预过滤后的原水通过初沉池进行处理，得到初沉混合液及初沉污泥，所述初沉混合液通过超细格珊进一步过滤后送入所述FBC厌氧池；所述初沉污泥送到所述污泥深度处理单元进行后续处理。
4.一种基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：包括预处理单元、FBC处理单元、终沉池、污水深度处理单元、污泥深度处理单元、第一分流单元及第二分流单元；所述污水深度处理单元与所述终沉池连接；
所述FBC处理单元包括依次连接的FBC厌氧池、FBC缺氧池及好氧池，所述FBC厌氧池与所述预处理单元连接；
所述第一分流单元分别与所述好氧池、终沉池、FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，用于将所述好氧池中的混合液进行分流处理；所述第二分流单元分别与所述终沉池、FBC厌氧池及污泥深度处理单元连接，用于将所述终沉池中的污泥进行回流处理。
5.根据权利要求4所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：所述第一分流单元包括回流混合液泵和剩余混合液泵，所述回流混合液泵与所述FBC厌氧池和/或FBC缺氧池连接，所述剩余混合液泵与所述终沉池连接。
6.根据权利要求4所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：所述第二分流单元包括回流污泥泵和剩余污泥泵，所述回流污泥泵与所述FBC厌氧池连接，所述剩余污泥泵与所述污泥深度处理单元连接。
7.根据权利要求6所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：所述预处理单元包括依次连接的粗格栅、细格栅及沉砂池、初沉池及超细格珊，所述超细格珊与所述FBC厌氧池连接，所述初沉池通过初沉污泥泵与所述污泥深度处理单元连接。
8.根据权利要求7所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：所述污泥深度处理单元包括依次连接的污泥浓缩池、消化系统及污泥脱水系统，所述污泥浓缩池分别与所述剩余污泥泵及初沉污泥泵连接。
9.根据权利要求7所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：还包括分别与所述初沉池及所述FBC厌氧池连接的鼓风机房。
10.根据权利要求4所述的基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理系统，其特征在于：所述污水深度处理单元包括依次连接的滤布滤池及接触池，所述滤布滤池与所述终沉池连接。
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