CN106865906A - 一种提高低温城市污水净化效果的污水处理装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高低温城市污水净化效果的污水处理装置及操作方法，属于水处理技术领域，其装置采用格栅、沉砂池、初沉池、三段池、二沉池和接触池构成，三段池好氧段的池底部铺设曝气器，曝气器与曝气管之间安装控制阀，在好氧段末端设置内回流泵，其上放置集泥桶，集泥桶连接有集泥管，集泥管水平放置在好氧段末端的曝气器上方，硝化液回流管跨过集泥桶上沿通向缺氧段。低温运行时，厌氧段内污泥浓度与常温运行时相同，污泥浓度为2~4 g/L，缺氧段、好氧段内污泥浓度控制在6~8 g/L，好氧段出水污泥浓度为2~4 g/L，操作时关闭控制阀，开启内回流泵，其它操作方式与现有技术相同。本发明增加了缺氧段和好氧段的污泥浓度，实现了高浓度活性污泥法处理低温城市污水。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种城市污水的处理方法以及所采用的装置。
背景技术
目前，城市污水处理厂处理水水质设计的依据标准是城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。城市污水处理厂生化处理单元多数采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法（A2O法），设计所依据的规范为室外排水设计规范（GB50014-2006）和厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ 576-2010），设计曝气池污泥浓度（MLSS）为2000mg/L~4500mg/L。
处理装置是由格栅、沉砂池、初沉池、三段池（A2O反应池）、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、出水管、污泥回流管、曝气管、曝气器、硝化液回流管和内回流泵构成，曝气器铺设在好氧段的池底部，二沉池通过污泥回流管连接三段池的厌氧段。城市污水通过格栅，拦截大的悬浮物和飘浮物；然后进入沉砂池，分离污水中比重较大的颗粒；沉砂池出水进入初沉池，去除水中悬浮颗粒物，减轻后续处理设施的负荷；初沉池出水与回流污泥进入三段池的厌氧段后，在缺氧段与回流硝化液混合后进入好氧段，混合液在三段池内进行生化反应，分解有害物质后的混合液再进入二沉池进行沉淀，出水进入接触池进行消毒后排放，二沉池底部的污泥回流到三段池的厌氧段，多余污泥排放掉。
我国北方地区已建成运行的以A2O为主体的污水处理厂在冬季水温较低时一般很难实现稳定达标，其中COD、氨氮、总氮、总磷均难以达标。首先，活性污泥吸附能力随温度降低而减弱，因为活性污泥微生物量和活性随温度的降低而降低，微生物的代谢能力下降，生化反应速率随之降低，导致活性污泥吸附性能下降；其次，温度降低会对活性污泥的粒度、密度、表面电荷产生影响，从而导致活性污泥的沉降性能和脱水性能变差；此外，温度降低使微生物生长发育变慢及菌群种属受到影响。
国内外的研究人员解决低温污水处理效率低的方法有在工程中增加污泥回流量、增加污水停留时间来降低污泥负荷、把一些构筑物建于室内采取保温和升温等措施来保证冬季污水处理出水达标。可这些措施不仅增加工程投资和运行费用，而且实践过程中发现污水处理效果仍很难保证，还常会引起污泥膨胀问题。另有污水处理厂采用提高反应池污泥浓度，不排泥等措施来降低污泥负荷，但实际运行结果表明仍不能保证出水水质满足排放要求，因为高浓度的反应池混合液进入到二沉池，已经超出目前设计规范对二沉池设计的处理能力，导致二沉池内污泥性能变差，出水水质更加恶化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高低温城市污水净化效果的污水处理装置。
本发明还同时公开了使用这种装置的操作方法。
本发明解决的技术问题的方案是采用格栅、沉砂池、初沉池、三段池、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、出水管、污泥回流管、曝气管、曝气器、硝化液回流管和内回流泵构成，曝气器铺设在好氧段的池底部，曝气器与曝气管之间安装控制阀，在好氧段末端设置内回流泵，其上放置集泥桶，集泥桶为竖直放置的桶状体，内回流泵被包围在集泥桶内，集泥桶高于好氧段污水的上表面，集泥桶连接有集泥管，集泥管水平放置在好氧段末端的曝气器上方，集泥管长度为好氧段总长度的3%~12%，集泥管管壁的底部有通孔，硝化液回流管跨过集泥桶上沿通向缺氧段。
好氧段末端的区域形成污泥沉淀区，低温运行时，厌氧段内污泥浓度与常温运行时相同，污泥浓度为2~4 g/L，缺氧段、好氧段内污泥浓度控制在6~8 g/L，好氧段出水污泥浓度与常温运行时相同，为2~4 g/L，好氧段末端污泥沉淀区的长度为好氧段总长度的3%~12%；操作时关闭控制阀，开启内回流泵，其它操作方式与现有技术相同。
其工作原理是当关闭好氧池末端曝气器与曝气管之间控制阀后，此段形成污泥沉淀，底部的污泥浓度较高，内回流泵通过集泥管将高浓度污泥吸入集泥桶，再通过硝化液回流管送到缺氧段，从而使缺氧段和好氧段污泥浓度增高，同时通过出水管流进二沉池的混合液浓度相对较低，能够与常温运行时的出水相同。
通过控制停止好氧段曝气的池长，能够控制缺氧段和好氧段污泥浓度。关闭控制阀的数量越多，则好氧段末端污泥沉淀区的长度越长，污泥沉积量越多，从而通过硝化液回流管送到缺氧段污泥浓度越高。
设备常温运行时，将集泥桶及集泥管拆掉并移出三段池，打开控制阀，设备恢复普通运行状态。
本发明的优点：
1、北方污水处理厂冬季运行时，通过关闭好氧段末端段曝气立管上阀门来停止曝气，使其成为污泥沉淀区，并将沉淀区底部硝化液回流到缺氧段，与非冬季运行时的回流硝化液浓度相比是大大提高了，因此增加了缺氧段和好氧段的污泥浓度，形成了高浓度活性污泥法处理低温城市污水。
2、低温城市污水处理系统通过增加活性污泥浓度，提高了生物量，弥补了温度降低，活性污泥活性减弱的缺点。
3、增加活性污泥浓度，使进水有机负荷降低，有效避免了低温高有机负荷条件下的污泥膨胀和污泥黏性大导致泥水混合液难以分离、出水浑浊的现象产生，解决低温城市污水活性污泥沉降性能和脱水性能差的问题。
4、好氧段末端改造成污泥沉淀区，使一部分高污泥浓度的硝化液回流到缺氧段前端，降低进入二沉池的污泥混合液浓度，保证低温条件下沉淀池泥水分离效果，保持好氧段内活性污泥处于高浓度低负荷的状态，实现低温时有机物的高效去除。
5、好氧段末端改造成污泥沉淀区，相当于在池末端增加了厌氧段，能在末端进行反硝化脱氮反应，提高城市污水脱氮的效率。
附图说明
图1为本发明装置示意图；
图2为三段池示意图。
具体实施方式
本发明装置采用格栅1、沉砂池2、初沉池3、三段池4、二沉池5和接触池6构成，其中的三段池4由厌氧段7、缺氧段8、好氧段9、进水管10、出水管11、污泥回流管12、曝气管13、曝气器14、硝化液回流管15和内回流泵16构成，曝气器14铺设在好氧段9的池底部，曝气器14与曝气管13之间安装控制阀17，在好氧段9末端设置内回流泵16，其上放置集泥桶18，集泥桶18为竖直放置的桶状体，内回流泵16被包围在集泥桶18内，集泥桶18高于好氧段9污水的上表面，集泥桶18连接有集泥管19，集泥管19水平放置在好氧段9末端的曝气器上方15cm处，集泥管19管壁的底部有通孔，硝化液回流管15跨过集泥桶18上沿通向缺氧段8。
好氧段9末端的区域形成污泥沉淀区，低温运行时，厌氧段7内污泥浓度与常温运行时相同，污泥浓度为2~4 g/L，缺氧段8、好氧段9内污泥浓度控制在6~8 g/L，好氧段9出水污泥浓度与常温运行时相同，为2~4 g/L，好氧段9末端污泥沉淀区的长度为好氧段9总长度的10%；操作时关闭控制阀，其它操作方式与现有技术相同。
Claims (2)
1.一种提高低温城市污水净化效果的污水处理装置，其特征在于：采用格栅、沉砂池、初沉池、三段池、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、出水管、污泥回流管、曝气管、曝气器、硝化液回流管和内回流泵构成，曝气器铺设在好氧段的池底部，曝气器与曝气管之间安装控制阀，在好氧段末端设置内回流泵，其上放置集泥桶，集泥桶为竖直放置的桶状体，内回流泵被包围在集泥桶内，集泥桶高于好氧段污水的上表面，集泥桶连接有集泥管，集泥管水平放置在好氧段末端的曝气器上方，集泥管长度为好氧段总长度的3%~12%，集泥管管壁的底部有通孔，硝化液回流管跨过集泥桶上沿通向缺氧段。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其处理污水的方法是低温运行时，厌氧段内污泥浓度与常温运行时相同，污泥浓度为2~4 g/L，缺氧段、好氧段内污泥浓度控制在6~8g/L，好氧段出水污泥浓度与常温运行时相同，为2~4 g/L；操作时关闭污泥沉淀区控制阀，开启内回流泵，其它操作方式与现有技术相同；其中好氧段末端的区域形成污泥沉淀区，好氧段末端污泥沉淀区的长度为好氧段总长度的3%~12%。
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