CN107032496A

CN107032496A - 一种采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置

Info

Publication number: CN107032496A
Application number: CN201710433695.6A
Authority: CN
Inventors: 陈滢; 刘敏
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置，所述采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置包括：四个好氧池、两个缺氧池；好氧池中间位置设置竖向挡板，好氧池上下联通；设置曝气装置；气提泵通过硝化液回流管与缺氧池联通，空压机通过进气管与好氧池联通。本发明的污水处理方法能耗低，可快速在填料上挂膜，实现有机物和氨氮的同步脱除；挂膜成功后COD、氨氮和总氮去除率高而且稳定，反应器的运行负荷高。生物膜培养成功后，COD去除率可稳定在90％左右，TN去除率在回流比低于100％的条件下稳定在70％以上，解决了传统AO工艺生物脱氮回流比大且脱氮效率不高的问题。

Description

一种采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置。

背景技术

目前，生物处理仍然是有机污水处理的主流工艺。目前污水生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法经过一百多年的发展革新已经拥有多种运行方式和较好的污水处理效果而成为大家广泛认可的成熟工艺；生物膜法是利用附着在填料上的生物对水体进行净化的一种工艺，近年来随着填料材料和加工工艺的发展也得到迅速的研究和应用。实践证明，活性污泥法虽然成熟，但存在曝气池容积大、占地面积高，而对水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受影响等缺点。生物膜法因为其稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀之虑，同时对有机物的去除率高，反应器的体积小、占地面积小等优点而备受关注。然而，生物膜法对载体材料具有很强的依赖性，市场上的载体材料要么是价格高昂要么是性能较差，难以推动生物膜法广泛的工程应用；另外，运行过程中脱落的生物膜会影响出水水质。针对上述存在的问题，近年来业界开发了一种结合传统活性污泥法和生物接触氧化法两者优点的新型复合处理工艺，即MBBR工艺。其核心工艺就是将比重接近水的悬浮填料投加到曝气池中作为活性污泥微生物的载体，依靠曝气池内的曝气和水流的紊动而处于流化状态，当微生物附着在载体上形成生物膜，漂浮的载体在反应器内随着混合液的紊动而自由移动，在此过程中完成微生物和污水之间的物质和能量交换过程，进一步完成污染物的氧化过程，从而达到污水处理的目的。然而MBBR工艺通常需要设置出水滞留滤网，该设施在保持反应器内良好设计流态的同时把生物填料保留在生物池中。运行过程中该滞留滤网区域会形成载体堆积，轻则导致载体在反应器内分布不均，使处理效率下降，严重时甚至会堵塞滤网，导致反应器不能正常运行。

综上所述，现有技术存在的问题是：MBBR工艺导致载体在反应器内分布不均，影响反应器的处理效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置。

本发明是这样实现的，一种采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置，所述采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置包括：

四个好氧池、两个缺氧池；

好氧池中间位置设置竖向挡板，好氧池上下联通；在好氧池第一格中设置曝气装置；

气提泵通过硝化液回流管与缺氧池联通，空压机通过进气管与好氧池联通。

进一步，所述气提泵通过硝化液回流管与第一缺氧池联通，空压机通过进气管与第一好氧池、第三好氧池联通。

进一步，第一好氧池和第二好氧池通过隔离挡板连接，第二好氧池、第三好氧池通过穿孔板连接，第三好氧池、第四好氧池通过隔离挡板连接；

第一缺氧池和第二缺氧池通过竖向挡板连接，第二缺氧池和第一好氧池通过穿孔板连接。

进一步，第四好氧池、沉淀过渡池通过穿孔板连接。

进一步，缺氧池中按体积比40～50％投加商用移动床填料形成填料层；好氧池中按体积比30～40％投加高比表面积商用移动床填料形成填料层。

进一步，设置曝气装置的好氧池之间通过孔径为1cm的穿孔板连接，在每一个曝气池在中间位置设置一个距离池底20cm，距正常工作液面10cm的隔离挡板。

本发明的优点及积极效果为：第一好氧池和第二好氧池为好氧双循环结构、第三好氧池和第四好氧池为好氧双循环结构，分别通过曝气使填料在反应器中完全处于流花状态，填料在各自独立空间循环流动，不会局部堆积且不会流失，解决了传统工艺填料流化困难、局部堆积和填料易于流失的问题。可提高污水生物处理反应器的运行负荷、脱氮效率和运行稳定性，是一种可广泛适用于生活污水高效处理的方法。在一体化污水处理设备中设置好氧双循环结构和硝化液气提回流装置，好氧池和缺氧池中分别投加生物填料，通过生物作用在去除有机物的同时可同步脱氮，用于乡镇或集中居住区生活污水处理。

本发明的污水处理的方法能耗低，可快速在填料上挂膜，实现有机物和氨氮的同步脱除；挂膜成功后COD、氨氮和总氮去除率高而且稳定，反应器的运行负荷高。生物膜培养成功后，COD去除率可稳定在90％左右，TN去除率在回流比低于100％的条件下稳定在70％以上，解决了传统AO工艺生物脱氮回流比大且脱氮效率不高的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置结构示意图；

图中：1、第一缺氧池；2、第二缺氧池；3、第一好氧池；4、第二好氧池；5、第三好氧池；6、第四好氧池；7、沉淀过渡池；8、控制室；9、空压机；10、进气管；11、硝化液回流管；12、气提泵。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置包括：第一缺氧池1、第二缺氧池2、第一好氧池3、第二好氧池4、第三好氧池5、第四好氧池6、沉淀过渡池7、控制室8、空压机9、进气管10、硝化液回流管11、气提泵12。

第一缺氧池1和第二缺氧池2通过竖向挡板连接，第二缺氧池2和第一好氧池3通过穿孔板连接，第一好氧池3和第二好氧池4通过隔离挡板连接，第二好氧池4、第三好氧池5通过穿孔板连接，第三好氧池5、第四好氧池6通过隔离挡板连接，第四好氧池6、沉淀过渡池7通过穿孔板连接。

控制间8内安装有空压机9，空压机9通过进气管与第一好氧池3、第三好氧池5联通，气提泵12通过硝化液回流管11与第一缺氧池1联通。

在本发明中：

设置好氧双循环结构和硝化液回流装置，在好氧池和缺氧池中分别投加生物填料，通过生物作用在去除有机物的同时同步脱氮。

将好氧空间分为两个独立的好氧池，每个好氧池中间位置设置竖向挡板，将好氧池分为上下联通、水流可以在其中循环流动的相同大小的两部分，选其中一部分设置曝气装置，通过鼓风曝气使水流在独立池子中循环流动。

在缺氧池中间位置设置竖向挡板，将缺氧池分为底部联通、相同大小的两部分，缺氧池中按体积比40～50％投加填料，运行中填料保留在各自最初投加的池子中，而污水可以从一个池子自流进入另一个池子。

在连续进出水处理过程中，缺氧池有机容积负荷为2.0～3.5kgCOD/m³﹒d，水力停留时间2.5～3.5h，优选3.0h。

在好氧池中按体积比30～40％投加高比表面积填料，在曝气过程中填料随水流在好氧池中循环移动。

所需空气由空压机提供，空气管道系统设置可调节阀门对空气量进行调节。空气量和进水量体积比按5～8:1优选6:1。

好氧池有机容积负荷为1.5～3.0kgCOD/m³﹒d，水力停留时间3.8～5.0h，优选4.2h。

缺氧池中填料经过30～45d培养在其上生成深灰色生物膜，厚度约为50～200μm；好氧池中填料经过15～20d培养在其上生成黄褐色生物膜，厚度约为200～500μm。

在循环曝气池6后设置沉淀过渡池7，沉淀过渡池7中设置气提泵装置，将硝化液提升回流至缺氧池前端，与进水同步进入缺氧池进行反硝化脱氮，硝化液回流比按50～100％，优选80％。

气提泵所需空气由空压机通过管道提供，气体进入气提泵之前设置有可调节阀门对气量进行调节。

硝化液提升回流至缺氧池前端进入缺氧池之前设置一混合池，混合池水力停留时间5min，混合后污水自流进入缺氧池。

本发明的工作原理：

本发明提供的双循环结构，将生物处理工艺的好氧区分为两个相对独立的长宽比为2:1的好氧曝气池，曝气池之间通过孔径为1cm的穿孔板连接，在每一个曝气池在中间位置设置一个距离池底20cm，距正常工作液面10cm的隔离挡板，将曝气池分为两个正方形区域，在其中一个区域布设曝气设施，按曝气池总体积比30～40％投加高比表面积商用移动床填料，开启曝气即可在好氧区域形成内循环运行方式。在缺氧池中间位置设置竖向挡板，挡板靠近反应池底部20cm区域为孔径1cm、开孔率20％的穿孔板，将缺氧池分为底部联通、相同大小的两部分，缺氧池中按体积比40～50％投加商用移动床填料。在曝气池末端设置过渡池，过渡池底部与曝气池之间通过孔径1cm、开孔率20％的10cm高穿孔板连接，沉淀污泥可直接自流返回曝气区。过渡池中设置气提泵装置，将硝化液提升回流至缺氧池前端，与进水同步进入缺氧池进行反硝化脱氮，硝化液回流比80％。

本发明提供的内循环MBBR污水处理工艺方法，具体的运行方式是将生活污水泵入缺氧池，缺氧池中按体积比40～50％投加高比表面积生物填料，缺氧池有机容积负荷为2.0～3.5kgCOD/m³﹒d，污水在缺氧池中反应3.0h；经缺氧处理后的污水自流进入好氧池，好氧池中按体积比30～40％投加高比表面积商用移动床填料，好氧池有机容积负荷为1.5～3.0kgCOD/m³﹒d，污水在好氧池中曝气反应4.2h；好氧处理后的污水自流进入过渡池，在过渡池中污泥自动回流到好氧池，而硝化液按50～100％比例回流至缺氧池以提高系统脱氮效率。经此系统处理后能获得COD、氨氮和总氮都可达到GB18918-2002一级A标排放要求。

下面结合具体实施例对本发明的应用效果作详细的描述。

实施例1

设计处理能力为10m³/d的一体化污水处理设备，在缺氧池投加0.5m³生物填料，在好氧池投加0.5m³生物填料，曝气量60m³/d，硝化液回流比100％，连续运行28天以后，在进水COD_Cr浓度为280mg/L、总氮浓度40mg/L、氨氮浓度32mg/L条件下，出水COD_Cr浓度为34mg/L、总氮浓度9.2mg/L、氨氮浓度3.6mg/L。

实施例2

设计处理能力为50m³/d的一体化污水处理设备，在缺氧池投加3.0m³生物填料，在好氧池投加3.5m³生物填料，曝气量300m³/d，硝化液回流比80％，连续运行30天以后，在进水COD_Cr浓度为260mg/L、总氮浓度42mg/L、氨氮浓度30mg/L条件下，出水COD_Cr浓度为38mg/L、总氮浓度10.5mg/L、氨氮浓度2.9mg/L。

实施例3

设计处理能力为100m³/d的一体化污水处理设备，在缺氧池投加6.0m³生物填料，在好氧池投加7.0m³生物填料，曝气量600m³/d，硝化液回流比100％，连续运行30天以后，在进水COD_Cr浓度为260mg/L、总氮浓度45mg/L、氨氮浓度32mg/L条件下，出水COD_Cr浓度为36mg/L、总氮浓度9.5mg/L、氨氮浓度2.8mg/L。

上述各实施例中，COD_Cr、总氮和氨氮均采用中国环境科学出版社《水和废水监测分析方法》第四版所述方法测定。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置，其特征在于，所述采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置包括：

四个好氧池、两个缺氧池；

好氧池中间位置设置竖向挡板，好氧池上下联通；设置曝气装置；

2.如权利要求1所述的采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置，其特征在于，所述气提泵通过硝化液回流管与第一缺氧池联通，空压机通过进气管与第一好氧池、第三好氧池联通。

3.如权利要求1所述的采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置，其特征在于，第一好氧池和第二好氧池通过隔离挡板连接，第二好氧池、第三好氧池通过穿孔板连接，第三好氧池、第四好氧池通过隔离挡板连接；

4.如权利要求3所述的采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置，其特征在于，第四好氧池、沉淀过渡池通过穿孔板连接。

5.如权利要求1所述的采用好氧双循环和硝化液气提回流的生活污水处理装置，其特征在于，缺氧池中按体积比40～50％投加商用移动床填料形成填料层；好氧池中按体积比30～40％投加高比表面积商用移动床填料形成填料层。

6.如权利要求1所述的采用好氧双循环和硝化液回流的生活污水处理装置，其特征在于，设置曝气装置的好氧池之间通过孔径为1cm的穿孔板连接，在每一个曝气池在中间位置设置一个距离池底20cm，距正常工作液面10cm的隔离挡板。