CN107055973A - 无外加碳源去除总氮的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,该方法用于污水处理总氮的去除，该方法是在处理装置中进行硝化作用和反硝化作用，该方法通过六个步骤达到出水指标COD:25—30mg/L、BOD：4—6mg/L、SS≤1mg/L、TP：0.2—0.3mg/L、NH3‑N：1‑3mg/L、TN：9‑10mg/L，本方法去除1个TN需要1.5—2个BOD，出水排放至河道或管网。本发明的效果是通过该方法中采用多点进水将碳源分布，及180d以上的污泥龄，能更好的富集优势硝化菌和反硝化菌,此时硝化作用和反硝化作用同步进行去除总氮，并且去除1个TN需要1.5—2个BOD，即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD，大大减小了对碳源的消耗，使得进水不另外投加碳源的情况下，能更好的去除总氮。

Description

无外加碳源去除总氮的污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理方法领域，尤其是涉及一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,使出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准的污水处理方法领域。

背景技术

在国务院印发的《水污染防治行动计划》中提到，要选择对水环境质量有突出影响的总氮、总磷等指标，研究纳入流域、区域污染物排放总量控制约束性指标体系，并明确要求，“十三五”期间，汇入富营养化湖库的河流和沿海地级及以上城市应实施总氮排放控制，总磷控制也提上了日程，将在部分流域、区域开展控制。

国家环保局发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》征求意见稿，首次提出特别排放限值(特别排放限值总体与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水体水质要求相当(总氮除外)，可以满足生态环境敏感区对污水处理厂排放控制的需求。同时，氨氮和总氮指标提出了为满足水体富营养化控制需求的限值)。此次修订同时提出了对于敏感区域适用的特别排放限值，规定生态环境敏感区的污水排放需提高至地表水IV类水质要求。特别排放限值中要求处理出水COD浓度不高于30mg/L，SS浓度不高于5mg/L。由此，国内大多数污水处理厂现有的工艺流程已经无法满足新的水质要求，必须要进行优化改造。

随着水资源的短缺和环境污染的加剧，现有污水处理厂的出水指标更加严格，对出水总氮有了更明确的要求。这就需要污水中有比较充足的碳源，从而通过硝化反硝化去除总氮。传统工艺中去除1个TN需要4个BOD，即去除1mg/L的TN需要4mg/L的BOD，所以传统工艺中在去除总氮的过程中会大量消耗碳源。现在很多污水处理厂面临碳源不足的问题，为了使出水总氮达标，不得不人为投加碳源。目前，解决碳源不足的问题，主要考虑外加碳源(如甲醇、乙醇、乙酸和葡萄糖等)，但是这样会大大增加污水处理厂的处理成本。研究表明，采用甲醇作为碳源的成本相当于水厂运行管理成本的70％之多，或者将富含可生物降解有机物的工业废水投加到城市污水中，然后这样会增加额外的运输费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,以利于解决目前污水处理出现碳源不足、脱氮除磷处理效果不稳定不达标以及投加外部碳源去除总氮成本高等问题。

本发明采用的技术方案是提供一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,该方法 用于污水处理中总氮的去除，并且出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，该方法是在依次连接的缺氧池、厌氧池、预好氧池、MBR池、消毒兼清水池以及污泥池的处理装置中进行硝化作用和反硝化作用，所述缺氧池、厌氧池、预好氧池、MBR池的污泥龄为180d以上；其中：该方法包括以下步骤：

A：多点分布碳源，使得硝化作用和反硝化作用在所述各个池中同步进行，采用多点进水方式，将进水污水分成四部分，75％进入缺氧池，15％进入厌氧池，5％进入预好氧池，剩余的5％进入MBR池。

B：缺氧池中75％的进水与预好氧池回流的混合液进行混合反应，水力停留时间为3h，在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从预好氧池回流带入的硝酸盐转化成氮气溢入大气中。

C：经过缺氧池处理后，污水进入厌氧池中与15％的进水和MBR池回流的混合液进行混合反应，在厌氧条件下，从MBR池回流带入的硝酸盐在反硝化菌的反硝化作用下转化成氮气溢入大气中，厌氧段的停留时间为3h。

D：经过厌氧池处理后，污水进入预好氧池中，与15％的进水混合反应，在预好氧池中，硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，通过硝化菌的硝化作用，将氨氮转化成硝酸盐,预好氧池的停留时间为2h，预好氧池中的混合液通过安装在预好氧池中的回流装置回流至缺氧池，回流比为100％—200％，此回流为常开，回流装置通过阀门调节回流量；在该阶段加入化学除磷装置，进行除磷，使得出水总磷达标。

E：经过预好氧池处理后，污水进入MBR池中，与5％的进水混合反应，MBR池在与MBR膜组件连接的抽吸泵产生的负压条件下，混合反应的混合液中的水经过平板膜完成固液分离，污泥沉落，混合液通过回流装置回流至厌氧池中，回流比为100％-200％，此回流为常开，回流装置通过阀门调节回流量，剩余污泥进入污泥池。

F：进过MBR池出水随后进入到消毒兼清水池，停留时间为2h，此时出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，出水指标COD:25—30mg/L、BOD：4—6mg/L、SS≤1mg/L、TP：0.2—0.3mg/L、NH3-N：1-3mg/L、TN：9-10mg/L，本方法去除1个TN需要1.5—2个BOD，即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD，出水排放至河道或管网。

本发明的效果是通过该方法中采用多点进水将碳源分布，及180d以上的污泥龄等特点，能更好的富集优势硝化菌和反硝化菌，此时硝化作用和反硝化作用同步进行,能更好的去除总氮，并且通过该方法去除总氮时，去除1个TN需要1.5—2个BOD，即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD，在去除总氮的过程中，大大减小了对碳源的消耗，使得进水在碳源不足，且不另外投加碳源的情况下，能更好的去除总氮。

附图说明

图1为本发明的无外加碳源去除总氮的装置示意图。

图中：

1缺氧池、2厌氧池、3预好氧池、4MBR池、5消毒兼清水池、6污泥池、7回流装置、8抽吸泵、9回流装置、10控制柜、11微孔曝气器、12混合液回流管Ⅰ、13混合液回流管Ⅱ、14膜组件、15人孔、16气阀、17进水管、18出水管、19风机、20空气管道

具体实施方式

结合附图对本发明的无外加碳源去除总氮的污水处理方法加以说明。

如图1所示，本发明的无外加碳源去除总氮的污水处理方法用于污水处理中总氮的去除，并且出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，该方法是在依次连接的缺氧池1、厌氧池2、预好氧池3、MBR池4、消毒兼清水池5以及污泥池6的处理装置中进行硝化作用和反硝化作用，所述缺氧池1、厌氧池2、预好氧池3、MBR池4的污泥龄为180d以上；该方法包括以下步骤：

1：通过进水管17进水的污水分成四部分，采用多点进水方式，75％进入缺氧池1，15％进入厌氧池2，5％进入预好氧池3，剩余的5％进入MBR池4；进水采用多点进水的方式，根据一定比例分别进入到不同工艺段，能更好的将碳源分布；

2：缺氧池1中75％的进水与预好氧池3回流的混合液进行混合反应，水力停留时间为3h，在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从预好氧池3回流带入的硝酸盐转化成氮气溢入大气中；

3：经过缺氧池1处理后，污水进入厌氧池2中与15％的进水和MBR池4回流的混合液进行混合反应，在厌氧条件下，从MBR池4回流带入的硝酸盐在反硝化菌的反硝化作用下转化成氮气溢入大气中，厌氧段的停留时间为3h；

4：经过厌氧池2处理后，污水进入预好氧池3中，与15％的进水混合反应，在预好氧段，池底设有微孔曝气器11，采用鼓风机19一用一备，硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，通过硝化菌的硝化作用，将氨氮转化成硝酸盐,预好氧段的停留时间为2h，出水溶解氧控制在1.0—1.5mg/L，预好氧段的混合液通过回流装置7经过混合液回流管Ⅱ13回流至缺氧池1，其中回流采用气提回流装置，回流比为100％—200％，此回流为常开，通过阀门16调节来控制回流量，在该阶段加入化学除磷装置，进行除磷；

5：经过预好氧池3处理后，污水进入MBR池4中，与5％的进水混合反应，其中采用的是好氧MBR，将MBR膜组件14放置在好氧池中，池底设有微孔曝气器11，进行生物硝化作用，硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，通过硝化菌的硝化作用，将氨氮转化成硝酸盐，停留时间为4h；MBR池在抽吸泵8产生的负压条件下，混合液中的水经过平板膜完成固液分离，污泥沉落，混合液通过回流装置9经过混合液回流管Ⅰ12回流至厌氧池2中，其中回流同样采用气提回流装置，回流比为100％—200％，此回流为常开，通过阀门16调节来控制回流量，剩余污泥进入污泥池6，产生的污泥量很少，约4-6个月排泥一次即可；MBR池4中的微孔曝气器和对膜组件的曝气的风量来源风机19经过空气管道20输送，风机19一用一备。

6、缺氧池1、厌氧池2、预好氧池3、MBR池4的污泥龄为180d以上，能很好的富集优势硝化菌和反硝化菌，该条件下硝化作用和反硝化作用同步进行,能更好的去除总氮。

7：进过MBR池4出水随后进入到消毒兼清水池5，停留时间为2h，本方法去除1个TN需要1.5—2个BOD，即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD，在去除总氮的过程中，大大减小了对碳源的消耗。出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，出水指标COD:25—30mg/L、BOD：4—6mg/L、SS≤1mg/L、TP：0.2—0.3mg/L、NH3-N：1-3mg/L、TN：9-10mg/L，然后通过出水管18排放至河道或管网。

8、所述的处理装置包括顺序连接的缺氧池1、厌氧池2、预好氧池3、MBR池4、消毒兼清水池5以及污泥池6等六个池组可制作为一体化设备，通过控制柜10中设有的自动控制系统，实现进水、曝气、回流、排泥以及出水的自动化控制。

9、缺氧池1、厌氧池2、预好氧池3、MBR池4、消毒兼清水池5每个池子上方都设有人孔15，方便检修。

Claims (4)

1.一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法，该方法用于污水处理中总氮的去除，并且出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，该方法是在依次连接的缺氧池(1)、厌氧池(2)、预好氧池(3)、MBR池(4)、消毒兼清水池(5)以及污泥池(6)的处理装置中进行硝化作用和反硝化作用，所述缺氧池(1)、厌氧池(2)、预好氧池(3)、MBR池(4)的污泥龄为180d以上；其特征是：该方法包括以下步骤：

A：多点分布碳源，使得硝化作用和反硝化作用在所述各个池中同步进行，采用多点进水方式，将进水污水分成四部分，75％进入缺氧池(1)，15％进入厌氧池(2)，5％进入预好氧池(3)，剩余的5％进入MBR池(4)；

B：缺氧池(1)中75％的进水与预好氧池(3)回流的混合液进行混合反应，水力停留时间为3h，在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从预好氧池(3)回流带入的硝酸盐转化成氮气溢入大气中；

C：经过缺氧池(1)处理后，污水进入厌氧池(2)中与15％的进水和MBR池(4)回流的混合液进行混合反应，在厌氧条件下，从MBR池(4)回流带入的硝酸盐在反硝化菌的反硝化作用下转化成氮气溢入大气中，厌氧段的停留时间为3h；

D：经过厌氧池(2)处理后，污水进入预好氧池(3)中，与15％的进水混合反应，在预好氧池(3)中，硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，通过硝化菌的硝化作用，将氨氮转化成硝酸盐,预好氧段的停留时间为2h，预好氧池(3)中的混合液通过安装在预好氧池中的回流装置(7)回流至缺氧池(1)，回流比为100％—200％，此回流为常开，回流装置(7)通过阀门(16)调节回流量；在该阶段加入化学除磷装置，进行除磷，使得出水总磷达标；

E：经过预好氧池(3)处理后，污水进入MBR池(4)中，与5％的进水混合反应，MBR池(4)在与MBR膜组件(14)连接的抽吸泵(8)产生的负压条件下，混合反应的混合液中的水经过平板膜完成固液分离，污泥沉落，混合液通过回流装置(9)回流至厌氧池(2)中，回流比为100％-200％，此回流为常开，回流装置(9)通过阀门(16)调节回流量，剩余污泥进入污泥池(6)；

F：进过MBR池(4)出水随后进入到消毒兼清水池(5)，停留时间为2h，此时出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准，出水指标COD:25—30mg/L、BOD：4—6mg/L、SS≤1mg/L、TP：0.2—0.3mg/L、NH3-N：1-3mg/L、TN：9-10mg/L，本方法去除1个TN需要1.5—2个BOD，即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD，出水排放至河道或管网。

2.根据权利要求1中所述的无外加碳源去除总氮的污水处理方法，其特征是：步骤D和步骤E中的回流为混合液回流，回流方式全部采用气提回流方式。

3.根据权利要求1中所述的无外加碳源去除总氮的污水处理方法，其特征是：预好氧池(3)池底设有微孔曝气器(11)；出水溶解氧控制在1.0—1.5mg/L。

4.根据权利要求1中所述的无外加碳源去除总氮的污水处理方法，其特征是：MBR池(4)采用的是好氧MBR，池底设有微孔曝气器(11)，在混合液固液分离的同时，也能进行生物硝化作用，硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，通过硝化菌的硝化作用，将氨氮转化成硝酸盐，停留时间为4h。