CN107473508A - 一种环境微生物和分段进水两级ao去除总氮的水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，通过投加环境微生物构建活性污泥系统，同时根据进水水质调整工艺各段进水流量分配、缺氧池和好氧池的容积、污泥龄以及回流比等运行参数及外界因素，形成环境微生物+分段进水两级A/O工艺；在污水处理实践过程中，通过不断优化总结，有针对性地筛选出环境微生物，能够使硝化菌在生物系统中形成优势菌，大大提高降解氨氮的能力，从而保证较常规A/O系统有更好、更彻底的脱氮效果。与此同时，为满足各行业对于总氮指标越来越严格的要求，将环境微生物+A/O生物脱氮工艺改良升级为环境微生物+分段进水两级A/O生物脱氮工艺，实现提高总氮去除率、降低运行成本的目的。

Description

一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法

技术领域

本发明涉及污水生物处理及污水资源化利用技术领域，具体为一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法。

背景技术

随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富营养化问题日益突出，其中总氮是反映水体富营养化的主要指标。为遏制水环境不断恶化的趋势，一大批污水处理设施在我国相继建成并投入运行，大大改善了水环境。但由于历史原因，大部分污水处理厂（站）对总氮的去除效果不理想，而国家近几年又不断在总氮排放标准上提出了严格的要求，如《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GBl8918-2002）以及发酵类制药、制革、焦化等行业排放标准内均明确了总氮排放要求。现有城镇和工业污水处理厂（站）主导工艺中大量采用A/A/O工艺、SBR和氧化沟工艺。这些工艺在去除有机物和氨氮方面效果较好，但是面对愈加严格的总氮排放要求，有些设施就必须进行技术改造来提升总氮的处理效果。

污水脱氮技术可以分为物化法和生化法。物化法有物化吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、离子交换法、电渗析等，但物化法不包括有机氮转化为氨氮和氨氮氧化为硝酸盐氮的过程，通常只能去除氨氮，同时由于物化法普遍存在工艺复杂、运行成本高、适应范围较小的问题，难以在较大规模的污水处理中推广应用。所以，生物脱氮法在污水处理中越来越受到人们的青睐。在生物脱氮系统中，不但可以去除有机物，还可以将污水中的有机氮和氨氮通过生物硝化反硝化作用转化为氮气，最终从污水中去除，具有脱氮效果好、无二次污染、能耗成本低等优点。目前应用较多的污水处理脱氮工艺包括A/O前置反硝化工艺、氧化沟工艺、SBR及变形工艺、MBR工艺等，但受限于回流比、C/N比、微生物菌群等，上述工艺对于总氮的去除效率较低（70-80%），因此并未达到理想的无害化处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，利用有限的反应池容积，提高进水碳源利用效果，增大总氮处理效果，同时可以降低工程造价和运行成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，包括活性污泥系统，所述活性污泥系统包括矩形的钢筋混凝土反应池，反应池内设置两个A/O单元形成的两级串联结构，每个A/O单元内采用钢筋混凝土隔墙分隔为缺氧池、好氧池、缺氧池和好氧池，每一级A/O单元的缺氧池和缺氧池均设置进水管道与总进水管道相连；所述第一级A/O单元的好氧池与第二级A/O单元的缺氧池相连通，呈两级串联结构，第二级A/O单元的好氧池与二沉池相连，二沉池设置污泥回流系统，污泥回流系统通过底部排泥管将污泥回流至缺氧池前端，同时通过剩余污泥管道排出剩余污泥来控制污泥龄；具体包括以下步骤：

S1：先投加体积为池体容积1-2%的环境微生物及粉末活性炭载体；

S2：每日定时投加定量营养物质对环境微生物进行扩大培养；

S3：定时取水样检测，待硝化启动完成后即完成活性污泥系统的构建；

S4：通过进水管道阀门控制部分进水与二沉池经污泥回流管道回流的污泥分别进入缺氧池搅拌混合，而其余进水进入缺氧池，待污水经缺氧池、好氧池、缺氧池和好氧池完成反硝化和硝化反应；

S5：好氧池反应后的出水自流至二沉池完成泥水分离，出水达标外排或进入后续处理单元，期间定时取水样检测，根据实际处理效果逐步提高进水量直至设计水量；

S6：进水量达到设计水量后，根据工程实践经验和实际处理效果，通过调节进水流量分配、污泥回流比、污泥龄、pH、溶解氧参数进行整体运行的优化。

优选的，所述缺氧池和好氧池之间及缺氧池和好氧池之间的容积比为1：2-1：3。

优选的，所述缺氧池和缺氧池内均设置潜水搅拌装置。

优选的，所述好氧池和好氧池内均设置微孔曝气装置，其池内溶解氧分别在1mg/L和1.5-2mg/L。

优选的，所述缺氧池和缺氧池的进水管道上均设置有控制阀门和流量计量装置。

优选的，所述S4中的好氧池产生的硝化液直接进入缺氧池，污泥在缺氧池和缺氧池内利用进水中的有机物作为碳源完成反硝化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，脱氮效率提高：环境微生物+分段进水两级A/O工艺属于后置反硝化的范畴，且碳源均来自于污水本身，理论上不需要设置内回流，混合液均可参与反硝化过程，节省能耗的同时可获得更高的反硝化率即脱氮效率。

2、本环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，平均污泥浓度提高：由于污水分段进入缺氧池，回流污泥的稀释被推迟，从空间上形成污泥浓度梯度，前段污泥浓度较高，可在局部空间形成高污泥浓度、低底物浓度，降低污泥负荷，减少池体总容积，节省投资。

3、本环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，节能降耗：环境微生物+分段进水两级A/O工艺通过投加环境微生物构建活性污泥系统，采用后置反硝化方式脱氮，取消内回流，可以节省内回流的能耗，同时缺氧池、缺氧池进水充分利用污水中的碳源，可节省脱氮所需外加的碳源。

附图说明

图1为本发明整体结构流程图。

图中：1活性污泥系统、2反应池、21缺氧池、22好氧池、23缺氧池、24好氧池、3二沉池、4污泥回流系统。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

请参阅图1，本发明实施例中：一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，包括活性污泥系统1，活性污泥系统1包括矩形的钢筋混凝土反应池2，设置两个A/O单元形成的两级串联结构，每个A/O单元内采用通过钢筋混凝土隔墙分隔为缺氧池21、好氧池22、缺氧池23和好氧池24，容积比为1：2-1：3之间，缺氧池21和缺氧池23内设置潜水搅拌装置（现有技术图纸未标示）避免污泥淤积，好氧池22和好氧池24内设置微孔曝气装置（现有技术图纸未标示）用于供氧，保证第1级、第2级A/O单元的池内溶解氧分别在在1mg/L左右和1.5-2mg/L，每一级A/O单元的缺氧池21和缺氧池23均设置进水管道（Q1、Q2）与总进水管道相连，分别设置阀门及流量计量装置，便于调整进水量；好氧池22与缺氧池23相连通呈两级串联结构，好氧池24与二沉池3相连，二沉池3设置污泥回流系统4，通过底部排泥管将污泥回流至缺氧池21前端，同时可通过剩余污泥管道排出剩余污泥来控制污泥龄；具体包括以下步骤：

第一步：接种阶段：先投加体积为池体容积1-2%的环境微生物（现有技术）及粉末活性炭载体，每日定时投加定量营养物质对环境微生物进行扩大培养，定时取水样检测，待硝化启动完成后即完成活性污泥系统1的构建；

第二步：提升负荷阶段：初期进水量较小，通过进水管道阀门控制部分进水（40-60%）与二沉池3经污泥回流管道回流的污泥分别进入缺氧池21搅拌混合，而其余进水（40-60%）进入缺氧池23，每级A/O单元的污水分别经过该级的缺氧池21和好氧池22处理后再进入下一级单元，先后通过单元内的缺氧池21、好氧池22、缺氧池23和好氧池24完成反硝化和硝化反应，其中好氧池22产生的硝化液直接进入缺氧池23，在缺氧池21和缺氧池23内利用进水中的有机物作为碳源完成反硝化，好氧池24出水自流至二沉池3完成泥水分离，出水达标外排或进入后续处理单元，期间定时取水样检测，根据实际处理效果逐步提高进水量直至设计水量；

第三步：稳定运行阶段：进水量达到设计水量后，根据工程实践经验和实际处理效果，通过调节进水流量分配、污泥回流比、污泥龄、pH、溶解氧等参数进行整体运行的优化，使整个活性污泥处理系统达到设计处理能力和出水指标，同时降低运行成本和人工操作强度。

工作原理：本环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，通过投加环境微生物构建活性污泥系统1，部分进水（40-60%）与回流污泥进入缺氧池21，而其余进水（40-60%）进入缺氧池23后分别通过好氧池22、好氧池24完成硝化反应，好氧池22产生的硝化液直接进入缺氧池23，在缺氧池21、缺氧池23内利用进水中的有机物作为碳源，在不加或少加碳源和不需要混合液回流的情况下，可达到比较高的反硝化效率，好氧池24出水自流至二沉池3完成泥水分离，出水达标外排或进入后续处理单元；同时根据进水水质调整工艺各段进水流量分配、缺氧池21、好氧池22、缺氧池23和好氧池24的容积、污泥龄以及回流比等运行参数及外界因素，形成环境微生物+分段进水两级A/O工艺。

在污水处理实践过程中，通过不断优化总结，有针对性地筛选出环境微生物，创造性地研发出MicrowaterTM环境微生物废水处理技术体系，该环境微生物系统由于其食物链完整、泥龄长，因此采用环境微生物的A/O系统能够使硝化菌在生物系统中形成优势菌，大大提高降解氨氮的能力，从而保证较常规A/O系统有更好、更彻底的脱氮效果，与此同时，为满足各行业对于总氮指标越来越严格的要求，将环境微生物+ A/O生物脱氮工艺改良升级为环境微生物+分段进水两级A/O生物脱氮工艺，实现提高总氮去除率、降低运行成本的目的。

综上所述：本环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，脱氮效率提高：环境微生物+分段进水两级A/O工艺属于后置反硝化的范畴，且碳源均来自于污水本身，理论上不需要设置内回流，混合液均可参与反硝化过程，节省能耗的同时可获得更高的反硝化率即脱氮效率；平均污泥浓度提高：由于污水分段进入缺氧池21，回流污泥的稀释被推迟，从空间上形成污泥浓度梯度，前段污泥浓度较高，可在局部空间形成高污泥浓度、低底物浓度，降低污泥负荷，减少池体总容积，节省投资；节能降耗：环境微生物+分段进水两级A/O工艺通过投加环境微生物构建活性污泥系统1，采用后置反硝化方式脱氮，取消内回流，可以节省内回流的能耗，同时缺氧池21、缺氧池23进水充分利用污水中的碳源，可节省脱氮所需外加的碳源。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，包括活性污泥系统（1），所述活性污泥系统（1）包括矩形的钢筋混凝土反应池（2），反应池（2）内设置两个A/O单元形成的两级串联结构，每个A/O单元内采用钢筋混凝土隔墙分隔为缺氧池（21）、好氧池（22）、缺氧池（23）和好氧池（24），每一级A/O单元的缺氧池（21）和缺氧池（23）均设置进水管道与总进水管道相连；所述第一级A/O单元的好氧池（22）与第二级A/O单元的缺氧池（23）相连通，呈两级串联结构，第二级A/O单元的好氧池（24）与二沉池（3）相连，二沉池（3）设置污泥回流系统（4），污泥回流系统（4）通过底部排泥管将污泥回流至缺氧池（21）前端，同时通过剩余污泥管道排出剩余污泥来控制污泥龄；具体包括以下步骤：

S1：先投加体积为池体容积1-2%的环境微生物及粉末活性炭载体；

S2：每日定时投加定量营养物质对环境微生物进行扩大培养；

S3：定时取水样检测，待硝化启动完成后即完成活性污泥系统（1）的构建；

S4：通过进水管道阀门控制部分进水与二沉池（3）经污泥回流管道回流的污泥分别进入缺氧池（21）搅拌混合，而其余进水进入缺氧池（23），待污水经缺氧池（21）、好氧池（22）、缺氧池（23）和好氧池（24）完成反硝化和硝化反应；

S5：好氧池（24）反应后的出水自流至二沉池（3）完成泥水分离，出水达标外排或进入后续处理单元，期间定时取水样检测，根据实际处理效果逐步提高进水量直至设计水量；

S6：进水量达到设计水量后，根据工程实践经验和实际处理效果，通过调节进水流量分配、污泥回流比、污泥龄、pH、溶解氧参数进行整体运行的优化。

2.根据权利要求1所述的一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，所述缺氧池（21）和好氧池（22）之间及缺氧池（23）和好氧池（24）之间的容积比为1：2-1：3。

3.根据权利要求1所述的一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，所述缺氧池（21）和缺氧池（23）内均设置潜水搅拌装置。

4.根据权利要求1所述的一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，所述好氧池（22）和好氧池（24）内均设置微孔曝气装置，其池内溶解氧分别在1mg/L和1.5-2mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，所述缺氧池（21）和缺氧池（23）的进水管道上均设置有控制阀门和流量计量装置。

6.根据权利要求1所述的一种环境微生物和分段进水两级AO去除总氮的水处理方法，其特征在于，所述S4中的好氧池（22）产生的硝化液直接进入缺氧池（23），污泥在缺氧池（21）和缺氧池（23）内利用进水中的有机物作为碳源完成反硝化。