CN108046524A - 污水提标改造及深度处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种市政污水提标改造的深度处理方法，通过絮凝反应沉淀和生物滤池部分的组合工艺处理市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A出水；通过设置絮凝反应沉淀部分降低水中悬浮物质对后续生物滤池部分的运行和防止堵塞起到保护效果；通过设置生物滤池部分从而完成对有机污染物的降解。本发明的一种市政污水提标改造的深度处理方法能有效的去除污水中的COD和氨氮、总氮，使得水中可生物降解的有机物进一步得到去除、水中的悬浮物得到降低，最终可满足现有一级A处理工艺提标改造的出水水质要求。

Description

污水提标改造及深度处理方法

技术领域

本发明涉及市政污水处理领域，具体是一种市政污水提标改造的深度处理方法。

背景技术

近些年来由于国家层面提高排放标准带来的行政压力，水环境污染问题和水资源短缺，使得污水处理厂的提标升级改造工作更为迫切。最新的国家环保局发布的《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，可以满足生态环境敏感区对污水处理厂排放控制的需求。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。由此可见，国内大部分的市政农村污水处理厂现有的工艺流程已经无法满足新的水质要求，必须要进行提标升级改造。农村污水处理厂在越来越严峻的环保压力下面，原有的污水处理装置也无法满足新的日益严格的排放标准。在这种情况下，污水处理厂提标升级改造已经非常必要，迫在眉睫。

发明内容

发明目的：本发明提供一种市政污水提标改造的深度处理方法，通过絮凝反应沉淀+生物滤池的组合工艺处理市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A出水；通过设置絮凝反应沉淀部分降低水中悬浮物质对后续生物滤池部分的运行和防止堵塞起到保护效果；通过设置生物滤池部分从而完成对有机污染物的降解。本发明的一种市政污水提标改造的深度处理方法能有效的去除污水中的COD和氨氮、总氮，使得水中可生物降解的有机物进一步得到去除、水中的悬浮物得到降低，最终可满足现有一级A处理工艺提标改造的出水水质要求。

技术方案：

一种污水提标改造的深度处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

步骤一：絮凝反应沉淀步骤，具体为：

1)向混合段投加10％的聚合氯化铝溶液，浓度为20～40mg/l，进水和10％的聚合氯化铝溶液在混合段的水力混合装置一中混合，混合后的液体流入絮凝反应段的絮凝段，向絮凝段投加1‰的聚丙烯酰胺溶液，浓度为10～20mg/l，液体和1‰的聚丙烯酰胺溶液在絮凝段的水力混合装置二中絮凝，停留设定时间一；

2)经过絮凝段的液体流入絮凝反应段的反应段，在反应段中的低速机械反应装置中反应，反应段停留设定时间二；

3)反应段出水至沉淀段，沉淀段停留设定时间三，在沉淀段水中的悬浮物及胶体物质反应后沉淀；

步骤二：生物滤池过滤步骤，絮凝反应沉淀步骤后的出水通过装置内廊道直接自流进入生物滤池部分，依次经过高负荷生物滤池段、低负荷生物滤池段、稀土磁砂过滤段，两段生物池中填充生物滤料，高负荷生物滤池段采用下向流形式，污水依次由上到下经过配水区、滤料区进入出水区，低负荷生物滤池段采用上向流形式，污水依次由下到上经过配水区、滤料区、出水区，污水在流过生物滤料载体表面的过程中，污水中的有机污染物被生物滤料表面的生物膜中的微生物吸附，部分有机物通过供氧载体向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，生物膜表层生长好氧和兼氧微生物，有机污染物经微生物好氧代谢而降解，生成是H2O、CO2、NH3等，在高负荷阶段供氧多以降解有机物和硝化脱除氨氮，低负荷阶段供养少具有以稳定有机物含量和脱除氨氮、反硝化降低总氮，低负荷生物过滤出水中悬浮物的浓度为30-50mg/L；所述稀土磁砂过滤段中填充稀土磁砂滤料，污水进入稀土磁砂过滤段中，依次经过配水渠、待滤水区、滤料区、收水区进行物理过滤，进行产水排放。

进一步地，步骤一中设定时间一为5min。

进一步地，步骤一中设定时间二为10min。

进一步地，步骤一中设定时间三为2h。

进一步地，高负荷生物滤池段、低负荷生物滤池段设置有爆气装置，高负荷生物滤池和低负荷生物滤池采用不曝气方式和曝气间歇运行方式，不曝气方式时曝气装置停止运行，曝气间歇运行方式时曝气和停止曝气间歇运行，该措施有利于营造多样化的微生物生长环境。

进一步地，高负荷生物过滤工序、低负荷生物过滤工序生物池中生物滤料为填充火山岩生物滤料。

进一步地，高负荷生物过滤工序中生物膜厚度约1-2mm。

有益效果：

(1)组合装置中填充的填料为火山岩生物滤料和稀土磁砂滤料。火山岩生物滤料抗腐蚀，具有惰性，在环境中不参与生物膜的生物化学反应，滤料表面带有正电荷，有利于微生物固着生长，亲水性强，附着的生物膜量多且速度快。稀土瓷砂滤料较普通砂滤料来说机械强度高、磨损率低、比表面积大、孔隙率高，球状的灰白色滤料，尤其适宜于去除污水中胶体杂质。

(2)絮凝反应沉淀出水进入生物滤池部分，可以进一步去除有机物、氮、悬浮物等指标，减少污染物指标排放，生物滤池部分既将生物反应和快速过滤集中在一个单元内完成，保证生物反应、快速过滤效果的同时，又使各阶段反应互不干扰。

(3)在组合工艺中，生物滤池部分的运行方式不同于常规生物滤池部分，无需向滤池内连续曝气供氧，而是采用间歇曝气运行方式，减少了生物过滤段的能耗，运行成本显著降低。

(4)采用本发明提出的絮凝反应沉淀与生物滤池部分组合工艺，对市政行业农村污水二级处理出水，可以将污水中的化学需氧量(COD)从约60-80mg/l，降低到40-45mg/l以下，悬浮物从约10-20mg/l，降低到5mg/l以下，该工艺可以满足市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A出水的要求

附图说明

图1是工艺流程简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

一种市政污水提标改造的深度处理方法，采用絮凝反应沉淀+生物滤池的组合工艺处理市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A，该处理方法包括以下步骤：

(一)絮凝反应沉淀步骤：

1)向混合段投加10％的聚合氯化铝溶液，浓度为20～40mg/l，使得进水和10％的聚合氯化铝溶液在混合段的水力混合装置一中混合，水力混合装置采用模块化设置，形式采用翼片形式，混合后的液体流入絮凝反应段的絮凝段，向絮凝段投加1‰的聚丙烯酰胺溶液，浓度为10～20mg/l，使得进水和1‰的聚丙烯酰胺溶液在絮凝段的水力混合装置二中絮凝，停留5min；

2)经过絮凝段的液体流入絮凝反应段的反应段，在反应段中的低速机械反应装置中反应，反应段停留10min；

3)反应段出水至沉淀段，沉淀段停留2h，在沉淀段水中的悬浮物及胶体物质反应后沉淀；在沉淀段水中80％以上的悬浮物及胶体物质反应后沉淀，沉淀段设置模块化斜板装置，沉淀后污水中的悬浮污染物指标降低至10mg/l或以下，此措施主要是为降低水中悬浮物质对后续生物滤池部分的运行和防止堵塞起到保护效果，沉淀后的满足要求的出水进入生物滤池部分。

(二)生物滤池步骤：絮凝反应沉淀步骤后的出水通过装置内廊道直接自流进入生物滤池部分，依次经过高负荷生物滤池段、低负荷生物滤池段、稀土磁砂过滤段，两段生物池中填充火山岩生物滤料，高负荷生物滤池段采用下向流形式，污水依次由上到下经过配水区、滤料区进入出水区，低负荷生物滤池段采用上向流形式，污水依次由下到上经过配水区、滤料区、出水区，污水在流过生物滤料载体表面的过程中，污水中的有机污染物被生物滤料表面的生物膜中的微生物吸附，部分有机物通过供氧载体向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对有机污染物的降解，生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，有机污染物经微生物好氧代谢而降解，生成是H2O、CO2、NH3等，高负荷和低负荷阶段在功能分区上一致，主要通过曝气供氧条件的改变，营造不同生物环境，在高负荷阶段主要起到有机物降解和硝化脱除氨氮作用，低负荷阶段主要起到稳定出水有机物含量和进一步脱除氨氮以及曝气条件的改变形成的缺氧反硝化降低总氮的作用，低负荷生物过滤出水中悬浮物的约为30-50mg/L；所述稀土磁砂过滤段中填充稀土磁砂滤料，污水进入稀土磁砂过滤段中，依次经过配水渠、待滤水区、滤料区、收水区进行物理过滤，进行产水排放。经过附着生长在填料表面的生物膜处理及过滤段滤料过滤后，可使得水中可生物降解的有机物进一步得到去除、水中的悬浮物得到降低，整个装置采用恒水位方式运行、连续进水连续出水。

本提标改造装置中絮凝反应沉淀+高负荷生物滤池+低负荷生物滤池+稀土磁砂滤池组合成一个反应装置应用于市政农村污水处理项目上，全部处理单元集成在一座钢制设备内。高负荷生物滤池和低负荷生物滤池均采用不曝气方式和曝气间歇运行方式，不曝气方式时曝气装置停止运行，曝气间歇运行方式时曝气和停止曝气间歇运行，曝气间歇运行方式可以为曝气2h，停止4h，可以营造不同生物环境，还可以节约成本。

盐城大丰草庙镇某生活污水处理装置采用现有二级处理工艺时，二级处理出水化学需氧量(COD)高，不能达到国家排放标准。采用提出的絮凝反应沉淀与生物滤池部分组合工艺，对该污水处理装置二级处理出水进行处理。该工艺中试处理系统，采用絮凝反应沉淀和生物滤池部分组合的一体化设备。该中试处理系统日处理量5m³/h。

污水处理过程如下：

用泵抽取二级处理出水经过沉淀后送往组合装置。首先进入絮凝反应沉淀絮凝段先后投加10％的聚合氯化铝溶液25mg/l和1‰的聚丙烯酰胺溶液12mg/l，使得一级B排放出水和这两种药剂在絮凝反应段进行水力混合；混合段停留时间设定为5min；混合段出水至絮凝段，反应段停留时间设定为10min,反应段出水至沉淀段，在沉淀段水中50％以上的悬浮物及胶体物质反应后沉淀，沉淀段设置模块化斜板装置，沉淀段停留时间为2h，沉淀后的满足要求的出水进入生物滤池部分生物滤池部分采用间歇曝气运行方式。生物滤池部分填料层停留时间3h。滤池运行一周后，就可以获得比较稳定的COD(化学需氧量)去除效果。

絮凝反应沉淀与生物滤池部分组合工艺中试处理系统对该装置二级处理出水的处理效果见表1。

表1组合工艺中试处理系统运行结果

表1中，采用本发明提出的絮凝反应沉淀与生物滤池部分组合工艺，可以将污水中的COD从约60-80mg/l，降低到40-45mg/l以下，悬浮物从约10-20mg/l，降低到5mg/l以下，氨氮从约10mg/l，降低到5mg/l以下，该工艺可以满足将市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A出水。

本发明提出的通过絮凝反应沉淀+生物滤池部分的组合工艺处理市政行业农村污水二级处理出水一级B提标改造为一级A出水；通过设置絮凝反应沉淀部分降低水中悬浮物质对后续生物滤池部分的运行和防止堵塞起到保护效果；通过设置生物滤池部分从而完成对有机污染物的降解，有效的去除污水中的COD和氨氮、总氮等指标，使得水中可生物降解的有机物进一步得到去除、水中的悬浮物得到降低。最终可满足现有一级A处理工艺提标改造的出水水质要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：

步骤一：絮凝反应沉淀步骤，具体为：

1)向混合段投加10％的聚合氯化铝溶液，浓度为20～40mg/l，进水和10％的聚合氯化铝溶液在混合段的水力混合装置一中混合，混合后的液体流入絮凝反应段的絮凝段，向絮凝段投加1‰的聚丙烯酰胺溶液，浓度为10～20mg/l，液体和1‰的聚丙烯酰胺溶液在絮凝段的水力混合装置二中絮凝，停留设定时间一；

2)经过絮凝段的液体流入絮凝反应段的反应段，在反应段中的低速机械反应装置中反应，反应段停留设定时间二；

3)反应段出水至沉淀段，沉淀段停留设定时间三，在沉淀段水中的悬浮物及胶体物质反应后沉淀；

步骤二：生物滤池过滤步骤，絮凝反应沉淀步骤后的出水通过装置内廊道直接自流进入生物滤池部分，依次经过高负荷生物滤池段、低负荷生物滤池段、稀土磁砂过滤段，两段生物池中填充生物滤料，高负荷生物滤池段采用下向流形式，污水依次由上到下经过配水区、滤料区进入出水区，低负荷生物滤池段采用上向流形式，污水依次由下到上经过配水区、滤料区、出水区，污水在流过生物滤料载体表面的过程中，污水中的有机污染物被生物滤料表面的生物膜中的微生物吸附，部分有机物通过供氧载体向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，生物膜表层生长好氧和兼氧微生物，有机污染物经微生物好氧代谢而降解，生成是H2O、CO2、NH3等，在高负荷阶段供氧多以降解有机物和硝化脱除氨氮，低负荷阶段供养少具有以稳定有机物含量和脱除氨氮、反硝化降低总氮，低负荷生物过滤出水中悬浮物的浓度为30-50mg/L；所述稀土磁砂过滤段中填充稀土磁砂滤料，污水进入稀土磁砂过滤段中，依次经过配水渠、待滤水区、滤料区、收水区进行物理过滤，进行产水排放。

2.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，步骤一中设定时间一为5min。

3.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，步骤一中设定时间二为10min。

4.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，步骤一中设定时间三为2h。

5.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，高负荷生物滤池段、低负荷生物滤池段设置有爆气装置，高负荷生物滤池和低负荷生物滤池均采用不曝气方式和曝气间歇运行方式，不曝气方式时曝气装置停止运行，曝气间歇运行方式时曝气和停止曝气间歇运行。

6.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，高负荷生物过滤工序、低负荷生物过滤工序生物池中生物滤料为填充火山岩生物滤料。

7.根据权利要求1所述的一种污水提标改造的深度处理方法，其特征在于，高负荷生物过滤工序中生物膜厚度约1-2mm。