CN108178307A - 一种七段深度脱氮生化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种七段深度脱氮生化处理方法，属于污水处理领域，其包括进水渠道、预缺氧区、厌氧区、缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧好氧区、后置缺氧区、后置好氧区和出水渠，进水渠道通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口分别与缺氧区、厌氧缺区和与缺氧区相通；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，MBBR好氧区内设置有导流墙、底部穿孔曝气管和其内投加有悬浮载体。本发明克服了现有传统的技术在深度脱氮方面效果不足的缺陷，可应用于现有脱氮要求更高的污水处理设施的升级改造和新设施的建设。
Description
技术领域
本发明涉及一种七段深度脱氮生化处理方法，属于污水处理领域。
背景技术
水资源污染问题日益加剧是引起我国水资源短缺的主要原因。而城市再生水的回用则是解决城市水危机的有效途径，目前北京市景观水体的70％以上都是应用再生水进行补给。景观水体对于水中的氮磷含量要求严格，过量排放则会引起水体富营养化，大量研究证明污水中的氮磷是导致受纳水体富营养化的主要原因，而我国城市污水处理厂的二级出水水质普遍不能达到景观用水的指标，必须经过深度脱氮除磷才能应用于景观水体体系。“水十条”的出台，治理劣Ⅴ类水，水污染物排放标准势必提高。
国家根据不同地区、不同流域制定不同的污水排放标准，标准提高到地表四类水的地区将覆盖大半个中国。然而目前在全国将近50%的污水处理厂执行一级B标准，25%的污水处理厂执行一级A标准，还有将近25%的污水处理厂执行的是二级标准。污水处理厂处理后达到一级A或一级B标准的水远远没有达到地表四类的标准。从技术指标角度来讲，污水厂执行从一级B到一级A，总氮从20mg/L将至15mg/L，（1）总氮里有些东西是不可硝化的，要实现生物脱氮，它首先要硝化，然后才能反硝化，如果都不能硝化的东西，反硝化更无从谈起；（2）污水处理厂在水温低于15℃以后，生物脱氮就受到明显的抑制，冬季低温时要想实现脱氮除磷，达标排放，难度特别大；（3）要实现生物脱氮，必须有足够的碳源，没有足够的碳源不能稳定达标。
城镇污水厂再生利用进入景观水体，城市河道是反映污水处理效果的直接窗口，公众的满意程度也更容易基于这些直观效果出发。城镇污水厂出水达到四类水体，意味着总氮和氨氮将降至1.5mg/L，总磷降至0.3mg/L 总氮<1.5mg/L（15 mg/L）以现有的传统的三段或四段生化处理工艺技术难以实现，因为氨氮<1.5mg/L（5 mg/L）氨氮小于1.5mg/L需要足够大的池容，需要曝气的量足够大，否则很容易超过1.5mg/L。污水处理厂进水的氮负荷在时刻变化，要让污水处理厂抹平这些日常生活规律，出水始终低于1.5mg/L，投资及运行能耗将大幅度提高。
MBBR工艺运用生物膜法的基本原理，技术关键在于采用新型的生物载体，该生物载体具有有效表面积大，适合微生物吸附生长，比重接近于水，轻微搅拌下即随水自由运动的特点。在好氧条件下，水流和载体在曝气充氧作用下产生大量空气泡，空气泡的上升浮力推动载体和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和载体的空隙时又被载体阻滞，并被分割成微小气泡。在这样的过程中，载体被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有传统的脱氮除磷污水生化池的不足，克服了现有传统的技术在深度脱氮方面效果不足的缺陷，提供一种七段深度脱氮生化处理方法，可应用于现有脱氮要求更高的污水处理设施的升级改造和新设施的建设。
本发明的技术解决方案是：
一种七段深度脱氮生化处理方法，其包括进水渠道、预缺氧区、厌氧区、缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧好氧区、后置缺氧区、后置好氧区和出水渠，其中，进水渠道沿较长池壁的外侧布置，进水渠道通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口分别与缺氧区、厌氧缺区和与缺氧区相通；预缺氧区与厌氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区内设置有搅拌器；厌氧区与缺氧区通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，厌缺氧区内设置有搅拌器；缺氧区与MBBR好氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，缺氧区内设置有推流器和导流墙；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，MBBR好氧区内设置有导流墙、底部穿孔曝气管和其内投加有悬浮载体；低溶解氧好氧区与后置缺氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区内设置有微孔曝气头；后置缺氧区与后置好氧区通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，后置缺氧区内设置有搅拌器；后置好氧区与出水渠通过之间隔墙顶上的溢流过水孔相通，后置好氧区内设置有微孔曝气头。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述MBBR好氧区内设置有推动泥水和悬浮载体循环流动的推流器。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述MBBR好氧区的出水端半个池壁水流前方设置有平板拦截筛网
作为本发明的其中的一个优选方案，所述低溶解氧好氧区内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到缺氧区的穿墙内回流泵。
作为本发明的其中的一个优选方案，所述进水渠道的进水通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口多点分别被分配进入缺氧区、厌氧缺区和预缺氧区。
本发明具有以下技术有益效果：
1) 由于通过进水通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口多点分别被分配进入预缺氧区、厌氧缺区和缺氧区，方便地将不同比例进水量配送到各个反应区域，实现了多点进水工艺，有效地利用了进水中的碳源脱氮除磷。
2) 低溶解氧好氧区内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到缺氧区的穿墙内回流泵，有效地实现了低DO硝化液的大比例回流，也节省了能耗和缺氧区反硝化对进水中碳源的消耗，强化的前置反硝化脱氮的功能。
3) 在MBBR好氧区内投加了高效悬浮载体，减少了好氧反硝化所需要的容积，进而在总的装置的占地不变的情况下可扩大前置缺氧区的容积，强化了前置反硝化对进水中TN的去除。
4) MBBR好氧区内设置了导流墙和推流器，在底部穿孔曝气管的推动和充氧下，可方便地实现泥水和悬浮载体在MBBR好氧区的充分混合，强化了悬浮载体上生物膜和活性污泥的生化作用。
5)沿MBBR好氧区过水孔前出水隔墙的一部分设置了平板拦截筛网，减少了短流现象的发生，使进水尽量通过整个反应区，也到达了减少MBBR好氧区平板拦截筛网过水流速的目的，进而阻挡了悬浮载体拥堵在过水平板拦截筛网上。
6) 低溶解氧好氧区部分出水通过过水孔洞流入后置缺氧区，在后置缺氧区可高效实现后置反硝化，达到深度去除总氮的目的；另外，后置好氧区的微孔曝气头可对后置缺氧区内后置反硝化后的泥水再次曝气，一方面可去除添加的多余碳源，另一方面可保证进入后续沉淀系统的泥水中保持足够的溶解氧。
7) 内回流渠和溢流的出水渠的设置可方便地使装置低能耗地完成内回流和泥水流出整个处理池的功能。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是本发明的平面结构示意图的A-A剖面图。
图3是本发明的平面结构示意图的B-B剖面图。
其中：1、预缺氧区，2、厌氧区，3、缺氧区，4、进水渠道，5、MBBR好氧区，6、低溶解氧好氧区，7、后置缺氧区，8、后置好氧区，9、进水口，10、缺氧区进水口，11、厌氧区进水口，12、预缺氧区进水口，13、搅拌器，14、推流器，15、穿墙内回流泵，16、穿孔曝气管，17、悬浮载体，18、导流墙，19、平板拦截筛网,20、MBBR好氧区出水孔洞，21、微孔曝气头，22、内回流渠,23、出水渠。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、和图3所示。
一种七段深度脱氮生化处理方法，其包括进水渠道4、预缺氧区1、厌氧区2、缺氧区3、MBBR好氧区5、低溶解氧好氧区6、后置缺氧区7、后置好氧区8和出水渠23，其中，进水渠道4沿较长池壁的外侧布置，进水渠道4通过缺氧区进水口10、厌氧区进水口11和预缺氧区进水口12分别与缺氧区3、厌氧缺区2和与缺氧区3相通；预缺氧区1与厌氧区2通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区1内设置有搅拌器13；厌氧区2与缺氧区3通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，厌缺氧区2内设置有搅拌器13； 缺氧区3与MBBR好氧区5通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，缺氧区3内设置有推流器14和导流墙18；MBBR好氧区5与低溶解氧好氧区6通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，MBBR好氧区5内设置有导流墙18、底部穿孔曝气管16和其内投加有悬浮载体17；低溶解氧好氧区6与后置缺氧区7通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区6内设置有微孔曝气头21；后置缺氧区7与后置好氧区8通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，后置缺氧区内设置有搅拌器13；后置好氧区8与出水渠23通过之间隔墙顶上的溢流过水孔相通，后置好氧区内8设置有微孔曝气头21。
上述MBBR好氧区5内设置有推动泥水和悬浮载体17循环流动的推流器14，在底部穿孔曝气管16的推动和充氧下，可方便地实现泥水和悬浮载体17在MBBR好氧区5的充分混合。
上述MBBR好氧区5的出水端半个池壁水流前方设置有平板拦截筛网19，减少MBBR好氧区平板拦截筛网19过水流速的目的，进而阻挡了悬浮载体17拥堵在过水平板拦截筛网19上。
上述低溶解氧好氧区6内设置了内回流渠22，在内回流渠22与缺氧区3之间隔墙上设置了穿墙内回流泵15，可低扬程大流量地将硝化液提升到缺氧区3。
上述进水渠道4的进水通过缺氧区进水口10、厌氧区进水口11和预缺氧区进水口12多点分别被分配进入缺氧区3、厌氧缺区2和预缺氧区1，可方便地将不同比例进水量配送到各个反应区域，实现了多点进水工艺，有效地利用了进水中的碳源脱氮除磷。
本发明的工作流程为：
1）待深度处理的进水首先流入进水渠道，再通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口多点分别被分配进入预缺氧区、厌氧缺区和缺氧区，方便地将不同比例进水量配送到各个反应区域。
2）流入本发明的前置缺氧区的部分进水碳源与回流污泥中带入的硝酸盐进行生化反应，达到去除回流污泥中硝酸盐的目的；反应后的泥水流入本发明设置的厌氧区，厌氧区利用部分进水中的碳源实现聚磷菌的厌氧释磷，为后续好氧区的超量好氧吸磷创造条件；厌氧区反应后的泥水进入缺氧区，与隔墙回流泵提升过来的低DO的大量硝化液在推流器的推动下，进行循环流动和混合反应，在缺氧区内进行前置反硝化去除TN。
3)缺氧区内反应后的泥水通过缺氧区出水孔洞流入 MBBR好氧区，MBBR好氧区内设置了导流墙和推流器，在底部穿孔曝气管的推动和充氧下，可方便地实现泥水和悬浮载体在MBBR好氧区的充分混合，强化了悬浮载体上生物膜和活性污泥的生化作用。
4)在MBBR好氧区反应后的泥水流过在出水隔墙外侧端壁上的方形过水孔洞上游方设置的平板拦截筛网而进入低溶解氧好氧区，而悬浮载体被拦截在MBBR好氧区内生长和脱落生物膜。
5) 低溶解氧好氧区内设置有回流渠，在内回流渠与缺氧区之间隔墙上设置了穿墙内回流泵可低扬程大流量地将硝化液提升到缺氧区；另外，一部分出水通过过水孔洞流入后置缺氧区，在后置缺氧区可高效实现后置反硝化，达到深度去除总氮的目的；后置反硝化的泥水再流入后置好氧区，后置好氧区内的微孔曝气头可对后置缺氧区内后置反硝化后的泥水再次曝气，一方面可去除添加的多余碳源，另一方面可保证进入后续沉淀系统的泥水中保持足够的溶解氧；后置好氧区反应后的泥水通过后置好氧区与出水渠之间隔墙上方的溢流过水孔流到出水渠，从出水渠再流出池外。
实例一：
内蒙古某市污水处理厂，进水设计水量为150000m³/日, 进水COD浓度为350mg/L、BOD浓度为150mg/L、NH4-N浓度为40mg/L、TN位55mg/L、TP为6mg/L，使用本发明，添加的圆柱型悬浮载体特点为：材质为HDPE，比重为0.95g/cm3,直径为25mm,高10mm,孔隙率≥88%，堆积密度≥100kg/m³，有效比表面积≥500㎡/m³；采用的平板拦截筛网具有防载体在其附近堵塞的措施，保证悬浮载体不在其过水断面上堆积；该工程预缺氧区HRT为0.45h, 厌氧区的HRT为1.2h, 缺氧区的HRT为3h, MBBR好氧区的HRT为3h, 添加的悬浮载体的填充率为30%，低溶解氧好氧区HRT为0.45h，后置缺氧区HRT为1.2h,后置好氧区的HRT为0.3h。 试运行后出水的BOD≤5mg/L，出水COD≤50mg/L，NH3-N≤1mg/L，TN≤5mg/L，出水水质达到深度脱氮的目的。
需要说明的是，在本说明书的指导下本领域技术人员所作出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种七段深度脱氮生化处理方法，其特征在于，其包括进水渠道、预缺氧区、厌氧区、缺氧区、MBBR好氧区、低溶解氧好氧区、后置缺氧区、后置好氧区和出水渠，其中，进水渠道沿较长池壁的外侧布置，进水渠道通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口分别与缺氧区、厌氧缺区和与缺氧区相通；预缺氧区与厌氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，预缺氧区内设置有搅拌器；厌氧区与缺氧区通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，厌缺氧区内设置有搅拌器；缺氧区与MBBR好氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，缺氧区内设置有推流器和导流墙；MBBR好氧区与低溶解氧好氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，MBBR好氧区内设置有导流墙、底部穿孔曝气管和其内投加有悬浮载体；低溶解氧好氧区与后置缺氧区通过之间隔墙一端侧的上部长方形过水孔洞相通，低溶解氧好氧区内设置有微孔曝气头；后置缺氧区与后置好氧区通过之间隔墙一端侧的底部长方形过水孔洞相通，后置缺氧区内设置有搅拌器；后置好氧区与出水渠通过之间隔墙顶上的溢流过水孔相通，后置好氧区内设置有微孔曝气头；
所述方法包括以下步骤：
1）待深度处理的进水首先流入进水渠道，再通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口多点分别被分配进入预缺氧区、厌氧缺区和缺氧区，方便地将不同比例进水量配送到各个反应区域；
2）流入本发明的前置缺氧区的部分进水碳源与回流污泥中带入的硝酸盐进行生化反应，达到去除回流污泥中硝酸盐的目的；反应后的泥水流入本发明设置的厌氧区，厌氧区利用部分进水中的碳源实现聚磷菌的厌氧释磷，为后续好氧区的超量好氧吸磷创造条件；厌氧区反应后的泥水进入缺氧区，与隔墙回流泵提升过来的低DO的大量硝化液在推流器的推动下，进行循环流动和混合反应，在缺氧区内进行前置反硝化去除TN；
3)缺氧区内反应后的泥水通过缺氧区出水孔洞流入 MBBR好氧区，MBBR好氧区内设置了导流墙和推流器，在底部穿孔曝气管的推动和充氧下，可方便地实现泥水和悬浮载体在MBBR好氧区的充分混合，强化了悬浮载体上生物膜和活性污泥的生化作用；
4)在MBBR好氧区反应后的泥水流过在出水隔墙外侧端壁上的方形过水孔洞上游方设置的平板拦截筛网而进入低溶解氧好氧区，而悬浮载体被拦截在MBBR好氧区内生长和脱落生物膜；
5) 低溶解氧好氧区内设置有回流渠，在内回流渠与缺氧区之间隔墙上设置了穿墙内回流泵可低扬程大流量地将硝化液提升到缺氧区；另外，一部分出水通过过水孔洞流入后置缺氧区，在后置缺氧区可高效实现后置反硝化，达到深度去除总氮的目的；后置反硝化的泥水再流入后置好氧区，后置好氧区内的微孔曝气头可对后置缺氧区内后置反硝化后的泥水再次曝气，一方面可去除添加的多余碳源，另一方面可保证进入后续沉淀系统的泥水中保持足够的溶解氧；后置好氧区反应后的泥水通过后置好氧区与出水渠之间隔墙上方的溢流过水孔流到出水渠，从出水渠再流出池外。
2.根据权利要求1所述七段深度脱氮生化处理方法，其特征在于，所述MBBR好氧区内设置有推动泥水和悬浮载体循环流动的推流器。
3.根据权利要求1所述七段深度脱氮生化处理方法，其特征在于，所述MBBR好氧区的出水端半个池壁水流前方设置有平板拦截筛网。
4.根据权利要求1所述七段深度脱氮生化处理方法，其特征在于，所述低溶解氧好氧区内设置的内回流渠里安装了将硝化液提升到缺氧区的穿墙内回流泵。
5.根据权利要求1所述七段深度脱氮生化处理方法，其特征在于，所述进水渠道的进水通过缺氧区进水口、厌氧区进水口和预缺氧区进水口多点分别被分配进入缺氧区、厌氧缺区和预缺氧区。
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