CN108238675A - 一种aoao泥膜化工废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种AOAO泥膜化工废水处理方法，属于工业污水处理领域，其包括完全相同的平行两组生化处理池，每组生化处理池包括相互连通的配水渠、前置缺氧区、MBBR泥膜好氧区、后置缺氧区、活性污泥好氧区和出水渠；配水渠通过隔墙顶部的横截面溢流孔与前置缺氧区相通；前置缺氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，前置缺氧区内添加有悬浮载体；MBBR泥膜好氧区出水处通过隔墙上一端侧的长方形过水孔与后置缺氧区相通；后置缺氧区后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与活性污泥好氧区相通。本发明克服了现有传统工艺难降解COD、高氨氮和高TN的缺陷，可应用于化工废水的处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种AOAO泥膜化工废水处理方法，属于化工污水处理领域。
背景技术
有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理，一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题。一些高氨氮和高总氮的化工废水经过生化预处理后，其出水中碳氮比偏低而出水氨氮仍然偏高，采用常规纯活性污泥工艺，如AAO工艺、SBR工艺和氧化沟工艺等，难以对氨氮和部分较生物难降解的COD进一步地去除，给企业节能减排带来极大的压力。
MBBR生物膜兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使悬浮载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜。
MBBR工艺因其悬浮载体上微生物量大和微生物菌群丰富，可保证某些化工废水中氨氮和部分较生物难降解的COD进一步地去除；而且在占地方面有较大的优势，但单一采用传统的MBBR生物膜工艺用于某些高氨氮、高TN和低TP的工业污水，特别是一些高氨氮的化工废水，按其传统MBBR设计结构运行的硝化和反硝化方式及功能也不能满足其出水COD、氨氮和TN的要求，需要对其结构进行改进，以满足某些化工废水进水氨氮和TN负荷容量增大的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有传统的AAO等活性污泥技术和MBBR生物膜技术的不足，克服现有传统的AAO等活性污泥技术和MBBR生物膜技术在处理难降解COD、高氨氮和高TN的化工废水方面效果不足的缺陷，提供一种AOAO泥膜化工废水处理方法，其不但对现有某些化工废水进行升级或处理规模进行扩容，也可应用处理难降解COD、高氨氮和高TN的化工废水处理设施的新建。
本发明的技术方案是：
一种AOAO泥膜化工废水处理方法，其包括完全相同的平行两组生化处理池，每组生化处理池包括相互连通的配水渠、前置缺氧区、MBBR泥膜好氧区、后置缺氧区、活性污泥好氧区和出水渠，其中，配水渠通过隔墙顶部的横截面溢流孔与前置缺氧区相通；前置缺氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，前置缺氧区后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与MBBR泥膜好氧区前部的配水堰相通，前置缺氧区内添加有悬浮载体；MBBR泥膜好氧区出水处通过隔墙上一端侧的长方形过水孔与后置缺氧区相通，MBBR泥膜好氧区底部设置了穿孔曝气管及其内添加有悬浮载体；后置缺氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，后置缺氧区后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与活性污泥好氧区相通，后置缺氧区内添加有悬浮载体；活性污泥好氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙顶部的溢流过水孔相通，活性污泥好氧区的后一格的出水处通过隔墙顶部的溢流过水孔与出水渠相通。
进一步的，所述前置缺氧区的每一格出水处都设置了出水筛网系统。
进一步的，所述前置缺氧区的每一格中央位置都设置了一台双曲面搅拌器。
进一步的，所述MBBR泥膜好氧区前端入水处设置了配水堰。
进一步的，所述MBBR泥膜好氧区出水处设置了出水筛网系统。
进一步的，所述后置缺氧区的每一格出水处都设置了出水筛网系统。
进一步的，所述后置缺氧区的每一格中央位置都设置了一台双曲面搅拌器。
进一步的，所述活性污泥好氧区底部设置了环状曝气系统。
进一步的，所述后置缺氧区内设置了碳源投加管。
本发明具有以下技术有益效果：
1) 本发明采用适合某些化工或其它工业污水的AOAO生化工艺段，其包括了A段前置缺氧区、O段MBBR泥膜好氧区、A段后置缺氧区和O段活性污泥好氧区，本系统新颖而有效。
2) 本发明的前置缺氧区内添加有悬浮载体，生物膜可在悬浮载体上生长和脱落；另外，回流活性污泥也可通过配水渠回流到前置缺氧区，脱落的生物膜和悬浮生长的活性污泥也进一步增加了区内生物量；在高性能双曲面搅拌器的作用下，区内高浓度的生物量可将经过前面生化预处理的化工等工业污水中的硝态氮，或从该本发明出水回流过来的内回流液中的硝态氮缺氧反硝化去除。实际运行时可根据系统中进入泥水中氨氮和硝态氮的浓度波动的情况进行灵活调节，保证进入后续区中泥水的硝态氮的浓度很低。
3) 本发明的前置缺氧区、MBBR泥膜好氧区、后置缺氧区都添加了高效悬浮载体，悬浮载体上生长的生物膜和区内的活性污泥一起大大增加了区内的生物量，保证了高氨氮的工业污水的硝化能力；另外，对某些生化性较差的化工废水来说，即使活性污泥较难生长，微生物也容易生长在悬浮载体上，提高了池的容积利用率，也保证缺氧和好氧区有足够生物量来降解进水中不易生物降解的COD和高氨氮。
4)本发明的MBBR泥膜好氧区的配水堰沿区整个横截面上均匀配水，降低了截面流速，使泥水流过整个反应区，避免短流现象的发生；也保证了整个区内泥水和悬浮载体的充分混合和流化，使悬浮载体也不会堵塞其出水筛网系统。
5)本发明的活性污泥好氧区HRT较短，环状曝气系统的设置即可充分保证泥水系统的均匀混合，又可通过控制曝气量控制出水中的DO，也可保证可能运行选择的回流到前置缺氧区的硝化液内回流液中的DO过高而影响前置反硝化区的脱氮效果；另外，活性污泥好氧区对后置反硝化区添加的可能没有被后置缺氧区完全利用的外加碳源进一步的生化氧化去除。
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图。
图3是本发明的平面结构示意图的B-B剖面图。
图4是本发明的平面结构示意图的C-C剖面图。
其中：1、配水渠，2、前置缺氧区，3、MBBR泥膜好氧区，4、后置缺氧区，5、活性污泥好氧区,6、出水渠,7、双曲面搅拌器，8、悬浮载体，9、出水筛网系统，10、配水堰，11、穿孔曝气管,12、环状曝气系统，13、碳源投加管。
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、图3和图4所示。
一种AOAO泥膜化工废水处理方法，其包括完全相同的平行两组生化处理池，每组生化处理池包括相互连通的配水渠1、前置缺氧区2、MBBR泥膜好氧区3、后置缺氧区4、活性污泥好氧区5和出水渠6，其中，配水渠6通过隔墙顶部的横截面溢流孔与前置缺氧区2相通；前置缺氧区2被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，前置缺氧区2后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与MBBR泥膜好氧区3前部的配水堰10相通，前置缺氧区2内添加有悬浮载体8；MBBR泥膜好氧区3出水处通过隔墙上一端侧的长方形过水孔与后置缺氧区4相通，MBBR泥膜好氧区3底部设置了穿孔曝气管11及其内添加有悬浮载体8；后置缺氧区4被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，后置缺氧区4后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与活性污泥好氧区5相通，后置缺氧区4内添加有悬浮载体8；活性污泥好氧区5被分成的串联两格是通过位于两格隔墙顶部的溢流过水孔相通，活性污泥好氧区5的后一格的出水处通过隔墙顶部的溢流过水孔与出水渠6相通。
进一步的，所述前置缺氧区2的每一格出水处都设置了出水筛网系统9和每一格中央位置都设置了一台双曲面搅拌器7；所述MBBR泥膜好氧区3前端入水处设置了配水堰10和出水处设置了出水筛网系统9。
进一步的，所述后置缺氧区4的每一格出水处都设置了出水筛网系统9和每一格中央位置都设置了一台双曲面搅拌器7，并且后置缺氧区4内设置了碳源投加管13；所述活性污泥好氧区5底部设置了环状曝气系统12。
本发明的工作流程为：
1) 本发明的采用适合某些化工或其它工业污水的AOAO生化工艺段，其包括了A段前置缺氧区、O段MBBR泥膜好氧区、A段后置缺氧区和O段活性污泥好氧区，经过前面生化预处理或只是经过前端一级处理的污水首先流到本发明的配水渠。
2) 来自配水渠的泥水通过隔墙过水孔流到前置缺氧区，回流活性污泥也可通过配水渠回流到前置缺氧区，另外，从该本发明出水回流过来的硝化内回流液也可通过渠道或管道流入前置缺氧区，前置缺氧区内添加有悬浮载体，在高性能双曲面搅拌器的作用下，生物膜可在悬浮载体上生长和脱落，脱落的生物膜和悬浮生长的活性污泥也进一步增加了前置缺氧区内生物量。前置缺氧区内高浓度的生物量可将经过前面生化预处理的化工等工业污水中的硝态氮，或从该本发明出水回流过来的内回流液中的硝态氮缺氧反硝化去除。实际运行时可根据系统中进入泥水中氨氮和硝态氮的浓度波动的情况进行灵活调节，保证进入后续区中泥水的硝态氮的浓度很低。
3) 在前置缺氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到MBBR泥膜好氧区前端的配水堰，配水堰在沿MBBR泥膜好氧区整个横截面上均匀配水，在底部穿孔曝气管的作用下充分保证整个MBBR泥膜好氧区内泥水和悬浮载体的充分混合和流化，完成可生物降解COD的去除和氨氮硝化反应。
4) 在MBBR泥膜好氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到后置缺氧区，后置缺氧区的前端通过碳源投加管补充后置反硝化所需要的碳源；另外，后置缺氧区也添加了高效悬浮载体，悬浮载体上生长的生物膜和活性污泥一起大大增加了区内的生物量，保证了反硝化去除TN的能力。
5) 在后置缺氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到活性污泥好氧区，在环状曝气系统的作用下可充分保证泥水系统的均匀混合，又可通过控制曝气量控制出水中的DO，也可保证可能运行选择的回流到前置缺氧区的硝化液内回流液中的DO过高而影响前置反硝化区的脱氮效果；另外，活性污泥好氧区对后置反硝化区添加的可能没有被后置缺氧区完全利用的外加碳源进一步的生化氧化去除。活性污泥好氧区反应后的泥水通过出水渠流程。
实例一：
某一煤化工废水量为20000m³/日, 废水来源有尿素废水、离心机废水、合成氨废水、火炬废水、双氧水车间废水、热点厂废水、硝酸车间废水、乙二醇车间废水、甲胺废水，有部分车间废水。进水COD浓度为150mg/L、BOD浓度为60mg/L、NH4-N浓度为80mg/L、TN为130mg/L、TP为1.0mg/L属于经过前面传统活性污泥生化工艺预处理后的高氨氮和TN而低COD的煤化工废水。使用本发明，添加的悬浮载体总体积8000m³。在设施建设完工后开始启动的初期，为快速培养驯化污泥、生物膜和求证系统去除COD的能力，进水量较大，此阶段的超负荷运行也能考察设施的启动快速性和抗冲击性，设施启动的二周，COD去除率已稳定达到60%；由于进水有机氮较高，氨化作用较强，且设施启动初期，硝化菌仍处于培养、驯化阶段，且从微生物的角度讲，降解COD的菌种和硝化菌属于竞争关系， COD降解到一定程度后硝化菌更易生长、富集，所以前期系统对氨氮的降解作用不明显，硝化作用去除的氨氮略大于氨化作用产生的氨氮；设施启动约四周后生物膜的强化基本完成，所以通过控制装置的溶解氧、PH等运行参数，生物膜的硝化作用突出，二个月后，氨氮呈现稳定快速下降趋势，四个月后出水氨氮满足出水要求，即出水的BOD≤5mg/L，出水COD≤100mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，满足国家相关的工业污水排放标准。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，其包括完全相同的平行两组生化处理池，每组生化处理池包括相互连通的配水渠、前置缺氧区、MBBR泥膜好氧区、后置缺氧区、活性污泥好氧区和出水渠，其中，配水渠通过隔墙顶部的横截面溢流孔与前置缺氧区相通；前置缺氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，前置缺氧区后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与MBBR泥膜好氧区前部的配水堰相通，前置缺氧区内添加有悬浮载体；MBBR泥膜好氧区出水处通过隔墙上一端侧的长方形过水孔与后置缺氧区相通，MBBR泥膜好氧区底部设置了穿孔曝气管及其内添加有悬浮载体；后置缺氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙中间的方形过水孔相通，后置缺氧区后一格的出水处通过隔墙上的长方形过水孔与活性污泥好氧区相通，后置缺氧区内添加有悬浮载体；活性污泥好氧区被分成的串联两格是通过位于两格隔墙顶部的溢流过水孔相通，活性污泥好氧区的后一格的出水处通过隔墙顶部的溢流过水孔与出水渠相通；
所述方法包括以下步骤：
1) 本发明的采用适合某些化工或其它工业污水的AOAO生化工艺段，其包括了A段前置缺氧区、O段MBBR泥膜好氧区、A段后置缺氧区和O段活性污泥好氧区，经过前面生化预处理或只是经过前端一级处理的污水首先流到本发明的配水渠；
2) 来自配水渠的泥水通过隔墙过水孔流到前置缺氧区，回流活性污泥也可通过配水渠回流到前置缺氧区，另外，从该本发明出水回流过来的硝化内回流液也可通过渠道或管道流入前置缺氧区，前置缺氧区内添加有悬浮载体，在高性能双曲面搅拌器的作用下，生物膜可在悬浮载体上生长和脱落，脱落的生物膜和悬浮生长的活性污泥也进一步增加了前置缺氧区内生物量；
前置缺氧区内高浓度的生物量可将经过前面生化预处理的化工等工业污水中的硝态氮，或从该本发明出水回流过来的内回流液中的硝态氮缺氧反硝化去除；
实际运行时可根据系统中进入泥水中氨氮和硝态氮的浓度波动的情况进行灵活调节，保证进入后续区中泥水的硝态氮的浓度很低；
3) 在前置缺氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到MBBR泥膜好氧区前端的配水堰，配水堰在沿MBBR泥膜好氧区整个横截面上均匀配水，在底部穿孔曝气管的作用下充分保证整个MBBR泥膜好氧区内泥水和悬浮载体的充分混合和流化，完成可生物降解COD的去除和氨氮硝化反应；
4) 在MBBR泥膜好氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到后置缺氧区，后置缺氧区的前端通过碳源投加管补充后置反硝化所需要的碳源；另外，后置缺氧区也添加了高效悬浮载体，悬浮载体上生长的生物膜和活性污泥一起大大增加了区内的生物量，保证了反硝化去除TN的能力；
5) 在后置缺氧区生化反应后的泥水通过出水筛网系统和过水孔洞流到活性污泥好氧区，在环状曝气系统的作用下可充分保证泥水系统的均匀混合，又可通过控制曝气量控制出水中的DO，也可保证可能运行选择的回流到前置缺氧区的硝化液内回流液中的DO过高而影响前置反硝化区的脱氮效果；另外，活性污泥好氧区对后置反硝化区添加的可能没有被后置缺氧区完全利用的外加碳源进一步的生化氧化去除；活性污泥好氧区反应后的泥水通过出水渠流程。
2.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述前置缺氧区的每一格出水处都设置了出水筛网系统。
3.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述MBBR泥膜好氧区前端入水处设置了配水堰。
4.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述MBBR泥膜好氧区出水处设置了出水筛网系统。
5.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述后置缺氧区的每一格出水处都设置了出水筛网系统。
6.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述活性污泥好氧区底部设置了环状曝气系统。
7.根据权利要求1所述AOAO泥膜化工废水处理方法，其特征在于，所述后置缺氧区内设置了碳源投加管。
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