CN108793614B - 一种连续式污水处理的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，提供一种连续式污水处理的方法，聚糖菌活性污泥通过厌氧反应将污水中的有机物转化为胞内物质储存，沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。污水上清液进行硝化反应将氨氮转化为硝态氮；对聚糖菌活性污泥进行曝气，迅速启动胞内储存代谢途径的同时保持胞内储存物质的含量。硝化处理后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物。脱氮的泥水混合物进行好氧反应调节污泥性状。再次沉淀，分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至厌氧池中，实现连续式污水处理。本发明所述方法以聚糖菌代谢为核心，通过其碳循环与氮循环偶联完成对污水有机物和氮的同步高效去除。

Description

一种连续式污水处理的方法及其装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种连续式污水处理的方法及其装置。

背景技术

储存反应是微生物代谢的本能反应，也是微生物碳源最为有效利用方式之一。具有典型储存反应特征的污水生物处理过程包括聚磷菌和聚糖菌。其中聚糖菌(GlycogenAccumulating Organisms GAOs)的典型特征是以糖原作为厌氧代谢能源，表现为厌氧吸收并储存有机物但不释磷，好氧阶段合成糖原而不吸磷。目前关于聚糖菌的研究均是在生物除磷系统，由于聚磷菌在自然条件下并非优势菌种，所以大部分研究的目的也是基于如何减小系统中聚糖菌与聚磷菌的生长代谢竞争。因此与对聚磷菌的研究比较，对聚糖菌的认识还远远不足。

近年来研究发现与聚磷菌类似，聚糖菌也具有反硝化能力，将其称为反硝化聚糖菌。在厌氧-缺氧条件下富集得到反硝化聚糖菌，批式试验结果表明，该反硝化聚糖菌能够还原硝酸盐，这一重要结果为聚糖菌的应用提供坚实的理论基础。

发明内容

本发明为了解决现有技术中没有以聚糖菌为核心的高效污水处理方法的问题，提供了一种以聚糖菌功能为核心的连续式污水处理的方法，无需添加外源碳源、除氮效率高、污泥产量低。

为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种连续式污水处理的方法，包括以下步骤：

(1)将污水通入设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中进行厌氧反应，将水中的有机物转化为胞内物质储存，在沉淀池Ⅰ沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥；

(2)将所述步骤(1)中得到的污水上清液通入硝化池内进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝态氮，得到硝化处理后的污水；将所述步骤(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池中进行曝气，启动聚糖菌胞内储存代谢途径；

(3)将步骤(2)得到的硝化处理后污水与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，以聚糖菌胞内储存物质作为碳源进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物；

(4)将步骤(3)所述脱氮的泥水混合物通入好氧池进行好氧反应，调节污水和污泥性状。经沉淀池Ⅱ再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)所述的厌氧池中，实现连续式污水处理。

优选的，所述步骤(1)聚糖菌活性污泥的污泥浓度为3000～6000g/L。

优选的，所述步骤(1)的厌氧反应和/或步骤(3)的反硝化反应时，进行搅拌。

优选的，所述步骤(2)的硝化反应和所述步骤(4)的好氧反应时，体系中的溶氧浓度不低于2.0mg/L。

优选的，所述步骤(2)中的曝气包括依次进行的第一曝气和第二曝气，所述第一曝气的溶氧浓度不低于2.0mg/L，第二曝气的溶氧浓度为0.5～1.0mg/L。

优选的，所述第一曝气时间为40～60min，第二曝气时间为30～60min。

优选的，所述步骤(1)中的厌氧反应时间为100～150min，沉淀时间为30～60min；

所述步骤(2)中的硝化反应时间为150～240min；

所述步骤(3)中的反硝化反应时间为120～180min；

所述步骤(4)中的好氧反应时间为30～60min。

优选的，所述步骤(4)中沉淀池Ⅱ分离得到的聚糖菌活性污泥回流比为6～8:2～4。

优选的，所述连续式污水处理方法在15～33℃下进行。

本发明还提供了一种实现上述技术方案所述连续式污水处理方法的装置，包括顺次连通的厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；还包括与所述沉淀池Ⅰ的污泥出口连通的污泥曝气池，所述污泥曝气池与所述缺氧池连通；

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道；

所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

本发明提供的连续式污水处理的方法，将污水通入厌氧池，池中的聚糖菌活性污泥发生厌氧反应将污水中的有机物转化为胞内物质进行储存，在沉淀池Ⅰ内经沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。将污水上清液通入硝化池内发生硝化反应，污水中的氨氮转化为硝态氮；聚糖菌活性污泥在曝气池内曝气以发生好氧反应，迅速启动胞内储存代谢途径的同时保持胞内储存物质的含量。将已完成硝化反应的污水上清液与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，聚糖菌利用胞内碳源储存物质发生反硝化反应，并合成糖原得到脱氮的泥水混合物。将脱氮的泥水混合物排入好氧池中污泥发生好氧反应进一步去除污水中残存的有机物，并调节污水和污泥性状。再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至厌氧池中，实现连续式污水处理。本发明所述方法以聚糖菌代谢为核心，通过其碳循环与氮循环偶联完成对污水有机物和氮的同步高效去除，除氮效率高，无需添加碳源，脱氮效果稳定。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：

(1)本发明所述方法有效地利用聚糖菌胞内储存机制，可以最大限度地利用污水中碳源进行反硝化，无需外加碳源。

(2)与常规工艺比较聚糖菌利用胞内碳源脱氮工艺稳定，且脱氮效率较高，通常可达到80～90％。

(3)本发明对有机碳源的合理利用也最大限度地避免了好氧氧化产生的大量二氧化碳等温室效应气体，因此具有节能、二次污染小的特点。

(4)本发明所述方法中的聚糖菌泥龄长，剩余污泥排放少。

(5)本发明所述方法中污泥曝气池的设立可以通过水力停留时间的变化来调节微生物的聚糖代谢途径，有效实现对工艺运行稳定性的控制。

(6)在本发明的优选技术方案中，将污泥曝气池设置为两级曝气，能够进一步加速聚糖菌胞内储存代谢途径的启动，同时还能保持聚糖菌胞内储存物质的含量，避免被大量消耗。

附图说明

图1为本发明所述污水处理方法的装置示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种连续式污水处理的方法，包括以下步骤：

(1)将污水通入设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中进行厌氧反应，将水中的有机物转化为胞内物质储存，在沉淀池Ⅰ沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥；

(2)将所述步骤(1)中得到的污水上清液通入硝化池内进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝态氮，得到硝化处理后的污水；将所述步骤(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池中进行曝气，启动聚糖菌胞内储存代谢途径；

(3)将步骤(2)得到的硝化处理后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，以聚糖菌胞内储存物质作为碳源进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物；

(4)将步骤(3)所述脱氮的泥水混合物通入好氧池进行好氧反应，调节污水和污泥性状；经沉淀池Ⅱ再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)所述的厌氧池中，实现连续式污水处理。

本发明所述连续式污水处理的方法以聚糖菌的代谢为核心，利用聚糖菌储存并转化污水中的有机物，并以转化后的胞内糖原作为反硝化碳源，从而省去了污水处理时需要额外添加碳源的步骤，降低污水处理成本，简化工艺流程。本发明将聚糖菌的碳循环与单循环偶联实现对污水的污染物同步高效去除，脱氮效率高达80％以上，脱氮效果稳定。

本发明在设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中对污水进行厌氧反应，进入沉淀池Ⅰ沉淀，分离为污水上清液和聚糖菌活性污泥。厌氧反应过程中，聚糖菌将污水中的有机物分解并转化为胞内贮存物质，从而有效地去除污水中有机物。

本发明对所述聚糖菌的具体种类无特殊限定，采用本领域熟知的聚糖菌即可。本发明对所述含聚糖菌的活性污泥来源无特殊限定，采用市售商品或常规聚糖菌活性污泥制备方法制备即可。

在本发明中，所述连续式污水处理的方法适用于处理含氨氮的污水。

在本发明中，所述聚糖菌活性污泥的污泥浓度优选为3000～6000g/L，更优选为4000～5000g/L。

在本发明所述的连续式污水处理方法中，聚糖菌的污泥泥龄长，为30～50d。在有回流的污水处理法中，本发明所述活性污泥泥龄即指所有污泥平均更新一次所需的时间，泥龄长则污水处理效果好，污泥排放量也少。

在本发明中，所述厌氧反应时间优选为100～150min，更优选为120～140min。通过对厌氧反应时间的调节以适应不同进水量以及COD浓度的污水，以使活性污泥中的聚糖菌充分去除污水中的有机物，从而保证整个污水处理方法的效果稳定性。

在本发明中，所述厌氧反应后的沉淀时间优选为30～60min，更优选为40～55min。使活性污泥充分沉降，从而分离为污水上清液以及聚糖菌活性污泥。

分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥后，本发明分别对污水上清液进行硝化，对沉淀池Ⅰ分离的聚糖菌活性污泥进行曝气，二者之间无先后顺序。

本发明以硝化菌对污水上清液进行硝化，将污水中的氨氮转化为硝态氮。

本发明对所述硝化菌的种类和来源无特殊限定，采用市售商品或已知方法制备得到即可。

本发明优选的将硝化菌附着在填料上对污水上清液进行硝化反应，从而减少将硝化菌与污水分离的步骤。在本发明中，所述附着有硝化菌的填料填充比优选的在50～60％。本发明所述用于附着硝化菌的填料材料优选为组合填料；更优选的，所述组合填料分为内层填料和外层填料。进一步优选的，所述内层填料优选为塑料枝条；进一步优选的，所述外层填料优选为涤纶。本发明对填料上附着的硝化菌的活菌数无特殊限定，随着反应的持续进行硝化菌会不断增殖。

在本发明中，所述硝化反应的时间优选为150～240min，更优选为180～220min。本发明通过控制硝化反应时间以适应不同含氮量的污水上清液以及反应进水量，保证污水上清液中的氨氮被充分硝化，实现脱氮效果的稳定。

基于硝化菌为好氧微生物，本发明所述硝化反应时溶氧浓度优选的不低于2.0mg/L，更优选为2.0～2.5mg/L。

本发明对沉淀池Ⅰ分离的聚糖菌活性污泥进行曝气，给予其中的聚糖菌以好氧饥饿刺激，迅速启动聚糖代谢途径并维持聚糖菌中的胞内储存物质含量，得到曝气后的聚糖菌活性污泥。

进一步的，本发明优选的将曝气包括依次进行的第一曝气和第二曝气，所述第一次曝气的溶氧浓度不低于2.0mg/L，第二次曝气的溶氧浓度为0.5～1.0mg/L。在本发明中，所述第一次曝气的溶氧浓度优选为2.0～4.0mg/L。在本发明中，本发明所述第一曝气和第二曝气优选的通过依次连接的两个污泥曝气池实现。

通过控制曝气的溶氧浓度可以调控聚糖菌碳循环的反应速率，即溶氧浓度不同对聚糖菌的刺激程度也不一样。在第一次曝气时采用较高的溶氧浓度，有助于使液相COD迅速被降解，另一方也可以通过较强的好氧饥饿刺激迅速启动聚糖菌的胞内聚糖代谢途径；而第二次曝气时则可以相应的降低曝气量，使聚糖菌尽可能保持胞内物质含量，为后续的缺氧池中反硝化脱氮提供碳源。

本发明通过两次曝气处理能够进一步加强对曝气步骤的控制性，以确保曝气时为反硝化反应的反硝化过程提供足够的能量，稳定脱氮效果。

在本发明中，所述曝气时间优选为70～120min；更优选的，当曝气步骤分两次进行时，第一次曝气时间优选为40～60min，第二次曝气时间为30～60min。

本发明将硝化反应得到的污水和曝气后的聚糖菌活性污泥二者混合在缺氧条件下进行反硝化反应，得到泥水混合物。反硝化反应时聚糖菌以胞内储存物质作为碳源，通过反硝化反应将污水中的硝态氮转化为气态物质，从而实现污水脱氮。聚糖菌利用胞内储存的碳源进行反硝化时可以保持较低的生长速率，能够大幅度降低污泥产量。

本发明对所述硝化反应后的污水和曝气后的聚糖菌活性污泥的混合比例无特殊限定，将分别处理得到的二者全部混合即可。

在本发明中，所述反硝化反应时无需添加任何物质，反硝化时利用的碳源来源于前期转化的污水中有机物，即可以节省反硝化反应时额外添加碳源的成本，也简化了单独设置处理污水有机物的步骤和材料。

在本发明中，所述反硝化反应时间优选为120～180min，更优选为130～150min。本发明通过控制反硝化反应时间以适应不同氮含量的污水，使其充分进行反硝化，达到稳定脱氮效率的目的。

本发明将主要的脱氮步骤(反硝化反应)设置在缺氧条件下进行，与常规的好氧菌脱氮处理相比，有效的减少了二氧化碳等温室气体的排放，减少二次污染，更加环保。

在本发明中，缺氧池中不通入氧气，所述缺氧池中氧气来源于曝气后的聚糖菌活性污泥，从而形成缺氧条件，缺氧条件下发生反硝化反应，脱除污水中的氮。

本发明将泥水混合物送入好氧池中进行好氧反应，在沉淀池Ⅱ中再次沉淀，分离得到出水和聚糖菌活性污泥，将沉淀池Ⅱ分离得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)中。本发明通过对泥水混合物的好氧反应，能够进一步去除液相中的有机物，提高污水处理效果；另一方面本发明对泥水混合物进行好氧反应也有助于保持活性污泥的沉降性能。

在本发明中，所述好氧反应时的溶氧浓度优选的不低于2.0mg/L，更优选为2.0～2.5mg/L。

在本发明中，所述好氧反应的时间优选为30～60min，更优选为40～50min。本发明通过控制好氧反应时间来调节出水中的有机物含量，使经过本发明处理后的出水更加洁净。

在本发明中，所述再次沉淀的沉淀时间不小于30min，更优选为30～60min。

采用本发明所述方法处理的污水，其脱氮效率达到80％以上，并且脱氮效率可以稳定在80～95％之间，不会产生太大差异。

本发明分离得到的聚糖菌活性污泥被用于继续进行厌氧反应，从而达到循环、连续反应的效果。本发明优选的，所述分离得到的聚糖菌活性污泥回流比为60～80％。

采用本发明所述的连续式污水处理方法产生的活性污泥量少，经过回流后污泥的排放量更低，减少活性污泥处理次数，降低生产成本。

本发明所述的连续式污水处理的方法优选的在15～33℃下进行，更优选的20～28℃下进行。在本发明所述温度下进行污水处理，有助于保持和稳定聚糖菌和反硝化细菌的生物活性，进而稳定本发明所述方法的脱氮处理效果。

本发明还提供了一种实现上述技术方案所述连续式污水处理方法的装置，包括顺次连通的厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；还包括与所述沉淀池Ⅰ的污泥出口连通的污泥曝气池，所述污泥曝气池与所述缺氧池连通；

所述厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ依次连接；

所述污泥曝气池分别与沉淀池Ⅰ、缺氧池连接；

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道；

所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

在本发明中，所述污泥曝气池优选为两个，分别为污泥曝气池Ⅰ和污泥曝气池Ⅱ，沉淀池Ⅰ、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ和缺氧池依次连接。

本发明优选的在厌氧池和缺氧池中设置搅拌装置，以增加微生物与污水的接触机会，提高脱氮效率。

在本发明中，所述沉淀池Ⅱ与回流通道之间设置有回流装置，用以控制污泥回流比。

如图1所示，为本发明所述污水处理方法的装置示意图。进行本发明所述的连续式污水处理方法时，在厌氧池中添加聚糖菌活性污泥，在硝化池中添加硝化菌。待处理的污水进入厌氧池，发生厌氧反应去除有机物；待厌氧反应结束后，活性污泥和污水一同进入沉淀池Ⅰ，经过一段时间沉淀后分离为污水上清液和聚糖菌活性污泥两部分。污水上清液进入硝化池发生硝化反应，将氨氮转化为硝态氮；聚糖菌活性污泥进入污泥曝气池中进行曝气。将硝化反应后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥一同通入缺氧池中进行缺氧条件下的反硝化反应，将污水中的硝态氮转化为气态产物排出，得到泥水混合物。将泥水混合物通入好氧池中进行好氧反应，在沉淀池Ⅱ中再次沉淀，分离得到出水和聚糖菌活性污泥。通过设置在沉淀池Ⅱ的污泥回流装置、沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道，将分离得到的大部分聚糖菌活性污泥回流到厌氧池中，少量剩余污泥被排出。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

1、试验对象：本实施例为一种连续流聚糖菌生物脱氮污水处理工艺及处理方法。处理人工模拟污水，按照国家环境保护总局编写、中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法对待处理的污水进行水质检测，结果显示，进水以COD计浓度为180～220mg/L，氨氮40～50mg/L，总氮45～55mg/L。

2、试验装置：采用的污水处理装置如图1所示，包括厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；所述厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ依次连接；所述沉淀池Ⅰ、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ和缺氧池依次连接。

所述厌氧池和缺氧池设置有搅拌装置；所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道，沉淀池Ⅱ与回流通道之间设置有回流泵。

厌氧池中设置有含聚糖菌的活性污泥，其污泥浓度为4000～5000mg/L；硝化池填充有附着了硝化菌的填料，填料比为60％。

3、污水处理：

本次污水处理在15～25℃温度范围内进行。进水通入厌氧池与聚糖菌活性污泥进行厌氧反应，厌氧池有效体积10升，水力停留时间为100分钟。厌氧反应后将进水(污水)和聚糖菌活性污泥的混合物通入沉淀池Ⅰ中进行沉淀，沉淀池Ⅰ有效体积为5升，水力停留时间为30分钟，分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。

将污水上清液通入硝化池中，硝化池有效体积为15升，硝化池中的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为150分钟。

将沉淀池Ⅰ分离的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池Ⅰ中，污泥曝气池Ⅰ有效体积为3升，污泥曝气池Ⅰ的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为40分钟；第一次曝气完成后，通入到污泥曝气池Ⅱ中，污泥曝气池Ⅱ有效体积为3升，污泥曝气池Ⅱ的溶氧浓度为0.5mg/L，水力停留时间为30分钟，得到曝气的聚糖菌活性污泥。

将硝化后的污水和曝气后的聚糖菌活性污泥通入缺氧池中混合进行反硝化反应，缺氧池有效体积为12升，水力停留时间为120分钟，得到泥水混合物。

将泥水混合物通入好氧池中进行好氧反应，好氧池有效体积为5升，好氧池的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间30分钟。将经过好氧反应的泥水混合物通入沉淀池Ⅱ进行再次沉淀，沉淀池Ⅱ有效体积为5升，水力停留时间为40分钟，分离得到出水和聚糖菌活性污泥。

设置污泥回流比为60％，回流的部分通过回流管道将沉淀池Ⅱ分离的聚糖菌活性污泥输送至厌氧池中进行循环，剩余污泥排出。采用连续流运行方式，污泥泥龄均控制在30天。

经检测(《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法)，出水以COD计浓度为30～50mg/L，氨氮1.0～3.0mg/L，总氮3.5～6.0mg/L。可以看出，脱氮效率达到85～93％。

实施例2

1、试验对象：本实施例为一种采用实施例1所述的连续流聚糖菌生物脱氮污水处理工艺装置进行城市污水处理的方法。采用某城市污水理厂初沉池出水为进水水源，按照国家环境保护总局编写、中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法对待处理的污水进行水质检测，结果显示，进水以COD计浓度为150～180mg/L，氨氮20～30mg/L，总氮25～35mg/L。

2、试验装置：采用的污水处理装置如图1所示，包括厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；所述厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ依次连接；所述沉淀池Ⅰ、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ和缺氧池依次连接。

所述厌氧池和缺氧池设置有搅拌装置；所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道，沉淀池Ⅱ与回流通道之间设置有回流泵。

厌氧池中设置有含聚糖菌的活性污泥，其污泥浓度为2500～3500mg/L；硝化池填充有附着了硝化菌的填料，填料比为60％。

3、污水处理：

本次污水处理在20～30℃温度范围内进行。进水通入厌氧池与聚糖菌活性污泥进行厌氧反应，厌氧池有效体积15升，水力停留时间为150分钟。厌氧反应后将进水和活性污泥的混合物通入沉淀池Ⅰ中进行沉淀，沉淀池Ⅰ有效体积为8升，水力停留时间为60分钟，分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。

将污水上清液通入硝化池中，硝化池有效体积为25升，硝化池中的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为240分钟。

将沉淀池Ⅰ分离的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池Ⅰ中，污泥曝气池Ⅰ有效体积为5升，污泥曝气池Ⅰ的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为60分钟；第一次曝气完成后，通入到污泥曝气池Ⅱ中，污泥曝气池Ⅱ有效体积为5升，污泥曝气池Ⅱ的溶氧浓度为0.5mg/L，水力停留时间为60分钟，得到曝气的聚糖菌活性污泥。

将硝化反应后的污水和曝气后的聚糖菌活性污泥通入缺氧池中混合进行反硝化反应，缺氧池有效体积为25升，水力停留时间为180分钟，得到泥水混合物。

将泥水混合物通入好氧池中进行好氧反应，好氧池有效体积为10升，好氧池的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间60分钟。将经过好氧反应的泥水混合物通入沉淀池Ⅱ进行再次沉淀，沉淀池Ⅱ有效体积为8升，水力停留时间为60分钟，分离得到出水和聚糖菌活性污泥。

设置污泥回流比为80％，回流的部分通过回流管道将沉淀池Ⅱ分离的聚糖菌活性污泥输送至厌氧池中进行循环，剩余污泥排出。采用连续流运行方式，污泥泥龄均控制在50天。

经检测(《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法)，出水以COD计浓度为20～40mg/L，氨氮0.5～2.0mg/L，总氮2.5～4.0mg/L。可以看出，脱氮效率达到84～93％。

实施例3

1、试验对象：本实施例为一种采用实施例1所述的连续流聚糖菌生物脱氮污水处理工艺装置进行城市污水处理的方法。采用某城市污水理厂初沉池出水为进水水源，按照国家环境保护总局编写、中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法对待处理的污水进行水质检测，结果显示，进水以COD计浓度为150～180mg/L，氨氮20～30mg/L，总氮25～35mg/L。

2、试验装置：采用的污水处理装置如图1所示，包括厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；所述厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ依次连接；所述沉淀池Ⅰ、污泥曝气池Ⅰ、污泥曝气池Ⅱ和缺氧池依次连接。

所述厌氧池和缺氧池设置有搅拌装置；所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道，沉淀池Ⅱ与回流通道之间设置有回流泵。

厌氧池中设置有含聚糖菌的活性污泥，其污泥浓度为3500～4000mg/L；硝化池填充有附着了硝化菌的填料，填料比为60％。

3、污水处理：

本次污水处理在20～30℃温度范围内进行。进水通入厌氧池与聚糖菌活性污泥进行厌氧反应，厌氧池有效体积15升，水力停留时间为120分钟。厌氧反应后将进水和活性污泥的混合物通入沉淀池Ⅰ中进行沉淀，沉淀池Ⅰ有效体积为8升，水力停留时间为40分钟，分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。

将污水上清液通入硝化池中，硝化池有效体积为25升，硝化池中的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为200分钟。

将沉淀池Ⅰ分离的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池Ⅰ中，污泥曝气池Ⅰ有效体积为5升，污泥曝气池Ⅰ的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间为50分钟；第一次曝气完成后，通入到污泥曝气池Ⅱ中，污泥曝气池Ⅱ有效体积为5升，污泥曝气池Ⅱ的溶氧浓度为0.5mg/L，水力停留时间为50分钟，得到曝气的聚糖菌活性污泥。

将硝化反应后的污水和曝气后的聚糖菌活性污泥通入缺氧池中混合进行反硝化反应，，缺氧池有效体积为25升，水力停留时间为180分钟，得到泥水混合物。

将泥水混合物通入好氧池中进行好氧反应，好氧池有效体积为10升，好氧池的溶氧浓度为2.0mg/L，水力停留时间50分钟。将经过好氧反应的泥水混合物通入沉淀池Ⅱ进行再次沉淀，沉淀池Ⅱ有效体积为8升，水力停留时间为50分钟，分离得到出水和聚糖菌活性污泥。

设置污泥回流比为70％，回流的部分通过回流管道将沉淀池Ⅱ分离的聚糖菌活性污泥输送至厌氧池中进行循环，剩余污泥排出。采用连续流运行方式，污泥泥龄均控制在40天。

经检测(《水和废水监测分析方法(第四版)》规定的国家标准方法)，出水以COD计浓度为20～40mg/L，氨氮0.5～2.5mg/L，总氮3.5～5.0mg/L。可以看出，脱氮效率达到80～90％。

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 (8)

1.一种连续式污水处理的方法，步骤为：

(1)将污水通入设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中进行厌氧反应，将水中的有机物转化为胞内物质储存，在沉淀池Ⅰ沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥；

(2)将所述步骤(1)中得到的污水上清液通入硝化池内进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝态氮，得到硝化处理后的污水；将所述步骤(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池中进行曝气，启动聚糖菌胞内储存代谢途径；

(3)将步骤(2)得到的硝化处理后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，以聚糖菌胞内储存物质作为碳源进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物；

(4)将步骤(3)所述脱氮的泥水混合物通入好氧池进行好氧反应，经沉淀池Ⅱ再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)所述的厌氧池中，实现连续式污水处理；

所述步骤(2)中的曝气包括依次进行的第一曝气和第二曝气，所述第一曝气的溶氧浓度为2.0～2.5mg/L，第二曝气的溶氧浓度为0.5～1.0mg/L；

所述第一曝气时间为40～60min，第二曝气时间为30～60min。

2.根据权利要求1所述的连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)聚糖菌活性污泥的污泥浓度为3000～6000g/L。

3.根据权利要求2所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)的厌氧反应和/或步骤(3)的反硝化反应时，进行搅拌。

4.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(2)的硝化反应和所述步骤(4)的好氧反应时，体系中的溶氧浓度不低于2.0mg/L。

5.根据权利要求1～4任意一项所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的厌氧反应时间为100～150min，沉淀时间为30～60min；

所述步骤(2)中的硝化反应时间为150～240min；

所述步骤(3)中的反硝化反应时间为120～180min；

所述步骤(4)中的好氧反应时间为30～60min。

6.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(4)中沉淀池Ⅱ分离得到的聚糖菌活性污泥回流比为6～8:2～4。

7.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述连续式污水处理方法在15～33℃下进行。

8.一种实现权利要求1～7任意一项所述连续式污水处理方法的装置，其特征在于，包括顺次连通的厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ；还包括与所述沉淀池Ⅰ的污泥出口连通的污泥曝气池，所述污泥曝气池与所述缺氧池连通；

所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道；

所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。

Images