CN109354190A - 一种高氨氮生活污水的处理装置和方法 - Google Patents

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刘书敏
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Abstract

本发明提供了一种高氨氮生活污水的处理装置和方法,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池;所述缺氧池与所述厌氧池之间设置有反硝化液回流系统;所述沉淀池与所述好氧池之间设置有第一污泥回流系统;所述好氧池与所述缺氧池之间设置有硝化液回流系统;所述沉淀池与所述缺氧池之间设置有第二污泥回流系统。该方法出水总氮可稳定达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到75%以上,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准;在碳源充足、温度适宜的情况下,出水总氮可达一级A中规定的15mg/L。

Description

一种高氨氮生活污水的处理装置和方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体而言,涉及一种高氨氮生活污水的处理方法及装置。
背景技术
目前,随着城市人员密集、人们节水意识逐渐增强,城市生活污水中氨氮的含量有上升的趋势,城市生活污水及部分农村地区生活污水往往远高于GB-T 31962-2015《污水排入城镇下水道水质标准》中规定的45mg/L。高浓度氨氮废水处理方法通常有物化法、生物脱氮法、物化和生化联合法等,其中物化法主要分为吹脱法(汽提)、蒸氨法、MAP(鸟粪石)沉淀法和化学氧化法。
而在诸多生物脱氮技术中,厌氧氨氧化工艺以其独特的脱氮方式成为目前的研究热点。厌氧氨氧化脱氮的原理是:在厌氧或缺氧条件下,厌氧氨氧化菌以氨氮作为电子供体、亚硝酸盐氮作为电子受体,直接将二者转化成N2,是一个完全自养的过程。
虽然在脱氮方面起到了一定的作用,仍存在很多问题,如占地面积大,有机负荷低,低温时效率低,动力消耗及运行费用高等;而且在处理高氨氮废水时,由于高浓度的游离氨会抑制硝化细菌的活性;导致出水难以达标;对于低C/N比的高氨氮废水,则要加额外的碳源。
现有技术的生物强化技术通过向反应系统中投加高效微生物可以改善处理系统的出水水质,尤其是投加高效硝化菌和反硝化菌对废水中去除高氨氮效果显著。但是由于投加的高效菌往往悬浮于系统中,容易发生失活和流失,不能与出水有效分离,长期投加又会增加水处理成本,生物强化技术的广泛应用受到了限制。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种高氨氮生活污水的处理装置,所述的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,两个污泥回流保证了沉淀池污泥斗中污泥的新鲜程度,减小了污泥在澄清区的水力停留时间,可有效避免污泥上浮,同时可增大沉淀区的溶氧,避免了沉淀区发生反硝化。
本发明的第二目的在于提供一种所述的高氨氮生活污水的处理方法,该方法出水总氮可稳定达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到75%以上,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准;在碳源充足、温度适宜的情况下,出水总氮可达一级A中规定的15mg/L。
本发明的第三目的,是提供通过厌氧区上下折流、沉淀池回流到缺氧池的污泥回流、反硝化液回流在厌氧区和缺氧区富集污泥,使得厌氧缺氧区的污泥浓度可达6-10g/L,以增强反硝化,提高脱氮效果。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种高氨氮生活污水的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池;
所述缺氧池与所述厌氧池之间设置有反硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述好氧池之间设置有第一污泥回流系统;
所述好氧池与所述缺氧池之间设置有硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述缺氧池之间设置有第二污泥回流系统。
优选的,所述缺氧池内设置有内循环。
优选的,所述好氧池内设置有曝气装置。
优选的,所述回流系统中设置有气提器。
优选的,所述曝气系统和回流系统共用一台气泵。
优选的,所述厌氧池、所述缺氧池和所述好氧池均无填料。
一种高氨氮生活污水的处理方法,使用所述的高氨氮生活污水的处理装置,包括以下步骤:
将高氨氮生活污水依次进行厌氧处理、缺氧处理、好氧处理和沉淀处理后,得到可以排放的废水和污泥。
优选的,所述高氨氮生活污水的氨氮含量为80-120mg/L。
优选的,所述好氧池污泥浓度4-7g/L。
优选的,所述厌氧池和/或缺氧池的污泥浓度6-10g/L。
优选的,所述好氧池的曝气的气水比为15:1-50:1。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,两个污泥回流保证了沉淀池污泥斗中污泥的新鲜程度,减小了污泥在澄清区的水力停留时间,可有效避免污泥上浮,同时可增大沉淀区的溶氧,避免了沉淀区发生反硝化。
(2)本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,设有反硝化液回流系统,从缺氧池末端回流到厌氧池首端,缺氧池末端的硝酸盐氮浓度较低,回流到厌氧池,反硝化菌不会与聚磷菌争夺有机物,可使聚磷菌在厌氧区充分放磷。
(3)本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,设有硝化液回流系统,从好氧池末端回流到缺氧池首端,在处理高氨氮生活污水时,此回流将好氧池中硝化细菌产生的硝酸盐氮更多的回流到缺氧区进行反硝化,以增强脱氮效果。
(4)本发明所提供得高氨氮生活污水的处理装置,设有隔板在厌氧区和缺氧区,使得厌氧区和缺氧区的水流上下翻腾流动,增大了沿程长度,防止水流短路,上升流为颗粒污泥的形成提供了条件。
(5)本发明所提供的高氨氮生活污水的处理方法,该方法出水总氮可稳定达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到75%以上,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准;在碳源充足、温度适宜的情况下,出水总氮可达一级A中规定的15mg/L。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置示意图。
图2为本发明所提供的高氨氮生活污水的处理过程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种高氨氮生活污水的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池;
所述缺氧池与所述厌氧池之间设置有反硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述好氧池之间设置有第一污泥回流系统;
所述好氧池与所述缺氧池之间设置有硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述缺氧池之间设置有第二污泥回流系统。
本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,两个污泥回流保证了沉淀池污泥斗中污泥的新鲜程度,减小了污泥在澄清区的水力停留时间,可有效避免污泥上浮,同时可增大沉淀区的溶氧,避免了沉淀区发生反硝化。
本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,设有反硝化液回流系统,从缺氧池末端回流到厌氧池首端,缺氧池末端的硝酸盐氮浓度较低,回流到厌氧池,反硝化菌不会与聚磷菌争夺有机物,可使聚磷菌在厌氧区充分放磷。
本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,设有硝化液回流系统,从好氧池末端回流到缺氧池首端,在处理高氨氮生活污水时,此回流将好氧池中硝化细菌产生的硝酸盐氮更多的回流到缺氧区进行反硝化,以增强脱氮效果。
所述沉淀池与所述缺氧池之间的回流比例为100%-300%;
所述沉淀池与所述好氧池之间的回流比例为50%-200%;
所述好氧池与所述缺氧池之间的回流比例为100%-200%;
所述缺氧池与所述厌氧池之间的回流比例为100%-200%。
优选的,所述缺氧池内设置有内循环。
所述内循环的比例为0-100%。
优选的,所述好氧池内设置有曝气装置。
所述曝气装置包括但不限于曝气硬管、曝气软管、曝气盘。
优选的,所述回流系统中设置有气提器。
气提器由升液管和伸进升液管的气管组成,通过气管将空气导入升液管中,形成汽水混合物,汽水混合物密度小于液体密度,产生压力差,从而将汽水混合物提升。气提和曝气所需的气量由同一台气泵提供,通过气体管道和气量调节阀分为两个支路(曝气支路、气提支路)。曝气装置和气提器可以共用同一个泵。
优选的,所述厌氧池、所述缺氧池和所述好氧池均无填料。
一种高氨氮生活污水的处理方法,使用所述的高氨氮生活污水的处理装置,包括以下步骤:
将高氨氮生活污水依次进行厌氧处理、缺氧处理、好氧处理和沉淀处理后,得到可以排放的废水和污泥。
优选的,所述高氨氮生活污水的氨氮含量为80-120mg/L。
优选的,所述好氧池污泥浓度4-7g/L。
优选的,所述厌氧池和/或缺氧池的污泥浓度6-10g/L。
优选的,所述好氧池的曝气的气水比为15:1-50:1。
本发明所提供的高氨氮生活污水的处理方法及装置特点:
①厌氧区、缺氧区、好氧区均无填料;
②好氧区污泥浓度(MLSS)可达4-7g/L,厌氧区缺氧区污泥浓度(MLSS)可达6-9g/L,高污泥浓度保证了系统较高的硝化和反硝化效率;
③厌氧区、缺氧区设有下降水流和上升水流,以保证厌氧区、缺氧区较高的污泥浓度,保证菌胶团的大小和活性,抗冲击能力较强。
④曝气量要求:气水比15:1至50:1(受曝气器效率、进水氨氮浓度高低影响)
⑤共设5个回流,其中必设回流4个,另外1个选设(内循环),回流与排泥均通过气提实现。硝化液回流和气提回流工艺保证了缺氧池的缺氧环境。气提与曝气可共用一台气泵,也可分设气提气泵与曝气气泵。
⑥反硝化液回流:缺氧池末端回流到厌氧池首端。缺氧池末端的硝酸盐氮浓度较低,回流到厌氧池,反硝化菌不会与聚磷菌争夺有机物,可使聚磷菌在厌氧区充分放磷。
⑦硝化液回流:好氧池末端回流到缺氧池首端。在处理高氨氮生活污水时,此回流将好氧池中硝化细菌产生的硝酸盐氮更多的回流到缺氧区进行反硝化,以增强脱氮效果。
⑧内循环:缺氧池末端回流到缺氧池首端。作用有两个,第一,若缺氧池受体积影响,缺氧池末端硝酸盐氮仍然较高,可设此回流强化缺氧池反硝化效果;第二,此回流可在一定程度上增大缺氧池水流速度,对缺氧池颗粒污泥的形成有利。
⑨第一污泥回流系统:沉淀池回流到好氧池首端。起到污泥接种的作用,保证了好氧池较高的污泥浓度,使硝化反应更彻底,保证出水氨氮达标排放。
⑩第二污泥回流系统:沉淀池回流到到缺氧池首端,起到污泥接种的作用,保证了缺氧池较高的污泥浓度,使反硝化反应更彻底,保证出水硝氮达标,进而保证总氮达标。
两个污泥回流保证了沉淀池污泥斗中污泥的新鲜程度,减小了污泥在澄清区的水力停留时间,可有效避免污泥上浮,同时可增大沉淀区的溶氧,避免了沉淀区发生反硝化。
实施例1
将氨氮含量为80mg/L的生活污水经过厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,沉淀池与厌氧池之间设置有反硝化液回流系统,沉淀池与好氧池之间设置有第一污泥回流系统,好氧池与缺氧池之间设置有硝化液回流系统,好氧池与厌氧池之间设置有第二污泥回流系统。
其中,好氧池中的污泥浓度4g/L,曝气的气水比为15:1,厌氧池和缺氧池的污泥浓度6g/L。
经过处理后的废水,总氮15mg/L,达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到81.25%,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准。
实施例2
将氨氮含量为120mg/L的生活污水经过厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,沉淀池与厌氧池之间设置有反硝化液回流系统,沉淀池与好氧池之间设置有第一污泥回流系统,好氧池与缺氧池之间设置有硝化液回流系统,好氧池与厌氧池之间设置有第二污泥回流系统。
其中,好氧池中的污泥浓度7g/L,曝气的气水比为50:1,厌氧池和缺氧池的污泥浓度10g/L。
经过处理后的废水,总氮12mg/L,达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到85%,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准。
实施例3
将氨氮含量为100mg/L的生活污水经过厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,沉淀池与厌氧池之间设置有反硝化液回流系统,沉淀池与好氧池之间设置有第一污泥回流系统,好氧池与缺氧池之间设置有硝化液回流系统,好氧池与厌氧池之间设置有第二污泥回流系统。
其中,好氧池中的污泥浓度5g/L,曝气的气水比为25:1,厌氧池和缺氧池的污泥浓度8g/L。
经过处理后的废水,总氮18mg/L,达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到82%,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准。
综上所述,本发明所提供的高氨氮生活污水的处理装置,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,两个污泥回流保证了沉淀池污泥斗中污泥的新鲜程度,减小了污泥在澄清区的水力停留时间,可有效避免污泥上浮,同时可增大沉淀区的溶氧,避免了沉淀区发生反硝化。设有反硝化液回流系统,从缺氧池末端回流到厌氧池首端,缺氧池末端的硝酸盐氮浓度较低,回流到厌氧池,反硝化菌不会与聚磷菌争夺有机物,可使聚磷菌在厌氧区充分放磷。设有硝化液回流系统,从好氧池末端回流到缺氧池首端,在处理高氨氮生活污水时,此回流将好氧池中硝化细菌产生的硝酸盐氮更多的回流到缺氧区进行反硝化,以增强脱氮效果。
本发明所提供的高氨氮生活污水的处理方法,该方法出水总氮可稳定达到GB18918一级B中规定的20mg/L,总氮去除率可稳定达到75%以上,其他主要指标如COD、氨氮、总磷、SS等均可稳定达到GB18918一级A标准;在碳源充足、温度适宜的情况下,出水总氮可达一级A中规定的15mg/L。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;本领域的普通技术人员应当理解:在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围;因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池;
所述缺氧池与所述厌氧池之间设置有反硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述好氧池之间设置有第一污泥回流系统;
所述好氧池与所述缺氧池之间设置有硝化液回流系统;
所述沉淀池与所述缺氧池之间设置有第二污泥回流系统。
2.根据权利要求1所述的高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,所述缺氧池内设置有内循环,好氧池内设置有曝气装置。
3.根据权利要求1所述的高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,所述缺氧池、厌氧池、好氧池内设有隔板,上升水流和下降水流交替布置。
4.根据权利要求1所述的高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,所述回流系统中设置有气提器。
5.根据权利要求1所属述的高氨氮生活污水得的处理装置,其特征在于,曝气系统和气提系统共用一台气泵。
6.根据权利要求1所述的高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,所述厌氧池、所述缺氧池和所述好氧池均无填料。
7.一种高氨氮生活污水的处理方法,使用如权利要求1-6任一项所述的高氨氮生活污水的处理装置,其特征在于,包括以下步骤:
将高氨氮生活污水依次进行厌氧处理、缺氧处理、好氧处理和沉淀处理后,得到可以排放的废水和污泥;
优选的,所述好氧池的曝气的气水比为15:1-50:1。
8.根据权利要求7所述的高氨氮生活污水的处理方法,其特征在于,所述高氨氮生活污水的氨氮含量为80-120mg/L。
9.根据权利要求7所述的高氨氮生活污水的处理方法,其特征在于,所述好氧池污泥浓度4-7g/L。
10.根据权利要求7所述的高氨氮生活污水的处理方法,其特征在于,所述厌氧池和/或缺氧池的污泥浓度6-10g/L。
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