CN109879424A - 一种ao废水处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AO废水处理装置及处理方法，本发明公开的AO废水处理装置为一次进水并利用缺氧—好氧法高效、节能处理含氮、COD废水的新结构，污水先经过进料管和进料分布器进入到A池(厌氧池)中，A池水位升高，随后经溢流堰一进入到O池(好氧池)中，且O池两壁之间设有导流板，在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应，最终清水经膜生物反应器过滤汲取和消毒后由溢流堰二排放。该AO废水处理装置的处理工艺操作简便，节能的同时又能提高效率，且A池与O池分开独立，O池填料的加入大大提高了O池的净化效率，该处理装置适于推广与应用。

Description

一种AO废水处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及水处理装置技术领域，更具体的说是涉及一种AO废水处理装置及处理方法。

背景技术

随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，我国氮磷污染物的排放量急剧增加。在“一控双达标”过程中，对有机污水特别是工业有机废水进行了有效治理，但对氮磷污染基本上未加控制。氮磷污染所致的水体富营养化十分严重，湖泊“水华”及近海“赤潮”时有发生，越演越烈。水体富营养化已危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，也对饮水卫生和食品安全构成了巨大的威胁，因此经济有效的控制氮磷污染已成为当前急待解决的重大环保课题。

现阶段发酵酒精行业属于高污染、低效益的传统产业。酒精废水是一种高浓度的废水，直接排放会造成严重的环境污染。酒精发酵过程中需要补充尿素作为氮源为酒精酵母提供营养，导致酒精废水的总氮含量上升，经过停留时间为240h的一级厌氧后，绝大部分有机氮都已转化为氨氮，而每生产一吨酒精会产生11吨废水，大多数酒精厂环保部门对废水处理并无明显的脱氮效果，需要进行硝化和反硝化处理，以除去废水中的总氮、总磷。

授权公告号为CN104016482B的专利申请公开了一种基于MBR的循环式AO高含氮有机废水处理装置，虽然通过在反应器的储水腔体内形成好氧硝化和缺氧反硝化的循环，克服了AO或两级AO等常规工艺的缺陷，但是该装置在废水处理过程中污泥沉淀，其并未与废水混合进行进一步的处理净化，不仅处理净化效率低，而且为降低污泥量，需要定期排泥，操作复杂，并且人工成本高，不适于市面推广。

因此，如何提供一种操作简便，处理效率高的AO废水处理装置与处理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种AO废水处理装置及处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种AO废水处理装置，包括：厌氧池和好氧池；所述好氧池环绕于所述厌氧池的外部，且所述厌氧池内部设有进料管、进料分布器和旋转驱动系统；所述进料管穿插于所述厌氧池的内部；所述旋转驱动系统安装于所述进料管的一端，且所述进料管的另一端固定安装有所述进料分布器；所述厌氧池的顶部设有溢流堰一；

所述好氧池的内部设有导流板和膜生物反应器；所述导流板安设于所述好氧池两侧外壁的中间位置，且所述导流板穿插于所述膜生物反应器的内部；所述好氧池的顶部设有溢流堰二，所述好氧池的底部安装曝气器，且所述膜生物反应器悬于所述曝气器的顶端；

所述AO废水处理装置还包括：控制装置；所述控制装置分别与所述进料管、旋转驱动系统、曝气器电性连接，且所述控制装置分别控制所述进料管的进料量、所述旋转驱动系统的转动输出速率和所述曝气器的曝气量。

本发明公开的AO废水处理装置为一次进水并利用缺氧—好氧法高效、节能处理含氮、COD废水的新结构，污水先经过进料管和进料分布器进入到A池(厌氧池)中，A池水位升高，随后经溢流堰一进入到O池(好氧池)中，且O池两壁之间设有导流板，在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应，最终清水经膜生物反应器过滤汲取和消毒后由溢流堰二排放。该AO废水处理装置的处理工艺操作简便，节能的同时又能提高效率，且A池与O池分开独立，O池填料的加入大大提高了O池的净化效率，该处理装置适于推广与应用。

优选的，所述膜生物反应器的储水腔体内设有生物填料。

需要说明的是，本发明中的生物填料主要是通过自主开发的生物填料附着生长丰富的微生物种群，不仅大大提高了微生物的浓度，而且显著提高了生物龄，改善对多种污染物去除的效果。

优选的，所述旋转驱动系统包括减速电机和平动轴承，其中所述减速电机通过所述平动轴承与所述进料管连接，所述旋转驱动系统驱动所述进料管旋转，进而带动所述进料分布器转动，从而达到搅拌目的，以实现厌氧池内部的污水和污泥混合，提高污水净化效率。

优选的，所述曝气器的内部设有曝气管；所述曝气管上设有曝气孔，且所述曝气孔沿所述曝气管的轴向均匀设置多个。

本发明中曝气管的轴向均匀设置多个曝气孔，其在曝气过程中，形成向上推流，该向上推流通道的底部为输入端，顶部为输出端，且曝气孔位于所述向上流通道的输入端之下或者之内，由此实现了污水在膜生物反应器中的循环式流动，并在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应。

优选的，所述生物填料为复合多孔型生物填料，且所述生物填料的孔径为0.5～1.0μm。

优选的，所述膜生物反应器与所述曝气器的中间间隙设有过流孔。

本发明还提供了一种AO废水处理方法，所述处理方法具体包括如下步骤：

(1)污水依次经进料管和进料分布器流入厌氧池的内部，实现污水中的颗粒或大分子有机碳源充分水解并转化为小分子有机碳源，同时通过旋转驱动系统驱动进料管旋转，进而带动进料分布器转动，从而达到搅拌污水和污泥的目的；

(2)从厌氧池流出的污水混合液在溢流堰一的导向下进入好氧池，并通过过流孔迅速填满整个好氧池，且污水在进入膜生物反应器后，在曝气器中的曝气孔向上推流的动力下，实现了污水在膜生物反应器中的循环式流动，并在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应，最终清水经膜生物反应器过滤汲取和消毒后由溢流堰二排放。

优选的，所述进料管的污水进水量、所述旋转驱动系统的转动输出速率和所述曝气器的曝气量均通过所述控制装置电性控制。

值得说明的是，正是因为本发明公开的废水处理装置通过控制装置实现自动化控制进料管的污水进水量、转动输出速率及曝气量，才得以实现操作简便、降低人工成本的目的，并且自动化控制参数精确，避免了因操作误差而降低废水净化效率的现象发生。

优选的，所述好氧区为所述过流洞存在的底间隙。

优选的，所述缺氧区为所述导流板与所述好氧池外侧壁之间设有用于流体向下循环的侧间隙。

本发明公开的AO废水处理装置在处理废水工艺过程中，所运用到的工作原理如下：

A₂O工艺即“Anaerobic-Anoxic-Oxic厌氧-缺氧-好氧”(AAO工艺、AAO法)是一种常用的二级污水处理工艺，具有同步脱氮除磷的作用。污水与回流污泥先进入厌氧池(DO<0.5mg/L)完全混合，经一定时间(约1～2h)的厌氧分解，去除部分BOD，使部分含氮化合物转化成N₂(反硝化作用)而释放，回流污泥中的聚磷微生物(聚磷菌等)释放出磷，满足细菌对磷的需求。然后污水流入缺氧区，池中的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将好氧池内通过内循环回流进来的硝酸根还原为N₂而释放。接下来污水流入好氧区，水中的NH₃-N(氨氮)进行消化反应生成硝酸根，同时水中的有机物氧化分解供给吸磷微生物以能量，微生物从水中吸收磷，磷进入细胞组织，富集在微生物内，经沉淀分离后以富磷污泥的形式从系统中排出。

经由上述技术方案可知，本发明公开的一种AO废水处理装置及处理方法，与现有技术相比，具有如下优异特性：

(1)采用本发明公开的AO废水处理装置进行的污水处理全部流程无需人员进行操作，只需正常巡检，大大降低人力劳动，节约企业的用人成本。

(2)本发明中的O池采用生物填料，有利于生物菌种的富集，大大提高好氧池的效率，使得氨氮向硝态氮的转换更加彻底。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明AO废水处理装置的结构示意图。

图2为本发明AO废水处理装置的俯视图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本发明公开了一种AO废水处理装置及处理方法，该处理装置不仅设计合理、操作简便，而且污水处理效率高，适于推广与应用。

参见说明书附图1，一种AO废水处理装置，包括：厌氧池1和好氧池2；好氧池2环绕于厌氧池1的外部，且厌氧池1内部设有进料管3、进料分布器4和旋转驱动系统5；进料管3穿插于厌氧池1的内部；旋转驱动系统5安装于进料管3的一端，且进料管3的另一端与进料分布器4固定连接；厌氧池1的顶部设有溢流堰一6；

好氧池2的内部设有导流板7和膜生物反应器8；导流板7安设于好氧池2两侧外壁的中间位置，且导流板7穿插于膜生物反应器8的内部；好氧池2的顶部设有溢流堰二9，好氧池2的底部安装曝气器10，且膜生物反应器8悬于曝气器10的顶端；

此外，该AO废水处理装置还包括：控制装置；控制装置分别与进料管3、旋转驱动系统5、曝气器10电性连接，且控制装置分别控制进料管3的进料量、旋转驱动系统5的转动输出速率和曝气器10的曝气量。

为了进一步优化上述技术方案，膜生物反应器8的储水腔体内设有生物填料。

为了进一步优化上述技术方案，旋转驱动系统5包括减速电机11和平动轴承12，其中减速电机11通过平动轴承12与进料管3连接，旋转驱动系统5驱动进料管3旋转，进而带动进料分布器4转动，从而达到搅拌目的。

为了进一步优化上述技术方案，曝气器10的内部设有曝气管13；曝气管13上设有曝气孔14，且曝气孔14沿曝气管13的轴向均匀设置多个。

为了进一步优化上述技术方案，生物填料为复合多孔型生物填料，且生物填料的孔径为0.5～1.0μm。

为了进一步优化上述技术方案，膜生物反应器8与曝气器10的中间间隙设有过流孔15。

本发明提供的一种AO废水处理装置的工作原理及处理方法为：

首先，污水依次经进料管和进料分布器流入厌氧池的内部，实现污水中的颗粒或大分子有机碳源充分水解并转化为小分子有机碳源，同时通过旋转驱动系统驱动进料管旋转，进而带动进料分布器转动，从而达到搅拌污水和污泥的目的；

随后，从厌氧池流出的污水混合液在溢流堰一的导向下进入好氧池，并通过过流孔迅速填满整个好氧池，且污水在进入膜生物反应器后，在曝气器中的曝气孔向上推流的动力下，实现了污水在膜生物反应器中的循环式流动，并在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应，最终清水经膜生物反应器过滤汲取和消毒后由溢流堰二排放。

下面将结合具体实施例及对比例来进一步阐述本发明公开技术方案的优异性。

实施例1：

某酒精厂年产酒精8万吨，日产生废水3000吨，环保部门的主要工艺流程如下：原醪进28000m³的一级厌氧，进入负压塔，出水COD为4489mg/L，氨氮372mg/L，总氮451mg/L，然后进入5000m³的二沉池进行两相分离后上清液进入到10000m³的二级厌氧，出水COD为1712mg/L，氨氮374mg/L，总氮449mg/L，最后进入到SBR池，出水COD为448mg/L，氨氮9.0mg/L，总氮450mg/L，全程无降总氮作用。

实施例2：

在同一酒精厂年产酒精8万吨，日产生废水3000吨，将环保部门的工艺流程改造如下：原醪进28000m³的一级厌氧，出水进入负压塔，出水COD为4489mg/L，氨氮372mg/L，总氮451mg/L，然后进入5000m³的二沉池进行两相分离后上清液进入到10000m³的二级厌氧，出水COD为1712mg/L，氨氮374mg/L，总氮449mg/L，最后进入到此新型结构的AO池。查看各工段出水的水质情况。

对比实验：

上述实验条件均相同，AO池中生物菌种由原SBR池的菌种驯化而来，仅将末端的SBR工艺改为此种结构的AO池。并查看检验一级厌氧出水的水质情况，如下表1所示。

表1

通过实施对比后，本发明公开的一种AO池废水处理装置在处理废水中的总氮、总磷效果明显，适于推广与应用。

本说明书中对比例及各个实施例采用递进的方式描述，其中对比例重点说明的都是与实施例的不同之处，对比例和实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种AO废水处理装置，包括：厌氧池(1)和好氧池(2)；其特征在于，所述好氧池(2)环绕于所述厌氧池(1)的外部，且所述厌氧池(1)内部设有进料管(3)、进料分布器(4)和旋转驱动系统(5)；所述进料管(3)穿插于所述厌氧池(1)的内部；所述旋转驱动系统(5)安装于所述进料管(3)的一端，且所述进料管(3)的另一端与所述进料分布器(4)固定连接；所述厌氧池(1)的顶部设有溢流堰一(6)；

所述好氧池(2)的内部设有导流板(7)和膜生物反应器(8)；所述导流板(7)安设于所述好氧池(2)两侧外壁的中间位置，且所述导流板(7)穿插于所述膜生物反应器(8)的内部；所述好氧池(2)的顶部设有溢流堰二(9)，所述好氧池(2)的底部安装曝气器(10)，且所述膜生物反应器(8)悬于所述曝气器(10)的顶端；

还包括：控制装置；所述控制装置分别与所述进料管(3)、旋转驱动系统(5)、曝气器(10)电性连接，且所述控制装置分别控制所述进料管(3)的进料量、所述旋转驱动系统(5)的转动输出速率和所述曝气器(10)的曝气量。

2.根据权利要求1所述的一种AO废水处理装置，其特征在于，所述膜生物反应器(8)的储水腔体内设有生物填料。

3.根据权利要求1所述的一种AO废水处理装置，其特征在于，所述旋转驱动系统(5)包括减速电机(11)和平动轴承(12)，其中所述减速电机(11)通过所述平动轴承(12)与所述进料管(3)连接，所述旋转驱动系统(5)驱动所述进料管(3)旋转，进而带动所述进料分布器(4)转动，从而达到搅拌目的。

4.根据权利要求1所述的一种AO废水处理装置，其特征在于，所述曝气器(10)的内部设有曝气管(13)；所述曝气管(13)上设有曝气孔(14)，且所述曝气孔(14)沿所述曝气管(13)的轴向均匀设置多个。

5.根据权利要求2所述的一种AO废水处理装置，其特征在于，所述生物填料为复合多孔型生物填料，且所述生物填料的孔径为0.5～1.0μm。

6.根据权利要求1所述的一种AO废水处理装置，其特征在于，所述膜生物反应器(8)与所述曝气器(10)的中间间隙设有过流孔(15)。

7.如权利要求1～6任一所述的一种AO废水处理装置的处理方法，其特征在于，所述处理方法具体包括如下步骤：

(1)污水依次经进料管和进料分布器流入厌氧池的内部，实现污水中的颗粒或大分子有机碳源充分水解并转化为小分子有机碳源，同时通过旋转驱动系统驱动进料管旋转，进而带动进料分布器转动，从而达到搅拌污水和污泥的目的；

(2)从厌氧池流出的污水混合液在溢流堰一的导向下进入好氧池，并通过过流孔迅速填满整个好氧池，且污水在进入膜生物反应器后，在曝气器中的曝气孔向上推流的动力下，实现了污水在膜生物反应器中的循环式流动，并在膜生物反应器中发生好氧区硝化和缺氧区反硝化反应，最终清水经膜生物反应器过滤汲取和消毒后由溢流堰二排放。

8.根据权利要求7所述的一种AO废水处理方法，其特征在于，所述进料管的污水进水量、所述旋转驱动系统的转动输出速率和所述曝气器的曝气量均通过所述控制装置电性控制。

9.根据权利要求7所述的一种AO废水处理方法，其特征在于，所述好氧区为所述过流洞存在的底间隙。

10.根据权利要求7所述的一种AO废水处理方法，其特征在于，所述缺氧区为所述导流板与所述好氧池外侧壁之间设有用于流体向下循环的侧间隙。