CN110078303A - 分段进水a2/o工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置 - Google Patents

分段进水a2/o工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置 Download PDF

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Abstract

分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置,属于污水处理领域。短程硝化/厌氧氨氧化技术具有节能降耗等传统脱氮方式不可比拟的优点,是污水生物处理领域的研究热点,但其存在的一些问题使其在污水厂的普遍应用受到了阻碍,本发明通过分段进水的方式充分利用进水中的有机碳源,无需外加碳源污泥产量低,低氧曝气降低能耗的同时维持反应器的稳定运行。本发明相比于既有工艺具有运行费用低、操控简单、尤其适用于已建成污水厂升级改造等优点。

Description

分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置
技术领域
本发明涉及分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置,属于污水处理领域,适用于城市污水脱氮除磷、利于污水处理厂节能降耗。
背景技术
城市生活污水碳氮比较低,并不能满足微生物脱氮除磷的要求,而且大多数城市污水处理厂在不投加外来碳源的情况下很难满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,关键问题在于出水TN不能很好的维持在15mg/L以下,提标到准四类水质要求达标更是困难。
短程硝化厌氧氨氧化作为新兴的生物脱氮技术,已经成功应用于高氨氮废水处理,但城市污水中应用厌氧氨氧化技术还有很大的空间,成功应用于污水处理厂必将对节能降耗有重要意义。厌氧氨氧化技术具有以下优点:(1)与传统工艺相比,节约60%的动力费用消耗;(2)自养脱氮,以二氧化碳为无机碳源,不产生N2O,减少温室气体排放;(3)无需外加碳源,节约成本,并降低二次污染的风险;(4)污泥产率低,降低了污泥处理处置费用。
发明内容
分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的装置,其特征在于:所用装置主要包括进水箱(1)、分段进水A2/O生物池(2)、二沉池(14);分段进水A2/O生物池(2)包括厌氧区、缺氧区和好氧区;缺氧区包括第一缺氧区(4)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10),好氧区包括第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)、第二好氧区(6)、第四好氧区(9)和第六好氧区(13);原水经由厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)与厌氧区(3)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10)连接,另外厌氧区(3)、第二缺氧区(7)、第一好氧区(5)直至第六好氧区(13)通过连接管依次连接,第六好氧区(13)与二沉池(14)通过管道连接;二沉池排泥通过阀门(29)控制,污泥回流则经回流泵(28)至厌氧区(3);所有好氧区的曝气量通过曝气泵(27)、转子流量计(25)控制,并经微孔曝气头(26)曝气,缺氧区放置挂好厌氧氨氧化生物膜的填料架(19),均采用直径为25mm的聚乙烯填料,填充比为20-30%。
应用所述装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)系统启动
i)接种城市污水处理厂回流污泥至分段进水A2/O池生物池(2)中,使第六好氧区(13)的污泥浓度达到3000~4000mg/L,再将接种厌氧氨氧化生物膜的聚乙烯填料投加在厌氧区(3)、第一缺氧区(4)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10)中,填充比为20%~30%。
ii)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
iii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iv)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
v)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d;
vi)每天检测第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的亚硝积累率,当均持续10天以上大于80%时,证明反应器启动成功,进入下一运行阶段。
2)稳定运行
i)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
ii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iii)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
iv)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d。
分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置,其特征在于,本方法控制好氧区溶解氧梯度降低,好氧区(5)(7)(9)的第一格好氧区溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,好氧区(5)(7)(9)的第二格好氧区溶解氧控制在0.2-0.5mg/L,保持低溶解氧状态和好氧区氨氮有剩余来实现好氧区短程硝化,产生亚硝为缺氧区(4)(6)(8)实现厌氧氨氧化提供限制性底物,并通过在缺氧区(4)(6)(8)投加挂好厌氧氨氧化生物膜的填料来实现缺氧区发生厌氧氨氧化;短程硝化有利用厌氧氨氧化菌生长,会使填料生物膜上的厌氧氨氧化能够维持,好氧区(5)(7)(9)沿程过程中低氧状态下存在氨氮和亚硝,会使污泥中的厌氧氨氧化丰度提高,有利于脱氮;部分自养脱氮利用较少的进水碳源,剩余碳源可以被聚磷菌所利用,从而实现市政污水的脱氮除磷。
分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的装置具有以下优势:
1)低氧曝气能够节省曝气能耗,能够自养脱氮节省碳源投加费用。
2)短程硝化厌氧氨氧化为自养脱氮,污泥产量有所降低,有利于降低污泥处理处置费用。
3)已建成水厂进行升级改造简单,容易推广应用。
附图说明
图1为分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的方法与装置。
图1中:1-进水箱;2-分段进水A2/O生物池;3-厌氧区;4-缺氧区;5-好氧区;6-缺氧区;7-好氧区;8-缺氧区;9-好氧区;10-二沉池;11-进水泵;12-进水泵;13-进水泵;14-搅拌器;15-搅拌器;16-搅拌器;17-搅拌器;18-搅拌器;19-聚乙烯填料生物膜;20-电磁阀;21-转子流量计;22-微孔曝气头;23-曝气泵;24-污泥回流泵;25-剩余污泥闸阀。
具体实施方式
结合图1,详细说明本发明的实施方案:
1)系统启动
i)接种城市污水处理厂回流污泥至分段进水A2/O池生物池(2)中,使第六好氧区(13)的污泥浓度达到3000~4000mg/L,再将接种厌氧氨氧化生物膜的聚乙烯填料投加在厌氧区(3)、第一缺氧区(4)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10)中,填充比为20%~30%。
ii)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
iii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iv)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
v)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d;
vi)每天检测第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的亚硝积累率,当均持续10天以上大于80%时,证明反应器启动成功,进入下一运行阶段。
2)稳定运行
i)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
ii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iii)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
iv)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d。

Claims (2)

1.分段进水A2/O工艺中实现短程硝化/厌氧氨氧化的装置,其特征在于:包括进水箱(1)、分段进水A2/O生物池(2)、二沉池(14);分段进水A2/O生物池(2)包括厌氧区、缺氧区和好氧区;缺氧区包括第一缺氧区(4)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10),好氧区包括第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)、第二好氧区(6)、第四好氧区(9)和第六好氧区(13);原水经由厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)与厌氧区(3)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10)连接,第六好氧区(13)与二沉池(14)通过管道连接;二沉池排泥通过阀门(29)控制,污泥回流则经回流泵(28)至厌氧区(3);所有好氧区的曝气量通过曝气泵(27)、转子流量计(25)控制,并经微孔曝气头(26)曝气,缺氧区放置挂好厌氧氨氧化生物膜的填料架(19),采用聚乙烯填料,填充比为20-30%。
2.应如权利要求1所述装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)系统启动
i)接种城市污水处理厂回流污泥至分段进水A2/O池生物池(2)中,使第六好氧区(13)的污泥浓度达到3000~4000mg/L,再将接种厌氧氨氧化生物膜的聚乙烯填料投加在厌氧区(3)、第一缺氧区(4)、第二缺氧区(7)、第三缺氧区(10)中,填充比为20%~30%。
ii)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
iii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iv)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
v)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d;
vi)每天检测第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的亚硝积累率,当均持续10天以上大于80%时,证明反应器启动成功,进入下一运行阶段。
2)稳定运行
i)进水为生活污水,氨氮稀释到50mg/L,由进水箱(1)经厌氧区进水泵(15)、第二缺氧区进水泵(16)、第三缺氧区进水泵(17)控制分别进入分段进水A2/O生物池(2)的厌氧区(3)、第二缺氧区(7)和第三缺氧区(10),三段进水的流量分配比为40%,30%,30%;
ii)通过调控转子流量计将第一好氧区(5)、第三好氧区(8)第五好氧区(12)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L,第二好氧区(6)、第四好氧区(9)、第六好氧区(13)的溶解氧控制在0.2-0.5mg/L;
iii)泥水混合液在反应器内沿程流动,由第六好氧区(13)经出水管进入二沉池(14),停留时间2-3h,从而实现泥水分离,并发生部分反硝化作用进一步降低出水总氮,回流污泥经回流泵(28)回流到厌氧区(3),控制污泥回流比在80%-120%,出水通过溢流堰经出水口排放;
iv)控制分段进水A2/O生物池(2)的平均水力停留时间HRT在11~14h,HRT厌氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧:HRT缺氧:HRT好氧=1:1:2:1:2:2:2;通过污泥闸阀(29)控制剩余污泥排放,控制反应器中絮体污泥的污泥龄在14~20d。
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