CN110156260A - 一种生活污水净化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种生活污水净化处理工艺，包括预处理、进水搅拌阶段、进水阶段、释磷阶段、硝化阶段、进水阶段、反硝化阶段、静态沉淀阶段、回流阶段、排水阶段；同时还公开了含活性污泥的生物填料载体的制备方法，本发明净化污水效果好，出水均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918‑2002)一级B标。

Description

一种生活污水净化处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别是一种生活污水净化处理工艺。
背景技术
生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑，如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖，可导致传染病蔓延流行。因此，生活污水排放前必须进行处理。
本文中提到的HUSB罐为投放有活性污泥的罐体，根据生物脱氮工艺中对好氧缺氧环境的控制，HUSB罐为水解酸化罐。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种生活污水净化处理工艺，包括以下步骤：
S0：预处理：将生活污水经过格棚井初步过滤进入到HUSB罐中，HUSB罐中投放有活性污泥，使接种后HUSB罐内的活性污泥浓度达到3000～5000mg/L，得到初级废水；
S1：进水搅拌阶段：在HUSB罐中对初级废水进行厌氧搅拌1～3h，使得水质均匀，为后续工序提供稳定碳源；
S2：进水阶段：通过气提扬水组件先将HUSB罐中20～50％的初级废水引进净化罐中，通过气提扬水组件提供稳定碳源；
S3：释磷阶段：控制净化罐内的厌氧环境，DO浓度为0.1～0.5mg/L,聚磷菌厌氧环境下释放磷合成PHB并储存分解获得能量；
S4：硝化阶段：曝气搅拌2-4h，控制净化罐内DO浓度为2～4mg/L，活性污泥中的好氧微生物降解有机物、聚磷菌超量摄取磷进行硝化反应；
S5：进水阶段：继续将HUSB罐中的水通过气提扬水组件引进净化罐中，为后续反硝化工序补充碳源；
S6：反硝化阶段：停止曝气充氧，继续厌氧搅拌2～4h，活性污泥中的反硝化菌缺氧状态脱氮；
S7：静态沉淀阶段：停止厌氧搅拌，静态沉淀3～6h，泥水分离，得初级净化水和剩余污泥；
S8：回流阶段：回流初级净化水至HUSB罐中，并排出剩余污泥至污泥池中；
S9：排水阶段：通过气提扬水组件将初级净化水排至清水池中。
优选地，所述活性污泥中含有硝化菌、聚磷菌以及反硝化菌，和/或所述处理工艺所处的环境温度为20～35℃。
优选地，所述活性污泥的污泥龄为1～7d。
优选地，所述步骤S8中初级净化水的回流量按体积分数算为20～30％，剩余污泥的回流量按质量百分数算为5～10％。
优选地，所述步骤S1之前还有对初级废水进行pH值调节，调节后的pH值为7-9。
优选地，所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：预处理：将混合粒度活性炭浸泡在药剂中；
B：混料：按重量份数算，取30～50份活性污泥、10～20份混合粒度活性炭、30～50份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
优选地，所述混合粒度活性炭包括粒度为30～50wt％20～40目的活性炭、20～30wt％60～100目的活性炭以及10～20wt％100～200目的活性炭均匀混合组成。
优选地，所述步骤A中药剂为化学除磷药剂或氧化分解药剂。
优选地，所述除磷药剂为硫酸铝；
所述氧化分解药剂为高铁酸钾，高铁酸钾投加浓度为50～100mg/L。
以上任意的一种生活污水净化处理工艺在生活污水中的应用。
工作原理：除磷原理：除磷是依靠聚磷菌，聚磷菌既能贮聚磷又能以PHB的形式贮存碳源。聚磷分长、短链，短链贮能，长链提供细菌生长的磷源，在厌氧条件下释放出正聚多磷酸盐(ATP)并释放出磷酸盐维持细胞代谢，同时将有机质吸入，细胞通过同组异构等方式合成PHB。好氧条件下聚磷菌利用细胞内PHB，将液相磷酸根离子吸入细胞内，转化成聚磷。
通过厌氧、好氧交替，利用体内外能量进行合成、分解代谢，在水中形成稳定的污泥体系，通过排泥达到除磷的目的。
NH4 +→(硝化阶段)NO2 -→NO3 -→(反硝化阶段)NO2 -→N2↑；
本发明的有益效果：(1)本发明采用活性污泥对生活污水进行超深度脱氮除磷，除磷效果好；(2)本发明通过对活性污泥进行预处理制备成圆球形的生物填料载体，能够有效利用活性炭的高吸附性能将化学除磷剂承载与生物填料载体内，有效提高生活污水的净化效果。(3)本发明对制备成对活性炭不同粒度大小进行混料，能够合理地对活性炭微观孔径和宏观孔径进行分布，提高吸附性能和对活性污泥的承载量。(4)本发明采用无机胶凝材料对生物填料载体进行成型，材料易得，能耗低，常温养护即可，方便操作。(5)将活性炭进行预处理，能够将生物填料载体进行多重净化，无需在净水过程中再添加药剂，净化后的水质更加优异。
附图说明
图1是本发明工艺流程图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
以下实施例采用的污水取自江西省新余市汇丰管业化粪池处的排污口，出水量Q＝0.5m3/h，对排污口的水取样进行指标测试，测试值见表1。
实施例1
对排污口的水经过以下步骤进行处理；
S0：预处理：将生活污水经过格棚井初步过滤进入到HUSB罐中，HUSB罐中投放有活性污泥，使接种后HUSB罐内的活性污泥浓度达到3000mg/L，得到初级废水；本实施例采用的活性污泥采购于新余市下村污水处理厂。
S1：进水搅拌阶段：在HUSB罐中对初级废水进行厌氧搅拌1h，使得水质均匀，为后续工序提供稳定碳源；
S2：进水阶段：通过气提扬水组件先将HUSB罐中按体积分数算为20％的初级废水引进净化罐中，通过气提扬水组件提供稳定碳源；
S3：释磷阶段：控制净化罐内的厌氧环境，DO浓度为0.1mg/L，聚磷菌厌氧环境下释放磷合成PHB并储存分解获得能量；
S4：硝化阶段：曝气搅拌2h，控制净化罐内DO浓度为2mg/L，活性污泥中的好氧微生物降解有机物、聚磷菌超量摄取磷进行硝化反应，
S5：进水阶段：继续将HUSB罐中的水通过气提扬水组件引进净化罐中，为后续反硝化工序补充碳源；
S6：反硝化阶段：停止曝气充氧，继续厌氧搅拌2h，活性污泥中的反硝化菌缺氧状态脱氮；
S7：静态沉淀阶段：停止厌氧搅拌，静态沉淀3h，泥水分离，得初级净化水和剩余污泥；
S8：回流阶段：回流初级净化水至HUSB罐中，并排出剩余污泥至污泥池中；
S9：排水阶段：通过气提扬水组件将初级净化水排至清水池中。
所述活性污泥中含有硝化菌、聚磷菌以及反硝化菌，所述处理工艺所处的环境温度为20～35℃。
所述活性污泥的污泥龄为3d。
所述步骤S8中初级净化水的回流量按体积分数算为20％，剩余污泥的回流量按质量百分数算为5％。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例2
对排污口的水经过以下步骤进行处理；
S0：预处理：将生活污水经过格棚井初步过滤进入到HUSB罐中，HUSB罐中投放有活性污泥，使接种后HUSB罐内的活性污泥浓度达到4000mg/L，得到初级废水；本实施例采用的活性污泥采购于新余市下村污水处理厂。
S1：进水搅拌阶段：在HUSB罐中对初级废水进行厌氧搅拌2h，使得水质均匀，为后续工序提供稳定碳源；
S2：进水阶段：通过气提扬水组件先将HUSB罐中按体积分数算为40％的初级废水引进净化罐中，通过气提扬水组件提供稳定碳源；
S3：释磷阶段：控制净化罐内的厌氧环境，DO浓度为0.3mg/L,聚磷菌厌氧环境下释放磷合成PHB并储存分解获得能量；
S4：硝化阶段：曝气搅拌3h，控制净化罐内DO浓度为3mg/L，好氧微生物降解有机物、聚磷菌超量摄取磷进行硝化反应，
S5：进水阶段：继续将HUSB罐中的水通过气提扬水组件引进净化罐中，为后续反硝化工序补充碳源；
S6：反硝化阶段：停止曝气充氧，继续厌氧搅拌3h，活性污泥中的反硝化菌缺氧状态脱氮；
S7：静态沉淀阶段：停止厌氧搅拌，静态沉淀5h，泥水分离，得初级净化水和剩余污泥；
S8：回流阶段：回流初级净化水至HUSB罐中，并排出剩余污泥至污泥池中；
S9：排水阶段：通过气提扬水组件将初级净化水排至清水池中。
所述活性污泥中含有硝化菌、聚磷菌以及反硝化菌，所述处理工艺所处的环境温度为20-35℃。
所述活性污泥的污泥龄为5d。
所述步骤S8中初级净化水的回流量按体积分数算为25％，剩余污泥的回流量按质量百分数算按质量分数算为8％。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例3
对排污口的水经过以下步骤进行处理；
S0：预处理：将生活污水经过格棚井初步过滤进入到HUSB罐中，HUSB罐中投放有活性污泥，使接种后HUSB罐内的活性污泥浓度达到5000mg/L，得到初级废水；本实施例采用的活性污泥采购于新余市下村污水处理厂。
S1：进水搅拌阶段：在HUSB罐中对初级废水进行厌氧搅拌3h，使得水质均匀，为后续工序提供稳定碳源；
S2：进水阶段：通过气提扬水组件先将HUSB罐中按体积分数算为50％的初级废水引进净化罐中，通过气提扬水组件提供稳定碳源；
S3：释磷阶段：控制净化罐内的厌氧环境，DO浓度为0.5mg/L，聚磷菌厌氧环境下释放磷合成PHB并储存分解获得能量；
S4：硝化阶段：曝气搅拌4h，控制净化罐内DO浓度为4mg/L，好氧微生物降解有机物、聚磷菌超量摄取磷进行硝化反应，
S5：进水阶段：继续将HUSB罐中的水通过气提扬水组件引进净化罐中，为后续反硝化工序补充碳源；
S6：反硝化阶段：停止曝气充氧，继续厌氧搅拌4h，反硝化菌缺氧状态脱氮；
S7：静态沉淀阶段：停止厌氧搅拌，静态沉淀6h，泥水分离，得初级净化水和剩余污泥；
S8：回流阶段：回流初级净化水至HUSB罐中，并排出剩余污泥至污泥池中；
S9：排水阶段：通过气提扬水组件将初级净化水排至清水池中。
所述活性污泥中含有硝化菌、聚磷菌以及反硝化菌，所述处理工艺所处的环境温度为20-35℃。
所述活性污泥的污泥龄为7d。
所述步骤S8中初级净化水的回流量按体积分数算为30％，剩余污泥的回流量按质量百分数算为10％。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例4
本实施例是在实施例2的基础上作出的进一步优化，具体是步骤S1之前还有进行pH调节，pH值为8。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例5
本实施例是在实施例4的基础上作出的进一步优化，具体是所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：预处理：将混合粒度活性炭浸泡在药剂中；
所述混合粒度活性炭包括粒度为50wt％20目的活性炭、30wt％60目的活性炭以及20wt％100目的活性炭均匀混合组成。
所述步骤A中药剂为高铁酸钾溶液，投加浓度为75mg/L，浸泡5h。
B：混料：按重量份数算，取50份活性污泥、20份混合粒度活性炭、30份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例6
本实施例是在实施例4的基础上作出的进一步优化，具体是所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：预处理：将混合粒度活性炭浸泡在药剂中；
所述混合粒度活性炭包括粒度为50wt％30目的活性炭、30wt％80目的活性炭以及20wt％150目的活性炭均匀混合组成。
所述步骤A中药剂为高铁酸钾溶液，投加浓度为75mg/L,浸泡5h。
B：混料：按重量份数算，取50份活性污泥、20份混合粒度活性炭、30份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例7
本实施例是在实施例4的基础上作出的进一步优化，具体是所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：预处理：将混合粒度活性炭浸泡在药剂中；
所述混合粒度活性炭包括粒度为50wt％40目的活性炭、30wt％100目的活性炭以及20wt％200目的活性炭均匀混合组成。
所述步骤A中药剂为高锰酸钾溶液，投加浓度为75mg/L,浸泡5h。
B：混料：按重量份数算，取50份活性污泥、20份混合粒度活性炭、30份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
实施例8
本实施例是在实施例7的基础上作出的进一步优化，具体是所述步骤A中药剂为硫酸铝溶液，投加浓度为10mg/L，浸泡5h。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
对比例1
本实施例是在实施例7的基础上作出的对比，具体是所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：所述混合粒度活性炭包括粒度为50wt％40目的活性炭、30wt％100目的活性炭以及20wt％200目的活性炭均匀混合组成。(无预处理步骤)
所述步骤A中药剂为高锰酸钾溶液，投加浓度为75mg/L,浸泡5h。
B：混料：按重量份数算，取50份活性污泥、20份混合粒度活性炭、30份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
取上清液进行指标测试，测试值见表2。
对比例2
本实施例是在实施例4的基础上作出的对比，具体是所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：(无步骤A)
B：混料：按重量份数算，取30-50份活性污泥、10-20份混合粒度活性炭、30-50份胶凝剂，加水搅拌；所述混合粒度活性炭的粒度为100目；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
表1排污口试样各项指标测试值
表2生活污水各项指标去除率
从表1、表2可以看出，排污水经过本发明采用的工艺进行处理后，实施例1-8出水均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标；其中实施例7的去除率最高；而且跟对比例1(步骤A无预处理步骤)、对比例(无步骤A)相对于实施例4对比，出水各项指标的去除效果均较低，主要原因是由于不等粒度的活性炭颗粒堆积不仅仅有宏观颗粒孔对物质的吸附，还有微观孔径对物质的吸附，同时活性炭的预处理，能够更进一步吸附药剂，对废水进一步处理，因此本发明的净水处理工艺净水效果优异。
水质指标测定方法及以及国标号见表3。
表3水质指标测定方法
上述实施例仅描述现有设备最优使用方式，而运用类似的常用机械手段代替本实施例中的元素，均落入保护范围。

Claims (10)

1.一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S0：预处理：将生活污水经过格棚井初步过滤进入到HUSB罐中，HUSB罐中投放有活性污泥，使接种后HUSB罐内的活性污泥浓度达到3000～5000mg/L，得到初级废水；
S1：进水搅拌阶段：在HUSB罐中对初级废水进行厌氧搅拌1～3h，使得水质均匀；
S2：进水阶段：通过气提扬水组件先将HUSB罐中按体积算20～50％的水引进净化罐；
S3：释磷阶段：控制净化罐内的厌氧环境，DO浓度为0.1～0.5mg/L；
S4：硝化阶段：曝气搅拌2～4h，控制净化罐内DO浓度为2～4mg/L；
S5：进水阶段：继续将HUSB罐中的水通过气提扬水组件引进净化罐中；
S6：反硝化阶段：停止曝气充氧，继续厌氧搅拌2～4h；
S7：静态沉淀阶段：停止厌氧搅拌，静态沉淀3～6h，泥水分离，得初级净化水和剩余污泥；
S8：回流阶段：回流初级净化水至HUSB罐中，并排出剩余污泥至污泥池中；
S9：排水阶段：通过气提扬水组件将初级净化水排至清水池中。
2.根据权利要求1所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述活性污泥中含有硝化菌、聚磷菌以及反硝化菌，和/或所述处理工艺所处的环境温度为20～5℃。
3.根据权利要求2所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述活性污泥的污泥龄为1～7d。
4.根据权利要求3所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述步骤S8中初级净化水的回流量按体积分数算按体积百分数算为20～30％，剩余污泥的回流量按质量百分数算为质量百分数算为5～10％。
5.根据权利要求1所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述步骤S1之前还有对初级废水进行pH值调节，调节后的pH值为7～9。
6.根据权利要求5所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述步骤S0中的活性污泥还经过以下处理：
A：预处理：将混合粒度活性炭浸泡在药剂中；
B：混料：按重量份数算，取30～50份活性污泥、10～20份混合粒度活性炭、30～50份胶凝剂，加水搅拌；
C：养护成型，制备成圆球形的生物填料载体。
7.根据权利要求6所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述混合粒度活性炭包括粒度为30～50wt％20～40目的活性炭、20～30wt％60-100目的活性炭以及10～20wt％100～200目的活性炭均匀混合组成。
8.根据权利要求7所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述步骤A中药剂为化学除磷药剂或氧化分解药剂。
9.根据权利要求7所述的一种生活污水净化处理工艺，其特征在于：所述除磷药剂为硫酸铝；
所述氧化分解药剂为高铁酸钾，高铁酸钾的投加浓度为50～100mg/L。
10.权利要求1～9任意一项所述的一种生活污水净化处理工艺在生活污水中的应用。
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