CN110577329A - 一种低耗能快速生化污水脱氮工艺 - Google Patents

一种低耗能快速生化污水脱氮工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，工序一、污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离器，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，硝化反应后的硝化液一部分经物理分离出来的清水作为系统出水,另一部分回流至兼氧段。本工艺提高了污水处理的效率，由于好氧段水力停留时间短，因而能耗低。

Description

一种低耗能快速生化污水脱氮工艺
技术领域
本发明涉及一种生化污水脱氮工艺，特别涉及一种低耗能快速生化污水脱氮工艺。
背景技术
生物法污水脱氮工艺包括缺氧和好氧两种生物反应，一般通过设置缺氧段(池)和好氧段(池)来实现,实际运行操作时，在缺氧段(池)控制为缺氧状态以利于兼氧微生物的生长，在好氧段(池)控制为有氧状态以利于好氧微生物的生长。污水中溶解性氨氮在好氧段(池)被硝化菌硝化变成硝态氮，硝态氮再回流至缺氧段(池)被反硝化为氮气，从而完成污水的脱氮过程。在这种传统工艺中，缺氧段(池)和好氧段(池)的微生物并非维持在原地，而是不断地在缺氧段(池)和好氧段(池)之间循环转移，相当于微生物没有得到专业的分工，造成脱氮效率不高。而且这种传统工艺的好氧段(池)一般都比较大，水力停留时间长，为维持好氧状态所需的曝气能耗也很高。
为了发挥不同类型微生物的专长，提高生物处理效率，应设法将兼氧微生物和好氧微生物分别保持在缺氧段(池)和好氧段(池)。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的脱氮效率不高、能耗高的问题，提供一种低耗能快速生化污水脱氮工艺。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，包括如下处理工序：工序一、污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，然后经物理分离出来的清水一部分作为硝化液回流至兼氧段，另一部分作为系统出水。本发明所产生的有益效果是：兼氧段(池)和好氧段(池)都经过泥水分离，从兼氧段和好氧段流出的都是清水，携带大量微生物的污泥被留置在各自池中，使得兼氧段的微生物和好氧段的微生物相互隔离，从而使微生物得到专业的分工，提高了污水处理的效率，由于好氧段的水力停留时间短，所需曝气量较少，因而整体工艺能耗较低。
作为优选，工序一中，所述兼氧段采用反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器，污水在兼氧段首先在反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器内进行反应和初步泥水分离，分离出来的清水再经过三相分离器进行泥水分离后得到兼氧段的上清液。反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器为本发明人发明的专利技术，本说明书对其结构不再进行赘述。本发明中的反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器可以采用以下6种专利中所公开的任何一种方法来构建：公布号CN106186293A，好氧三相分离器及其在污水处理中的应用方法；公布号CN106145316A，带导流管的好氧三相分离器及其在污水处理中的应用方法；公告号CN207361869U,导流管外置的好氧三相分离器；公告号CN202849149U,好氧三相分离器；公布号CN107827234A，一种不停产安装好氧三相分离器的装置及方法；公告号CN207418381U，一种好氧三相分离器。产生的有益效果是：采取了合理的污水混合液回流方式，同时采用了反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器，利用环流作用强化反应过程的传质效果，从而提高了处理效率，反应沉淀一体式结构有效利用设施空间，使得本工艺具有占地面积小、总水力停留时间短、能耗低的优点。
作为优选，工序二的所述好氧段采用曝气生物滤池。
作为优选，兼氧段和好氧段水力停留时间分别为3.5小时～7小时、曝气生物滤池水力停留时间1～3小时，硝化液回流比100％～300％。
作为优选，工序二的所述好氧段还可以采用接触氧化加气浮处理。
作为优选，所述好氧段还可以采用接触氧化加磁混凝沉淀处理。
作为优选，各段水力停留时间分别为，兼氧段4～6小时、接触氧化3～5小时，硝化液回流比100～300％。产生的有益效果是：能取得很好的水处理效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、污水处理效果更好。由于兼氧段和好氧段采取了相对独立的措施，兼氧段和好氧段的污泥基本隔离开，使得兼氧段的微生物和好氧段微生物基本隔离，当于微生物得到了专业的分工，提高了脱氮效率。
2、总水力停留时间短、工艺占地面积小。由于本发明的工艺流程合理，在兼氧段采用了反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器，使得兼氧池内微生物浓度更高，反应更高效，所以总水力停留时间变短，工艺占地面积小。
3、曝气量少，节能。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1，一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，包括兼氧段和好氧段，兼氧段采用反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器，好氧段采用曝气生物滤池。经过如下工序：工序一，污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，然后经物理分离出来的清水一部分作为硝化液回流至兼氧段，另一部分作为系统出水。对于某生活污水(COD300mg/L,氨氮40mg/L，总氮45mg/L)，并控制溶解氧低于0.2mg/L，各段水力停留时间分别为兼氧反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器7小时、曝气生物滤池3小时，硝化液回流比250％，达到稳定运行后，出水COD＜30mg/L，总氮＜10mg/L，吨水电耗0.20kWh。
实施例2
如图1，一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，包括兼氧段和好氧段，兼氧段采用反应沉淀一体式气升环流生物反应器，好氧段采用接触氧化加气浮处理，高效磁混凝沉淀。经过如下工序：工序一，污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，然后经物理分离出来的清水一部分作为硝化液回流至兼氧段，另一部分作为系统出水。对于某生活污水(COD300mg/L,氨氮40mg/L，总氮45mg/L)，并控制溶解氧低于0.2mg/L,各段水力停留时间分别为兼氧RPIR 6小时、接触氧化3.5小时，硝化液回流比300％，达到稳定运行后，出水COD＜30mg/L，总氮＜8mg/L，吨水电耗0.186kWh。
实施例3
如图1，一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，包括兼氧段和好氧段，兼氧段采用兼氧膜生物反应器，，好氧段采用曝气生物滤池。经过如下工序：工序一，污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，然后经物理分离出来的清水一部分作为硝化液回流至兼氧段，另一部分作为系统出水。对于某市政污水(COD450 mg/L,氨氮45mg/L，总氮52mg/L)，，并控制溶解氧低于0.2mg/L,，各段水力停留时间分别为6小时和3小时，硝化液回流比250％，达到稳定运行后，出水COD＜30mg/L，总氮＜8mg/L，吨水电耗0.21kWh。
实施例4
如图1，一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，包括兼氧段和好氧段，兼氧段采用推流式氧化沟加侧流沉淀池，沉淀池污泥直接截留在缺氧段，好氧段采用曝气生物滤池。经过如下工序：工序一，污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，然后经物理分离出来的清水一部分作为硝化液回流至兼氧段，另一部分作为系统出水。对于某生活污水(COD280mg/L,氨氮35mg/L，总氮45mg/L)，各段水力停留时间分别为缺氧段7小时、曝气生物滤池3小时，硝化液回流比200％，达到稳定运行后，出水COD＜30mg/L，总氮＜10mg/L，吨水电耗0.19kWh。

Claims (7)

1.一种低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，包括如下处理工序：
工序一、污水进入兼氧段，污水在所述兼氧段内与兼氧微生物进行反硝化反应和短程硝化反硝化反应，所述兼氧段内还布置有泥水分离装置，经泥水分离后的污泥继续留在所述兼氧段，分离出的上清液进入下步工序；
工序二、所述兼氧段分离出的上清液进入好氧段，与好氧段的好氧微生物进行硝化反应，硝化反应后的硝化液一部分经物理分离出来的清水作为系统出水,另一部分回流至兼氧段。
2.根据权利要求1所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，工序一中，所述兼氧段采用反应沉淀一体式矩形气升环流生物反应器。
3.根据权利要求2所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，工序二中，所述好氧段采用曝气生物滤池。
4.根据权利要求3所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，兼氧段水力停留时间为3.5～7小时、曝气生物滤池水力停留时间为1～3小时，硝化液回流比为100％～300％。
5.根据权利要求2所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，工序二中，所述好氧段采用接触氧化加气浮处理，接触氧化的出水一部分作为硝化混合液回流至兼氧段，一部分经气浮处理后作为工艺出水。
6.根据权利要求2所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，所述好氧段采用接触氧化加磁混凝沉淀处理，接触氧化的出水一部分作为硝化混合液回流至兼氧段，一部分经磁混凝沉淀处理后作为工艺出水。
7.根据权利要求6所述的低耗能快速生化污水脱氮工艺，其特征在于，各段水力停留时间分别为，兼氧段4～6小时、接触氧化3～5小时，硝化液回流比100～300％。
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