CN111056698A - 一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺采用地埋式玻璃钢结构的集成一体化污水处理设备及地下提升泵井实现，所述集成一体化污水处理设备包括多功能调节池、生化池、除磷池、沉淀池、滤池、清水池和储泥池；通过采用多级AO工艺对废水进行强化处理；通过各生化单元中的填料，对每个生化段的优势菌种进行富集，形成高效的硝化菌和反硝化菌环境，强化硝化和反硝化处理过程，同时提高了生物量，省去了污泥回流；废水经过多个厌氧和好氧环境的交替作用，达到硝化和反硝化的目的，同时省去硝化液回流；相比传统工艺，本发明所述工艺向厌氧和好氧拆成多个单元，减少每个单元的停留时间，减少好氧段对有机物的消耗，最大限度利用进水有机污染进行反硝化，强化脱氮处理；通过厌氧好氧交替环境，辅以填料对生物的固定作用，能够对污泥进行减量化，减少污泥排放，方便运营维护。

Description

一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其是废水处理技术，具体是一种基于多级生物接触氧化法的废水处理工艺。

背景技术

生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法。在该工艺中污水与生物膜相接触，在生物膜上微生物的作用下，可使污水得到净化，因此又称″淹没式生物滤池″。该方法采用与曝气池相同的曝气方法提供微生物所需的氧量，并起搅拌与混合的作用，这样又相当于在曝气池内投加填料，以供微生物栖息，因此，又称为接触曝气法，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法，是具有活性污泥法特点的生物 膜法，它兼具两者的优点。

现有技术中的生物接触氧化法处理废水存在的主要问题在于：

（1）填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异，BOD负荷高，则生物膜数量多;反之亦然，因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。

（2）生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料，所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。

（3）大量产生后生动物(如轮虫类等)，若生物膜瞬时大块地脱落，则易影响处理水水质。

（4）组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。

（5）污泥回流问题，现在很多接触氧化系统采用污泥回流，而典型接触氧化工艺的污泥是不回流的。采用污泥回流主要是为了强化系统的处理能力和调节系统负荷。这种做法利少敝多，理由是：a、接触氧化池出水中只含少量脱落的生物膜，二沉池内下沉的污泥量不多，无法连续回流，回流至反应池的泥也会很稀，这部分循环液不仅增加能耗，还会造成生化池的实际水力停留时间减少；b、回流至生化池的污泥会与填料上的生物膜争夺营养，通常情况下接触氧化池内的悬浮污泥的活性比生物膜差，因为被填料上生物膜氧化了（用膜法进行活性污泥减量就是这原理），如在负荷低下运行实际上只是一些矿化污泥在系统内循环；c、接触氧化池的污泥回流通常都是间断的，会造成处理接触氧化池的有机负荷产生波动，不利于系统的稳定运行（这条理由可能有些勉强）；d、在中、高负荷运行时，污泥回流易使生物增厚或结球，使系统处理能力不增反降。

（6）填料安装问题。无论是组合填料还是弹性填料，填料的安装质量很重要。填料串的上下紧固要求很多装置没做好，如果填料串没紧固好会后患无穷，运行时间一长，填料串会松动，相互缠绕，严重影响处理效果。接触氧化法相比活性工艺的处理效率高、污泥浓度大，因此需氧量也大，普遍采用的穿孔管曝气不能满足冲氧要求。曝气软管先于填料安装，但对各曝气软管与输气管接口的连接有一定要求，否则曝气后很容易脱落。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，该工艺的应用解决了现有生物接触氧化法存在的各种技术缺陷，特殊的工艺步骤，实现了污泥产量大幅减少并由此解决了传统统一存在的系列问题。

一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：

所述废水处理工艺采用地埋式玻璃钢结构的集成一体化污水处理设备及地下提升泵井实现，所述集成一体化污水处理设备包括多功能调节池、生化池、除磷池、沉淀池、滤池、清水池和储泥池；

在地下提升泵井内设置提篮式不锈钢粗格栅，拦截并去除污水中可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物；

所述多功能调节池包括初沉池和调节池；所述初沉池进水口设置提篮式不锈钢细格栅，所述初沉池用于去除油、泥沙以及其他固体杂质；所述调节池作为初沉池出水的过度池，用于调节污水稳定的向下级工艺流入；

经调节池的污水进入生化池，所述生化池采用好氧池、缺氧池、好氧池、缺氧池、好氧池交替多级设计，所述生化池内放入微生物，所述生化池内设置由高效纤维填料；所述生化池内设置有曝气系统；

污水经过生化池处理后进入除磷池，在所述除磷池内加入除磷药剂，除磷药剂与污水中的磷通过曝气混凝形成絮体；

含有絮体的污水进入沉淀池，所述沉淀池的主要作用是将混凝后产生的絮体进行沉淀，保证出水的SS稳定达标；所述沉淀池底污泥定期排入储泥池；

经沉淀池处理后的水一部分进入清水池，一部分进入炭滤池；所述清水池的作用是为炭滤池的反冲洗储备水源，无需外接自来水进行滤池反冲洗；所述炭滤池的主要作用是对沉淀池出水进一步过滤，确保出水SS低，水质清澈；

经炭滤池处理后的水进入紫外消毒装置，紫外消毒的主要作用是杀灭出水中的病原微生物。

所述生化池的好氧池内布置微生物种类包括氨氧化菌和COD降解菌；所述生化池的缺氧池内布置微生物种类包括反硝化菌。

所述高效纤维填料为多个双圈大塑料环串联形成，所述双圈大塑料环由塑料圆片压扣形成，醛化纤维压在双圈大塑料环圈上，所述双圈大塑料环之间的间距为100-150毫米。

本发明所述技术方案的工艺特点在于：采用多级AO工艺对废水进行强化处理；

通过各生化单元中的填料，对每个生化段的优势菌种进行富集，形成高效的硝化菌和反 硝化菌环境，强化硝化和反硝化处理过程，同时提高了生物量，省去了污泥回流；

废水经 过多个厌氧和好氧环境的交替作用，达到硝化和反硝化的目的，同时省去硝化液回流；

相 比传统工艺，本发明所述工艺向厌氧和好氧拆成多个单元，减少每个单元的停留时间，减少 好氧段对有机物的消耗，最大限度利用进水有机污染进行反硝化，强化脱氮处理。通过厌 氧好氧交替环境，辅以填料对生物的固定作用，能够对污泥进行减量化，减少污泥排放，方 便运营维护。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明所述一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺主要包括两大部分：地下提升泵井和地埋式一体化污水处理设备，其中一体化污水处理设备集成格栅、初沉池、调节池、多级生化池、反应池、沉淀池、清水池、炭滤池、紫外消毒、机电设备间、污泥浓缩池。工艺流程说明如下：

格栅：于提升泵井内设置提篮式不锈钢粗格栅，拦截去除污水中可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物。于初沉池进水口设置提篮式不锈钢细格栅，其正上方布置检查口，方便清理。格栅规格选用方便单人提出的尺寸，在提篮格栅上部设有滑轮，和定位装置，可以省时省力工作。格栅滤径根据农村污水水质特点设计。

隔油：污水经过细格栅处理后进入初沉池。初沉池除沉淀功能外还兼具隔油功能，被去除的油、泥沙以及其他固体杂质定期清理外运。

初沉池：污水通过提升泵提升后进入初沉池。门头沟区夏季多雨，农村污水多携带大量泥沙，初沉池的主要作用是对进入生化设备前的污水进行预沉淀，去除水中的泥沙以及其他固体杂质，同时兼具隔油功能。

调节池：污水经过初沉池处理后进入调节池。针对北方农村生活污水水质水量随时间波动大的特点，调节池能够对水质水量进行很好的调节作用，确保设备稳定运行，出水稳定达标。其规格根据污水处理规模和水量波动情况设定。

生化池：污水经过调节池处理后进入生化池。生化池是整套工艺中的核心单元，通过微生物的生化作用降解污水中污染物质。生化池内采用多级AO + 高效填料的组合工艺方式，交替设置好氧池和缺氧池，充分利用碳源实现有机物降解、硝化和反硝化。同时本工艺使用纤维填料，该填料比表面积大，使用寿命长，不堵塞板结，是一种非常理想的生物填料，其设计系根据我公司积累的数据，结合填料技术参数和北京市农村污水水质，计算出最佳处理时间设定，能够确保出水稳定达标。

反应池：污水经过生化池处理后进入反应池。鉴于本工艺生化污泥量极少，因此选用处理效果较为稳定、污泥量和污泥成分可控的化学除磷工艺。在反应池中投加除磷药剂，药剂与污水中的磷通过曝气混凝形成絮体。

沉淀池：污水经过反应池处理后进入沉淀池。沉淀池的主要作用是将混凝后产生的絮体进行沉淀，保证出水的SS稳定达标。经过沉淀池后，水中的SS和大部分磷被去除。沉淀池底污泥定期排入储泥池。

清水池;污水经过沉淀池处理后进入清水池，清水池的作用是为滤池的反冲洗储备水源，无需外接自来水进行滤池反冲洗。

炭滤池：污水经过沉淀池处理后进入碳滤池。炭滤池的主要作用是对沉淀池出水进一步过滤，确保出水SS低，水质清澈。

紫外消毒装置：污水经过纤维滤池处理后进入紫外消毒装置。紫外消毒的主要作用是杀灭出水中的病原微生物。紫外消毒作为一种环境友好型的消毒方式已经大规模应用于我国市政污水处理行业中。

所述生化池的好氧池内布置微生物种类包括氨氧化菌和COD降解菌；所述生化池的缺氧池内布置微生物种类包括反硝化菌。

所述地下提升泵井内及所述初沉池设置有提篮式不锈钢人工粗格栅。

污水在所述初沉池及所述调节池内的停留时间为2小时；污水在所述生化池内的停留时间为14小时；污水在所述反应池内停留时间为0.5小时；污水在所述沉淀池内停留时间为2小时；

所述反应池内部安装曝气搅拌；所述沉淀池底部设置污泥排放系统；所述炭滤池内部敷设活性炭滤料和气洗系统。

所述清水池对炭滤池的反冲洗强度为10L/㎡·S，反冲洗时间为5分钟。

本发明所述工艺采用玻璃钢材质制成一体化设备，相比钢制材质，玻璃钢材质价格便宜，能够节省70%的建设成本；加工周期短，材质轻，整体设备采用吊装方式装卸，设备方便运输安装；设备一体化程度高，各单元设置紧凑，同等处理规模能够节省占地30%以上；耐腐蚀性很好，对于北方地区项目的保温需求，玻璃钢罐体能够埋地使用30年以上，满足项目全周期使用；密封性好，采用缠绕工艺制程的一体化玻璃钢罐体，无需焊接，设备没有接缝，且间距刚性和韧性，进出水管采用法兰接连，密封性好且易于安装和更换，设备整体不存在漏损隐患。

本工艺采用厌氧好氧多级交替，各生化单元采用高效生化填料，填料对微生物的富集作用好，生化池中的微生物90%以上富集在填料上，并且各生化单元池内聚集的微生物功能较专一，如好氧段多为硝化菌，硝化菌时代期长，生长缓慢，厌氧单元内多为反硝化菌，在缺氧环境中进行反硝化，同样生长缓慢；此外，通过有针对性的控制了填料化纤层的厚度，结合间距控制技术，大幅降低了生化细菌脱落率，从而大大减少了污泥量。因此本工艺较常规生化工艺的污泥产量大幅减少。本工艺采用化学除磷，在达到高标准出水水质的同时，化学污泥产量少。综合以上，本工艺污泥排量减少30%以上。

以上对本发明所提供的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：

所述废水处理工艺采用地埋式玻璃钢结构的集成一体化污水处理设备及地下提升泵井实现，所述集成一体化污水处理设备包括多功能调节池、生化池、除磷池、沉淀池、滤池、清水池和储泥池；

在地下提升泵井内设置提篮式不锈钢粗格栅，拦截并去除污水中可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物；

所述多功能调节池包括初沉池和调节池；所述初沉池进水口设置提篮式不锈钢细格栅，所述初沉池用于去除油、泥沙以及其他固体杂质；所述调节池作为初沉池出水的过度池，用于调节污水稳定的向下级工艺流入；

经调节池的污水进入生化池，所述生化池采用好氧池、缺氧池、好氧池、缺氧池、好氧池交替多级设计，所述生化池内放入微生物，所述生化池内设置由高效纤维填料；所述生化池内设置有曝气系统；所述反应池内部安装曝气搅拌装置；

污水经过生化池处理后进入除磷池，在所述除磷池内加入除磷药剂，除磷药剂与污水中的磷通过曝气混凝形成絮体；

含有絮体的污水进入沉淀池，所述沉淀池的主要作用是将混凝后产生的絮体进行沉淀，保证出水的SS稳定达标；所述沉淀池底污泥定期排入储泥池；

经沉淀池处理后的水一部分进入清水池，一部分进入炭滤池；所述清水池的作用是为炭滤池的反冲洗储备水源，无需外接自来水进行滤池反冲洗；所述炭滤池的主要作用是对沉淀池出水进一步过滤，确保出水SS低，水质清澈；

经炭滤池处理后的水进入紫外消毒装置，紫外消毒的主要作用是杀灭出水中的病原微生物。

2.如权利要求1所述的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：所述生化池的好氧池内布置微生物种类包括氨氧化菌和COD降解菌；所述生化池的缺氧池内布置微生物种类包括反硝化菌。

3.如权利要求1所述的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：所述高效纤维填料为多个双圈大塑料环串联形成，所述双圈大塑料环由塑料圆片压扣形成，醛化纤维压在双圈大塑料环圈上，所述双圈大塑料环之间的间距为100-150毫米。

4.如权利要求1所述的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：污水在所述初沉池及所述调节池内的停留时间为2小时；污水在所述生化池内的停留时间为14小时；污水在所述反应池内停留时间为0.5小时；污水在所述沉淀池内停留时间为2小时。

5.如权利要求1所述的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：所述反应池内部安装曝气搅拌；所述沉淀池底部设置污泥排放系统；所述炭滤池内部敷设活性炭滤料和气洗系统。

6.如权利要求1所述的一种多级生物接触氧化法的废水处理工艺，其特征在于：所述清水池对炭滤池的反冲洗强度为10L/㎡·S，反冲洗时间为5分钟。