CN111635003A - 一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法及设备,包括以下步骤:1)进水管进水的污水分成四部分分别进入到缺氧池和三个好氧池,其中70%进入缺氧池,剩余30%均分进入好氧池;2)经过缺氧池处理后,污水进入好氧池中与进水混合反应,硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐,好氧池中的混合液通过回流装置回流至缺氧池;3)经过好氧池处理后,污水进入污泥沉淀池中,混合反应的混合液完成固液分离,液体通过回流装置回流至缺氧池中;4)缺氧池中70%的进水与污泥沉淀池回流的液体进行混合反应,在缺氧条件下通过反硝化菌的作用将从好氧池回流带入的硝酸盐转化成氮气溢出。

Description

一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法及设备
技术领域
本发明属于本发明涉及一种污水处理方法及设备,尤其涉及一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备和方法,使出水水质满足《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准。
背景技术
在自然界中,氮以无机氮和有机氮两种形式存在。包括硝酸盐、亚硝酸盐等无机氮和蛋白质、氨基酸等有机氮。其中水体中总氮的定义就是水体内无机氮和有机氮的含量总和。
污水的脱氮技术一般可以分为物理化学脱氮和生物脱氮两种技术。其中高速服务区污水处理厂常用的去除总氮的方法是后者。且高速服务区污水处理厂去除总氮含量主要体现在去除水体氨氮的过程中。随着水资源的短缺和环境污染的加剧,现有污水处理厂的出水指标更加严格,对出水总氮有了更明确的要求。这就需要污水中有比较充足的碳源,从而通过硝化反硝化去除总氮。传统工艺中去除1个TN需要4个BOD,即去除1mg/L的TN需要4mg/L的BOD,所以传统工艺中在去除总氮的过程中会大量消耗碳源并且需增加MBR膜等昂贵配件,且MBR膜应用时限短,维护费用昂贵。现在很多污水处理厂面临碳源不足的问题,为了使出水总氮达标,不得不人为投加碳源。目前,解决碳源不足的问题,主要考虑外加碳源,但是这样会大大增加高速服务区污水处理厂的处理成本。
本发明的目的是提供一种低成本无外加碳源去除总氮可以应用在高速服务区污水处理厂的专用设备和方法,以利于解决目前高速服务区污水处理设备造价过高,处理过程中碳源不足、脱氮效果不稳定以及投加外部碳源成本过高等问题。
发明内容
为了解决目前污水处理设备造价过高,处理过程中碳源不足、脱氮效果不稳定以及投加外部碳源成本过高等问题,本发明公开一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备和方法,本发明采用的技术方案是:
本发明采用的技术方案是提供一种低成本无外加碳源去除总氮的污水处理方法,本发明的技术方案用于污水处理中总氮的去除,并且出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准,本发明的技术方案是在依次连接的缺氧池、好氧池、好氧池、好氧池、污泥沉淀池的处理装置中进行硝化作用和反硝化作用,所述缺氧池、好氧池、好氧池、好氧池的污泥龄为180d以上。本发明的污水处理方法可应用在高速服务区污水处理厂。
本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,包括缺氧池(1)、好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)、污泥沉淀池(5)、回流管道一(6)、回流管道二(7)、混合管道(8)、纤维球过滤器(10)、微孔搅拌器(11)、柔性填料(12)、柔性填料(13)、柔性填料(14);所述的缺氧池(1)通过回流管道一(6)与污泥沉淀池(5)连接;缺氧池(1)、好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)依次连通;好氧池(4)与污泥沉淀池(5)连通;好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)均设置有回流管道二(7),回流管道二(7)的另一端与缺氧池(1)连接;污泥沉淀池(5)通过混合管道(8)与纤维球过滤器(10)连接;缺氧池(1)与好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)设置有用以吸附杂质的柔性填料(12、13、14);缺氧池(1)与好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)均设置有微孔搅拌器(11);污泥沉淀池(5)设置有溢流堰(15)。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,还包括电控设备(9),电控设备(9)通过电连接控制各部件的电器元件运转。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,所述的好氧池(2、3、4)和污泥沉淀池(5)设置有回流装置以保证回流为常开状态,回流装置设置有调流阀,所述的回流管道一(6)和回流管道二(7)与回流装置连接。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中的混合液通过回流装置沿回流管道二(7)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,污泥沉淀池(5)中的混合液通过回流装置沿回流管道一(6)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开。
本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,包括以下步骤:
1)进水管进水的污水分成四部分分别进入到缺氧池(1)和好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4),其中70%进入缺氧池(1),剩余30%均分进入好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4);
2)经过缺氧池(1)处理后,污水依次进入好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中,分别与10%的进水混合反应,在好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中,硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐,在好氧池(2、3、4)的停留反应时间为2h,好氧池(2、3、4)中的混合液通过安装在好氧池(2、3、4)的回流装置沿回流管道二(7)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量;
3)经过好氧池(2、3、4)处理后,污水进入污泥沉淀池(5)中,混合反应的混合液完成固液分离,污泥沉落,沉淀后的混合液通过回流装置沿回流管道一(6)回流至缺氧池中,回流比为100%-200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量,剩余污泥进入污泥沉淀池(5);
4)缺氧池(1)中70%的进水与污泥沉淀池(5)回流的混合液进行混合反应,污水液体停留反应时间为3h,在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从好氧池(2、3、4)回流带入的硝酸盐转化成氮气溢出到大气中;
5)污泥沉淀池(5)经混合管道(8)出水后进入到纤维球过滤器(10)中,在纤维球过滤器(10)停留时间为20分钟;
6)纤维球过滤器(10)出水后进入到消毒兼清水池,停留时间2h,再由消毒兼清水池出水排放至河道或管网。
本发明技术方案中所涉及到的术语解释:
缺氧池:其作用是在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从好氧池、污泥沉淀池回流带入的硝酸盐转化成氮气溢入大气中;
好氧池:其作用是在好氧池中,硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐;
污泥沉淀池:其作用是混合反应的混合液中的水完成固液分离,污泥沉落;
本发明的有益技术效果是:利用多点进水、分布碳源,使得硝化作用和反硝化作用在所述各个池中同步进行,解决了处理过程中碳源不足、脱氮效果不稳定以及投加外部碳源成本过高等问题。合理混合液回流,硝化细菌更好的将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐。取消MBR膜配件,在设备中取消清水池消毒池,在保障处理效果的同时大大降低了设备造价以及维护成本。通过该方法中采用多点进水将碳源分布,及180d以上的污泥龄等特点,能更好的富集优势硝化菌和反硝化菌,此时硝化作用和反硝化作用同步进行,能更好的去除总氮,并且通过该方法去除总氮时,去除1个TN需要1.5—2个BOD,即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD,在去除总氮的过程中,大大减小了对碳源的消耗,使得进水在碳源不足,且在不增加昂贵的MBR膜设备、不另外投加碳源的情况下,能更好的去除污水中的总氮。
附图说明
图1为本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备实施例的结构示意图;
图中符号说明:
1.缺氧池;2.好氧池;3.好氧池;4.好氧池;5.污泥沉淀池;6.回流管道一;7.回流管道二;8.混合管道;9.电控设备;10.纤维球过滤器;11.微孔搅拌器;12.柔性填料;13.柔性填料;14.柔性填料;15溢流堰。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行进一步描述。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。
实施例1:
如图1所示,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法及其设备。
本发明采用的技术方案是提供一种低成本无外加碳源去除总氮的污水处理方法,本发明的技术方案用于污水处理中总氮的去除,并且出水水质执行《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准,本发明的技术方案是在依次连接的缺氧池12、好氧池、好氧池3、好氧池4、污泥沉淀池5的处理装置中进行硝化作用和反硝化作用,所述缺氧池1、好氧池23、好氧池、好氧池4的污泥龄为180d以上。本发明的污水处理方法可应用在高速服务区污水处理厂。
本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,包括缺氧池1、好氧池2、好氧池3、好氧池4、污泥沉淀池5、回流管道一6、回流管道二7、混合管道8、纤维球过滤器10、微孔搅拌器11、柔性填料12、柔性填料13、柔性填料14;所述的缺氧池1通过回流管道一6与污泥沉淀池5连接;缺氧池1、好氧池2、好氧池3、好氧池4按顺序依次连通;好氧池4与污泥沉淀池5连通;回流管道二7分别连接好氧池2、好氧池3、好氧池4,回流管道二7另一端与缺氧池1连接;污泥沉淀池5通过混合管道8与纤维球过滤器10连接;缺氧池1与好氧池2、好氧池3、好氧池4设置有柔性填料12、13、14;缺氧池1与好氧池2、好氧池3、好氧池4均设置有微孔搅拌器11;污泥沉淀池5设置有溢流堰15。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,还包括电控设备9,电控设备9通过电连接控制各部件的电器元件运转。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,所述的好氧池2、3、4和污泥沉淀池5设置有回流装置以保证回流为常开状态,回流装置设置有调流阀,所述的回流管道一6和回流管道二7与回流装置连接。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,好氧池2、好氧池3、好氧池4中的混合液通过回流装置沿回流管道二7回流至缺氧池1,回流比为100%—200%,此回流为常开。
进一步的,本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,污泥沉淀池5中的混合液通过回流装置沿回流管道一6回流至缺氧池1,回流比为100%—200%,此回流为常开。
本发明所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,包括以下步骤:
1)进水管进水的污水分成四部分分别进入到缺氧池1和好氧池2、好氧池3、好氧池4,其中70%进入缺氧池1,剩余30%均分进入好氧池2、好氧池3、好氧池4;
2)经过缺氧池1处理后的污水依次进入好氧池2、好氧池3、好氧池4中,分别与10%的进水混合反应,在好氧池2、好氧池3、好氧池4中,硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐,在好氧池2、3、4的停留反应时间为2h,好氧池2、3、4中的混合液通过安装在好氧池2、3、4的回流装置沿回流管道二7回流至缺氧池1,回流比为100%—200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量;
3)经过好氧池2、3、4处理后,污水进入污泥沉淀池5中,混合反应的混合液中的水完成固液分离,污泥沉落,沉淀后的混合液通过回流装置沿回流管道一6回流至缺氧池中,回流比为100%-200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量,剩余污泥进入污泥沉淀池5;
4)缺氧池1中70%的进水与污泥沉淀池5回流的混合液进行混合反应,污水液体停留反应时间为3h,在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从好氧池2、3、4回流带入的硝酸盐转化成氮气溢入大气中;
5)污泥沉淀池5由溢流堰流出的液体经混合管道8出水后进入到纤维球过滤器10中,在纤维球过滤器10停留时间为20分钟;
6)纤维球过滤器10出水后进入到消毒兼清水池,停留时间2h,再由消毒兼清水池出水排放至河道或管网;此时出水水质符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅳ类(TN≤10)标准,出水指标COD:25—30mg/L、BOD:4—6mg/L、SS≤1mg/L、TP:0.2—0.3mg/L、NH3-N:1-3mg/L、TN:9-10mg/L,本方法去除1个TN需要1.5—2个BOD,即去除1mg/L的TN需要1.5—2mg/L的BOD。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,其特征在于,包括缺氧池(1)、好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)、污泥沉淀池(5)、回流管道一(6)、回流管道二(7)、混合管道(8)、纤维球过滤器(10)、微孔搅拌器(11)、柔性填料(12)、柔性填料(13)、柔性填料(14);所述的缺氧池(1)通过回流管道一(6)与污泥沉淀池(5)连接;缺氧池(1)、好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)依次连通;好氧池(4)与污泥沉淀池(5)连通;好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)分别设置有回流管道二(7),回流管道二(7)另一端与缺氧池(1)连接;污泥沉淀池(5)通过混合管道(8)与纤维球过滤器(10)连接;缺氧池(1)与好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)设置有用以吸附杂质的柔性填料(12、13、14);缺氧池(1)与好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)均设置有微孔搅拌器(11);污泥沉淀池(5)设置有溢流堰(15)。
2.如权利要求1所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,其特征在于,还包括电控设备(9),电控设备(9)通过电连接控制各部件的电器元件运转。
3.如权利要求1所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,其特征在于,所述的好氧池(2、3、4)和污泥沉淀池(5)设置有回流装置以保证回流为常开状态,回流装置设置有调流阀,所述的回流管道一(6)和回流管道二(7)与回流装置连接。
4.如权利要求1所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,其特征在于,好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中的混合液通过回流装置沿回流管道二(7)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开。
5.如权利要求1所述的一种无外加碳源去除总氮的污水处理设备,其特征在于,污泥沉淀池(5)中的混合液通过回流装置沿回流管道一(6)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开。
6.一种无外加碳源去除总氮的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)进水管进水的污水分成四部分分别进入到缺氧池(1)和好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4),其中70%进入缺氧池(1),剩余30%均分进入好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4);
2)经过缺氧池(1)处理后,污水依次进入好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中,分别与10%的进水混合反应,在好氧池(2)、好氧池(3)、好氧池(4)中,硝化细菌将污水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮,通过硝化菌的硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐,在好氧池(2、3、4)的停留反应时间为2h,好氧池(2、3、4)中的混合液通过安装在好氧池(2、3、4)的回流装置沿回流管道二(7)回流至缺氧池(1),回流比为100%—200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量;
3)经过好氧池(2、3、4)处理后,污水进入污泥沉淀池(5)中,混合反应的混合液中完成固液分离,污泥沉落,沉淀后的混合液通过回流装置沿回流管道一(6)回流至缺氧池中,回流比为100%-200%,此回流为常开,回流装置通过阀门调节回流量,剩余污泥进入污泥沉淀池(5);
4)缺氧池(1)中70%的进水与污泥沉淀池(5)回流的液体进行混合反应,污水液体停留反应时间为3h,在缺氧条件下通过反硝化菌的反硝化作用将从好氧池(2、3、4)回流带入的硝酸盐转化成氮气溢出大气中;
5)污泥沉淀池(5)的液体流过溢流堰(15)后经混合管道(8)出水后进入到纤维球过滤器(10)中,在纤维球过滤器(10)停留时间为20分钟;
6)纤维球过滤器(10)出水后进入到消毒兼清水池,停留时间2h,再由消毒兼清水池出水排放至河道或管网。
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