CN111635014B - 一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置，所述方法包括如下步骤：向培养池中加入含有硝化菌的活性污泥；采用SBR方式培养所述活性污泥，向接种后的培养池中加入混合药剂，调节菌体的生长条件，得到得到硝化菌污泥；其中，在所述硝化菌培养中，控制所述硝化菌的生长条件为：培养池内活性污泥的pH值为7.0～8.0，溶解氧值为1.5～4.0mg/L，碱度在350mg/L以上，亚硝酸盐氮浓度在5mg/L以下，硝酸盐氮浓度在500mg/L以下；废水处理：将所述硝化菌污泥向废水处理池中排放。本发明的方法解决了废水处理中氨氮降解困难的问题，能快速恢复污水厂的硝化能力，保证污水厂出水水质达标。

Description

一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置。
背景技术
硝化细菌在废水生物处理系统中占据举足轻重的作用，因为这一菌种决定了系统对氨氮的降解能力。然而硝化细菌对周围的生长环境的要求较为严格，且生长繁殖速度缓慢。这导致生化系统硝化作用经常减弱甚至消失。废水里常含有有毒特征污染物如氰化物、苯胺、苯酚等，这些污染物达到一定浓度后会导致废水处理系统失去硝化能力。
因此，亟需提供一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置，快速恢复现场生化处理线的硝化能力，以解决废水处理系统中氨氮降解困难的问题。
发明内容
本发明的目的在于保证污水处理系统的硝化能力，提供一种快速恢复污水厂硝化能力的方法及其装置，通过生物富集优化技术培养的硝化细菌，作为硝化菌源补充到生化处理系统从而保证系统的硝化能力，从而解决废水处理系统中氨氮降解困难的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
本发明提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的方法，所述方法包括如下步骤：
接种硝化菌：向培养池中加入含有硝化菌的活性污泥；
硝化菌培养：采用SBR方式培养所述活性污泥，向接种后的培养池中加入混合药剂，调节菌体的生长条件，得到得到硝化菌污泥；
其中，在所述硝化菌培养中，控制所述硝化菌的生长条件为：培养池内活性污泥的pH值为7.0～8.0，溶解氧值为1.5～4.0mg/L，碱度在350mg/L以上，亚硝酸盐氮浓度在5mg/L以下，硝酸盐氮浓度在500mg/L以下；
废水处理：将所述硝化菌污泥向废水处理池中排放，重复上述步骤，以持续获得所述硝化菌污泥。
进一步，所述采用SBR方式进行硝化菌培养中包括如下步骤：向培养池中通入进水，曝气、搅拌，并向培养池中流加混合药剂，进行培养，持续培养20～24个小时，沉降，排出上清液，得到硝化菌污泥；所述混合药剂的流加流量为0.5m3/h。
进一步，根据废水处理池中的氨氮处理情况决定是否需要向废水处理池排泥以及排泥的量：
若废水处理池出水氨氮8mg/L-12mg/L，则向废水处理池排放培养池中约1/20的硝化菌污泥；
若废水处理池出水氨氮大于12mg/L，则向废水处理池排放培养池中全部的硝化菌污泥。
进一步，若根据氨氮处理情况不需要排泥，则根据废水处理池中溶解氧测定值和MLSS测定值决定是否需要向系统外排泥或向废水处理池里补充所述硝化菌污泥：
若溶解氧长期低于1.5mg/L且MLSS大于3000mg/L，则需要向系统外排泥；
若溶解氧长期高于4mg/L且MLSS小于1000mg/L，则需要向废水处理池中补充所述硝化菌污泥。
进一步，所述培养池的容积为废水处理池容积的1/10～1/8；所述培养池的容积根据污水厂现场的废水处理池(曝气池)容积决定。
进一步，所述的正常的含有硝化菌的活性污泥的投加量为在硝化菌培养池池内的污泥体积最大时，污泥浓度为废水处理池污泥浓度的1/3～1/2。
进一步，所述混合药剂包括铵盐和提供碱度的药剂。例如，所述混合药剂包括铵盐如氯化铵以及提供碱度的药剂如碳酸氢钠。
进一步，所述碳酸氢钠的投加浓度为600Kg/L；所述氯化铵的投加浓度为300Kg/L。
进一步，所述的含有硝化菌的活性污泥可以是污水厂现有的正常曝气池污泥，也可以是购买的含有硝化菌的活性污泥或者特殊菌种。
进一步，所述进水为饮用水、工业水或对硝化菌没有毒性的废水。
本发明还提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的装置，包括一培养池、一药剂投加系统、一液位控制器、一溢流口、一搅拌装置、一进水装置、一排水装置、一进泥装置、一排泥装置和一曝气装置；所述装置用来实现所述方法的操作。
进一步，所述装置包括培养池、溶解氧电极、pH电极、搅拌装置、药剂投加管道、药剂输送设备、加药罐、现场曝气池污泥进泥管、污泥输送设备、进水管、进水输送设备、排水输送设备、排水管道、排泥输送设备、排泥(排空)管道、曝气盘(曝气管)、气体输送管道、风机、溢流口和溢流管道、高液位控制器和低液位控制器。
进一步，所述污泥输送设备和排泥输送设备可以是离心泵、潜污泵、螺杆泵或其它液体输送设备。
进一步，所述药剂输送设备、进水输送设备和排水输送设备可以是离心泵、潜污泵、隔膜泵或其它液体输送设备。
进一步，所述曝气盘(曝气管)可以是一个或多个曝气盘，也可以是管式曝气器。
进一步，所述风机可以是罗茨风机、鼓风机或其它类型可以输送气体的风机。
本发明中，所述SBR为：在同一反应池(器)中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。
本发明的有益效果在于：
本发明能快速恢复污水厂的硝化能力，保证污水厂出水水质达标。本发明采用生物富集优化技术培养硝化菌，并将培养好的硝化菌在现场硝化处理能力降低时投加到现场，从而解决废水处理系统中氨氮无法快速降解的问题。
本发明通过生物富集优化技术，培养硝化菌，并将培养好的硝化菌引入生化处理系统中，保证生物处理系统在低温、抑制性污染物浓度较高等极端不利条件下，仍能够维持足够的硝化能力，解决废水处理中氨氮降解困难的问题。
本发明与现有的其它恢复现场生化处理线硝化能力的方法相比较，本发明的恢复周期只需要1～2天，恢复硝化能力迅速。
本发明的装置较简单，无二次污染。本发明可与现场处理线相分离，不会受到现场废水处理池的水质影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中快速恢复污水厂硝化能力的装置的结构示意图。
图中的标号分别为：
1、培养池；2、溶解氧电极；3、pH电极；4、搅拌装置；5、药剂投加管道；6、药剂输送设备；7、加药罐；8、现场曝气池污泥进泥管；9、污泥输送设备；10、进水管；11、进水输送设备；12、排水输送设备；13、排水管道；14、排泥输送设备；15、排泥(排空)管道；16、曝气盘(曝气管)；17、气体输送管道；18、风机；19、溢流口；20、溢流管道；21、高液位控制器；22、低液位控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的方法，所述方法包括如下步骤：
接种硝化菌：向培养池中加入含有硝化菌的活性污泥；
硝化菌培养：采用SBR方式培养所述活性污泥，向接种后的培养池中加入混合药剂，调节菌体的生长条件，得到得到硝化菌污泥；
其中，在所述硝化菌培养中，控制所述硝化菌的生长条件为：培养池内活性污泥的pH值为7.0～8.0，溶解氧值为1.5～4.0mg/L，碱度在350mg/L以上，亚硝酸盐氮浓度在5mg/L以下，硝酸盐氮浓度在500mg/L以下；
废水处理：将所述硝化菌污泥向废水处理池中排放，重复上述步骤，以持续获得所述硝化菌污泥。
本实施例中，所述采用SBR方式进行硝化菌培养中包括如下步骤：向培养池中通入进水，曝气、搅拌，并向培养池中流加混合药剂，进行培养，持续培养20～24个小时，沉降，排出上清液，得到硝化菌污泥；所述混合药剂的流加流量为0.5m3/h。
本实施例中，在所述废水处理的步骤中，根据废水处理池中的氨氮处理情况决定是否需要向废水处理池排泥以及排泥的量：
若废水处理池出水氨氮8mg/L-12mg/L，则向废水处理池排放培养池中约1/20的硝化菌污泥；
若废水处理池出水氨氮大于12mg/L，则向废水处理池排放培养池中全部的硝化菌污泥。
本实施例中，若根据废水处理池中的氨氮处理情况不需要向废水处理池排泥，则根据废水处理池中溶解氧测定值和MLSS测定值决定是否需要向系统外排泥或向废水处理池里补充所述硝化菌污泥：
若溶解氧长期低于1.5mg/L且MLSS大于3000mg/L，则需要向系统外排泥；
若溶解氧长期高于4mg/L且MLSS小于1000mg/L，则需要向废水处理池中补充所述硝化菌污泥。
本实施例中，所述混合药剂包括铵盐和提供碱度的药剂。
实施例2
本实施例提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的方法，所述方法包括如下步骤：
接种硝化菌：向培养池中加入含有硝化菌的活性污泥；
硝化菌培养：采用SBR方式培养所述活性污泥，向接种后的培养池中加入混合药剂，调节菌体的生长条件，得到得到硝化菌污泥；
其中，在所述硝化菌培养中，控制所述硝化菌的生长条件为：培养池内活性污泥的pH值为7.0～8.0，溶解氧值为1.5～4.0mg/L，碱度在350mg/L以上，亚硝酸盐氮浓度在5mg/L以下，硝酸盐氮浓度在500mg/L以下；
废水处理：将所述硝化菌污泥向废水处理池中排放，重复上述步骤，以持续获得所述硝化菌污泥。
本实施例中，所述采用SBR方式进行硝化菌培养中包括如下步骤：向培养池中通入进水，曝气、搅拌，并向培养池中流加混合药剂，进行培养，持续培养20～24个小时，沉降，排出上清液，得到硝化菌污泥；所述混合药剂的流加流量为0.5m3/h。
本实施例中，在所述废水处理的步骤中，根据废水处理池中的氨氮处理情况决定是否需要向废水处理池排泥以及排泥的量：
若废水处理池出水氨氮8mg/L-12mg/L，则向废水处理池排放培养池中约1/20的硝化菌污泥；
若废水处理池出水氨氮大于12mg/L，则向废水处理池排放培养池中全部的硝化菌污泥。
本实施例中，若根据废水处理池中的氨氮处理情况不需要向废水处理池排泥，则根据废水处理池中溶解氧测定值和MLSS测定值决定是否需要向系统外排泥或向废水处理池里补充所述硝化菌污泥：
若溶解氧长期低于1.5mg/L且MLSS大于3000mg/L，则需要向系统外排泥；
若溶解氧长期高于4mg/L且MLSS小于1000mg/L，则需要向废水处理池中补充所述硝化菌污泥。
本实施例中，所述培养池的容积为废水处理池容积的1/10～1/8；所述培养池的容积根据污水厂现场的废水处理池(曝气池)容积决定。
本实施例中，所述的正常的含有硝化菌的活性污泥的投加量为在硝化菌培养池池内的污泥体积最大时，污泥浓度为废水处理池内污泥浓度的1/3～1/2。
本实施例中，所述混合药剂包括氯化铵等铵盐以及提供碱度的药剂如碳酸氢钠。
本实施例中，所述的含有硝化菌的活性污泥可以是污水厂现有的正常曝气池污泥，也可以是购买的含有硝化菌的活性污泥或者特殊菌种。
本实施例中，所述进水为饮用水、工业水或对硝化菌没有毒性的废水。
本实施例还提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的装置，包括一培养池、一药剂投加系统、一液位控制器、一溢流口、一搅拌装置、一进水装置、一排水装置、一进泥装置、一排泥装置和一曝气装置；所述装置用来实现所述方法的操作。
实施例3
本实施例提供了一种快速恢复污水厂硝化能力的方法，如下所示：
(1)建造一个培养硝化菌的池体，池体的容积为1000m3。
(2)向池体里投加污水厂现有的正常曝气池污泥，或者购买的含有硝化菌的活性污泥或特殊菌种，使污泥浓度在硝化菌培养池在最大液位时，污泥浓度MLSS为2000mg/L。以SBR方式培养硝化菌污泥，培养周期为24小时。
(3)向池体里补充工业水至高液位控制器处，污泥混合液体积为1000m3。
(4)向10m3加药罐中投加NaHCO3和NH4Cl，NaHCO3的投加量为600Kg，NH4Cl的投加量为300Kg。加工业水至体积为10m3，启动加药罐内的搅拌器。
(5)启动曝气系统，硝化菌培养池中搅拌装置，及药剂输送设备，药剂输送设备的流量为0.5m3/h。设备启动10分钟后取样测试污泥的污泥浓度(MLSS)、挥发性污泥浓度(MLVSS)。
(6)之后持续培养约20个小时。在培养期间每隔5小时取样测试NO3-N、NO2-N、NH4-N和碱度。
(7)20个小时后，取样测试污泥的MLSS和MLVSS，之后停止曝气系统、硝化菌培养池中搅拌装置药剂输送设备和加药罐内的搅拌器。
(8)按照测试结果和现场pH和溶解氧监测值，决定下一个周期NH4Cl和NaHCO3用量。(如果NO3-N浓度大于500mg/L或者NO2-N浓度大于5mg/L或者NH4-N浓度大于50mg/L而pH>8且池内液位正常，则减少NH4Cl的投加量到275Kg。如果NH4-N浓度大于50mg/L而pH<7且池内液位正常，则增加NaHCO3的投加量到650Kg。如果NH4-N浓度小于1mg/L，则增加NH4Cl的投加量到325Kg。)
(9)污泥沉降1小时后，启动排水输送设备排出上清液直至低液位控制器处。
(10)根据现场氨氮处理情况决定是否需要向现场排泥以及向现场排泥的量：
若现场曝气池出水氨氮8mg/L-12mg/L，则启动排泥输送设备，向现场曝气池排放约50m3的污泥。
若现场曝气池出水氨氮大于12mg/L，则向现场曝气池排放全部的污泥。并向硝化菌培养池补充其它正常处理线的曝气池污泥或购买的硝化菌污泥。
若不需要，则根据现场溶解氧测定值和MLSS测定值决定是否需要向系统外排泥或向池体里补充污泥：
如果溶解氧长期低于1.5mg/L且MLSS大于3000mg/L，则需要排泥；
如果溶解氧长期高于4mg/L且MLSS小于1000mg/L，则需要补充污泥。
(11)重复步骤(3)～(10)，培养硝化菌，保证污水厂的硝化系统正常运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
接种硝化菌：向培养池中加入含有硝化菌的活性污泥；
硝化菌培养：采用SBR方式培养所述活性污泥，向接种后的培养池中加入混合药剂，调节菌体的生长条件，得到硝化菌污泥；
其中，在所述硝化菌培养中，控制所述硝化菌的生长条件为：培养池内活性污泥的pH值为7.0~8.0，溶解氧值为1.5~4.0mg/L，碱度在350mg/L以上，亚硝酸盐氮浓度在5mg/L以下，硝酸盐氮浓度在500mg/L以下；
废水处理：将所述硝化菌污泥向废水处理池中排放；并重复上述步骤，以持续获得所述硝化菌污泥；
其中，所述采用SBR方式进行硝化菌培养中包括如下步骤：向培养池中通入进水，曝气、搅拌，并向培养池中流加混合药剂，进行培养，持续培养20~24个小时，沉降，排出上清液，得到硝化菌污泥；所述混合药剂的流加流量为0.5m3/h；
其中，在所述废水处理的步骤中，根据废水处理池中的氨氮处理情况决定是否需要向废水处理池排泥以及排泥的量：
若废水处理池出水氨氮8mg/L-12mg/L，则向废水处理池排放培养池中1/20的硝化菌污泥；若废水处理池出水氨氮大于12mg/L，则向废水处理池排放培养池中全部的硝化菌污泥；
其中，若根据废水处理池中的氨氮处理情况不需要向废水处理池排泥，则根据废水处理池中溶解氧测定值和MLSS测定值决定是否需要向系统外排泥或向废水处理池里补充所述硝化菌污泥：
若溶解氧长期低于1.5mg/L且MLSS大于3000mg/L，则需要向系统外排泥；若溶解氧长期高于4mg/L且MLSS小于1000mg/L，则需要向废水处理池中补充所述硝化菌污泥。
2.根据权利要求1所述的快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述混合药剂包括铵盐和提供碱度的药剂。
3.根据权利要求1所述的快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述培养池的容积为废水处理池容积的1/10~1/8。
4.根据权利要求1所述的快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述含有硝化菌的活性污泥的投加量为在所述培养池池内液位最大时，所述培养池内污泥浓度为废水处理池内污泥浓度的1/3~1/2。
5.根据权利要求1所述的快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述的含有硝化菌的活性污泥为污水厂现有的正常曝气池污泥或者购买的含有硝化菌的活性污泥。
6.根据权利要求1所述的快速恢复污水厂硝化能力的方法，其特征在于，所述进水为饮用水、工业水。
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