CN112744917A - 一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺，包括：来水和回流清水流入生物倍增区进行脱氮和除磷处理；生物倍增区的出水流入第一改性填料区内，进一步脱氮同时截留水中的悬浮物；第一改性填料区的出水流入第二改性填料区并进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；第二改性填料区内的硝态氮回流至生物倍增区内通过微生物的反硝化作用进行脱氮，以去除水中溶解氧和硝态氮。该无须回流污泥除磷的污水处理工艺的目的是解决现有污水处理设备采用二沉池或膜池的回流污泥除磷的效率较低的问题。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺。
背景技术
当前市场上在污水处理生物除磷的工艺都是靠回流二沉池污泥，利用污泥在厌氧释磷好氧吸磷的机理来去除水中的总磷，这种方法存在以下弊端：
1.二沉池存在二次释磷的问题，造成出水总磷偏高；
2.不断的使污泥处于不同的环境，可以达到除磷的效果，却也会影响其它菌种的处理效率；
3.回流污泥除磷的效率较低。回流污泥浓度较高，污泥状态为絮状，内部的微生物处于被包围状态，很难在短时间内改变；好氧池中的微生物也存在同样的问题。
有鉴于此，本领域技术人员亟需提供一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺用于解决上述问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明解决的技术问题是现有污水处理工艺中采用二沉池或膜池的回流污泥除磷的效率较低。
(二)技术方案
本发明提供了一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺，该工艺包括如下步骤：
来水和回流清水流入生物倍增区进行脱氮和除磷处理；
所述生物倍增区的出水流入第一改性填料区内，进一步脱氮的同时截留水中的悬浮物；
所述第一改性填料区的出水流入第二改性填料区并进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；
所述第二改性填料区内的硝态氮回流至所述生物倍增区内通过微生物的反硝化作用进行脱氮，以去除水中溶解氧和硝态氮。
进一步地，所述第一改性填料区填充有第一悬浮颗粒，所述第二改性填料区填充有第二悬浮颗粒，所述第一悬浮颗粒的直径大于所述第二悬浮颗粒的直径。
进一步地，所述第一改性填料为经过极性处理的矿物填料。
进一步地，所述第二改性填料为经过极性处理的矿物填料。
进一步地，所述生物倍增区保持在仅回流硝化液的条件下的缺厌氧区的污泥浓度。
(三)有益效果
本发明提供的无须回流污泥除磷的污水处理工艺，包括：来水和回流清水流入生物倍增区进行脱氮和除磷处理；生物倍增区的出水流入第一改性填料区内，进一步脱氮的同时截留水中的悬浮物；第一改性填料区的出水流入第二改性填料区并进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；第二改性填料区内的硝态氮回流至生物倍增区内通过微生物的反硝化作用进行脱氮。该污水处理工艺通过设置生物倍增区，利用回流的高溶解氧的硝化液来实现生物倍增区的污泥释磷和吸磷的效果，污泥倍增区的污泥浓度非常高，通过排放该区域的污泥即可除磷；另外该区域很高的污泥浓度存在气化除磷的过程，最终达到无需回流污泥除磷的效果。从而解决了现有污水处理工艺中采用二沉池或膜池的回流污泥除磷的效率较低的问题。同时还解决了传统污水处理工艺需要回流污泥至厌氧池释放微生物体内的磷，然后在好氧环境过量吸磷才能除磷的问题；二沉池中厌氧状态释磷的问题；生物处理系统一定需要二沉池的问题。该污水处理工艺减少了设备投资，取消了污泥回流泵，减少了除磷加药泵的规格；运行效果更好，过滤出水中的溶解氧较高，不存在厌氧释磷的问题；提高了系统内生化系统的反应效率；降低系统的运行费用，气态除磷可以减少药剂的投加量；取消污泥回流泵可以降低电耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例提供的一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
根据本发明实施例提供了一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺，该工艺包括如下步骤：
S1、来水和回流清水流入生物倍增区进行脱氮和除磷处理；
S2、生物倍增区的出水流入第一改性填料区内，进一步脱氮的同时截留水中的悬浮物；
S3、第一改性填料区的出水流入第二改性填料区并进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；
S4、第二改性填料区内的硝态氮回流至生物倍增区内通过微生物的反硝化作用进行脱氮，以去除水中溶解氧和硝态氮。
在上述实施方式中，将污水处理设备分为生物倍增区、第一改性填料区(反硝化脱氮区)和第二改性填料区(好氧区)。污水和回流清水首先进入生物倍增区，在其中维持较高的污泥浓度，在其中完成污泥的释磷和吸磷过程以及气化除磷的过程；之后自流至第一改性填料区，在其中脱氮；第一改性填料区的出水进入第二改性填料区，在第二改性填料区内进行曝气从而去除COD和氨氮，第二改性填料区的部分产水直接外排，部分回流至生物倍增区。
该污水处理工艺通过设置生物倍增区，利用回流的高溶解氧的硝化液来实现生物倍增区的污泥释磷和吸磷的效果，污泥倍增区的污泥浓度非常高，通过排放该区域的污泥即可除磷；另外该区域很高的污泥浓度存在气化除磷的过程，最终达到无需回流污泥除磷的效果。从而解决了现有污水处理工艺中采用二沉池或膜池的回流污泥除磷的效率较低的问题。同时还解决了传统污水处理工艺需要回流污泥至厌氧池释放微生物体内的磷，然后在好氧环境过量吸磷才能除磷的问题；二沉池中厌氧状态释磷的问题；生物处理系统一定需要二沉池的问题。
该污水处理工艺减少了设备投资，取消了污泥回流泵，减少了除磷加药泵的规格；运行效果更好，过滤出水中的溶解氧较高，不存在厌氧释磷的问题；提高了系统内生化系统的反应效率；降低系统的运行费用，气态除磷可以减少药剂的投加量；取消污泥回流泵可以降低电耗。
在一些可选的实施例中，第一改性填料区填充有第一改性填料，第二改性填料区填充有第二改性填料，第一改性填料的直径大于第二改性填料的直径。
在上述实施方式中，第一改性填料主要是用于截留第一改性填料区内污水中的污泥(微生物聚集形成的絮状结构)，由于此区内的污泥量比较高，大粒径的第一改性填料更加容易截留污泥。
经过第一改性填料区的截留后进入第二改性填料区内的污泥量明显下降，因此为了截留污水中的微生物，小粒径的第二改性填料更加容易吸附微生物。
在一些可选的实施例中，第一改性填料为经过处理的矿物填料，其粒径为8-10mm。
在一些可选的实施例中，第二改性填料为经过处理的矿物填料，其粒径为1-5mm。
在一具体的实施例中，回流清水的流量为2m3/h。具体地，控制回流量为2m3/h，连续进水、曝气，不进行其它任何操作，进水总磷为5mg/L，出水总磷为3mg/L左右，生物倍增区污泥浓度为10g/L左右。
在一具体的实施例中，回流清水的流量为0.6m3/h，来水的流量为0.2m3/h。具体地，控制回流量为0.6m3/h，将进水量降低为为0.2m3/h(5m3/d，设计规模的四分之一)，进水总磷为5mg/L，出水总磷约为1.5mg/L
在一具体的实施例中，回流清水的流量为2m3/h，来水的流量为0.2m3/h。具体地，控制回流量为2m3/h，将进水量降低为为0.2m3/h(5m3/d，设计规模的四分之一)，进水总磷为5mg/L，出水总磷约为0.5mg/L左右。
在一些可选的实施例中，生物倍增区保持在仅回流硝化液的条件下的缺厌氧区的污泥浓度。
本实施例是北京白水洼污水处理场站，处理规模为20吨/天，具体处理工艺为：
将第二改性填料区3、第一改性填料区2及生物倍增区1依次注满后停止进水；
启动鼓风机4给第二改性填料区3进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；
启动回流泵5将第二改性填料区3的出水回流至生物倍增区1进行脱氮处理；
持续运行7天后，第二改性填料区3的部分出水直接外排；
持续进水15小时后，停止进水及停止部分出水直接外排；
持续运行7天；
连续进水、部分出水直接外排。
对于出水中的各项指标的测试采用如下测试方法：
总氮采用国标法进行测试；
氨氮采用国标法进行测试；
总磷采用国标法进行测试；
COD采用哈希仪器法和国标法进行测试，前期国标与哈希仪器对比，找出相关性后，用哈希仪器进行分析。
本发明实施例提供的新型污水处理设备具有如下优点：
1.减少了设备投资，取消了污泥回流泵，减少了除磷加药泵的规格；
2.运行效果更好，过滤出水中的溶解氧较高，不存在厌氧释磷的问题；
3.提高了系统内生化系统的反应效率；
4.降低系统的运行费用，气态除磷可以减少药剂的投加量；取消污泥回流泵可以降低电耗；
5.为取消二沉池提供了理论基础。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。
Claims (5)
1.一种无须回流污泥除磷的污水处理工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
来水和回流清水流入生物倍增区进行脱氮和除磷处理；
所述生物倍增区的出水流入第一改性填料区内，进一步脱氮的同时截留水中的悬浮物；
所述第一改性填料区的出水流入第二改性填料区并进行曝气，将水中剩余的氨氮转变为硝态氮，并且将剩余的COD氧化成二氧化碳；
所述第二改性填料区内的硝态氮回流至所述生物倍增区内通过微生物的反硝化作用进行脱氮，以去除水中溶解氧和硝态氮。
2.根据权利要求1所述的无须回流污泥除磷的污水处理工艺，其特征在于，所述第一改性填料区填充有第一改性填料，所述第二改性填料区填充有第二改性填料，所述第一改性填料的直径大于所述第二改性填料的直径。
3.根据权利要求2所述的无须回流污泥除磷的污水处理工艺，其特征在于，所述第一改性填料为经过处理的矿物填料。
4.根据权利要求2所述的无须回流污泥除磷的污水处理工艺，其特征在于，所述第二改性填料为经过处理的矿物填料。
5.根据权利要求1所述的无须回流污泥除磷的污水处理工艺，其特征在于，所述生物倍增区保持在仅回流硝化液的条件下的缺厌氧区的污泥浓度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210504 |
|
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