CN113233706A - 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法 - Google Patents

一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113233706A
CN113233706A CN202110543273.0A CN202110543273A CN113233706A CN 113233706 A CN113233706 A CN 113233706A CN 202110543273 A CN202110543273 A CN 202110543273A CN 113233706 A CN113233706 A CN 113233706A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
sludge
zone
area
coagulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110543273.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王凯军
梁瑞松
常风民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202110543273.0A priority Critical patent/CN113233706A/zh
Publication of CN113233706A publication Critical patent/CN113233706A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明属于水处理领域，特别涉及一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法。首先将适量碳源、改性硅藻土精准投加至一次反应区与生化出水进行混凝反应，形成化学絮体污泥，同时澄清区的回流泥渣中的微生物消耗进水中的溶解氧，然后化学絮体污泥及污水进入二次反应区继续混凝反应，并开始发生反硝化脱氮反应。最后由导流室进入澄清区，发生反硝化脱氮反应，同时悬浮污泥层吸附截留细小的絮体污泥。反应结束后通过溢流口进入砂滤池，过滤水中的污染物质。本方法实现了同步反硝化脱氮混凝除磷反应，提高了处理负荷，减少了占地面积及运行成本；同时保证出水可稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838‑2002)中的IV类标准及以上。

Description

一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法
技术领域
本发明属于水处理领域，特别涉及一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法。
背景技术
近年来，我国城市水体富营养化问题在水污染防治中的重要性愈发突出。城镇污水厂尾水中的氮、磷等污染物质是引发水体富营养化的一个重要因素，因此我国各地对城镇污水厂排放要求越来越高。如北京市对辖区内污水厂现行的排放要求是北京《水污染排放标准》(DB11/307-2013)中的B类标准，其中要求总氮(以下简称TN)≤15mg/L、总磷(以下简称TP)≤0.3mg/L。目前我国污水厂二级生化处理常采用A2/O等活性污泥工艺，但由于此类工艺中厌氧释磷与反硝化脱氮存在竞争关系及各菌种污泥龄不同的问题，造成二级出水中氮、磷等污染物浓度较高，难以达标排放，同时排放标准中的TN要求远超《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的V类标准。因此需要对二级生化处理出水中的TN、TP进行深度处理。
目前污水厂常用的深度处理工艺主要有：反硝化生物滤池、生物曝气滤池、移动床生物膜反应器(简称MBBR)、混凝沉淀及物理吸附法等。但上述工艺处理功能较为单一，无法同时达到深度脱氮除磷目的。而组合工艺会增大占地面积及运行成本。上述深度脱氮工艺均存在水力停留时间(以下简称HRT)较长、处理负荷低等问题。因此一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷装置及方法是当前的研究热点。
发明内容
本发明的目的是提出一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，以为使生化出水在同步脱氮除磷装置中得到稳定处理并达标排放，同时也了减少深度处理单元的占地面积，提高处理负荷，并减少运行成本。
本发明提出的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，包括以下步骤：
(1)将生化出水、改性硅藻土和液体碳源送至一次反应区，在一次反应区内搅拌均匀反应，按照碳氮比为4-6控制液体碳源的投加，改性硅藻土的投加根据不同水质条件进行混凝实验确定，反应水温为10～30℃，反应时间为8～12min，同时澄清区下部悬浮泥渣区中的部分泥渣通过回流缝回流至一次反应区，泥渣回流量与进水流量之比为：3.5～4.5:1，反应生成以改性硅藻土为核心的小絮体；
(2)将步骤(1)的小絮体提升至二次反应区进行混凝反应，生成密实絮体，反应水温为10～30℃，反应时间为5～8min；
(3)使步骤(2)的密实絮体进入澄清区，发生反硝化脱氮反应，反应水温为10～30℃，反应时间为47～80min，澄清区的上升流与污泥的自身重力作用形成悬浮污泥层，澄清区中分为悬浮污泥区和清水区；
(4)使步骤(3)中的清水溢出进入砂滤池，在砂滤池中滤去清水中的细小颗粒物，经砂滤池处理后的水直接排放，实现生化出水深度脱氮同步混凝除磷。
本发明提出的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，其优点是：
本发明的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，利用改性硅藻土的混凝、吸附等作用，对生化出水中的TP、化学需氧量(以下简称COD)等污染物质进行去除，同时利用改性硅藻土的生物载体作用富集大量微生物，且通过投加碳源提供电子供体在反应器内进行反硝化脱氮反应，去除生化出水中的硝态氮(以下简称NO3 --N)。利用本发明方法处理后的出水，可稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类标准及以上。本发明方法解决了传统工艺单一的处理方式，有效提升了污水处理能力，并降低了运行成本。
附图说明
图1为本发明提出的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法的流程框图。
具体实施方式
本发明提出的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，其流程框图如图1所示，包括以下步骤：
(1)将生化出水、改性硅藻土和液体碳源送至一次反应区，在一次反应区内搅拌均匀反应，按照碳氮比(简称C/N)为4-6控制液体碳源的投加，改性硅藻土的投加根据不同水质条件进行混凝实验确定，反应水温为10～30℃，反应时间为8～12min，同时澄清区下部悬浮泥渣区中的部分泥渣通过回流缝回流至一次反应区，泥渣回流量与进水流量之比为：3.5～4.5:1，反应生成以改性硅藻土为核心的小絮体；
(2)将步骤(1)的小絮体提升至二次反应区进行混凝反应，生成密实絮体，反应水温为10～30℃，反应时间为5～8min；
(3)使步骤(2)的密实絮体进入澄清区，发生反硝化脱氮反应，反应水温为10～30℃，反应时间为47～80min，澄清区的上升流与污泥的自身重力作用形成悬浮污泥层，澄清区中分为悬浮污泥区和清水区；
(4)使步骤(3)中的清水溢出进入砂滤池，在砂滤池中滤去清水中的细小颗粒物，经砂滤池处理后的水直接排放，实现生化出水深度脱氮同步混凝除磷。
上述方法的步骤(1)中，液体碳源为乙酸钠、甲醇或乙醇。
上述方法的步骤(1)中，搅拌转速为40～60r/min。
上述方法的步骤(3)中，澄清区中上升流的上升流速保持在2.67～4.45m/h。
上述方法中，一次反应区、二次反应区、澄清区的总水力停留时间为60～100min。
本发明方法中使用的改性硅藻土为云南庆中科技有限公司生产的专利产品，制备该专利产品的专利公开号为CN 1184082 A。
本发明的生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，根据生化出水中TP、TN等污染物质浓度确定合适的改性硅藻土及液体碳源的投加量，通过加药泵将生化出水、液体碳源、改性硅藻土输送值反应器一次反应区。在一次反应区中依靠搅拌器的搅拌，将生化出水、液体碳源、改性硅藻土及澄清区的回流泥渣充分搅拌均匀并发生混凝反应生成以改性硅藻土为核心的小絮体，同时澄清区的回流泥渣中的微生物消耗生化出水中的溶解氧，形成缺氧环境。在一次反应区，搅拌器搅拌转速设置为40-60r/min，HRT为8-12min。一次反应区反应结束后依靠搅拌器的提升作用将污水和形成的小絮体送至二次反应区，进一步发生混凝反应，形成更大更密实的絮体。在此区以硅藻土为载体生长的微生物借助投加的碳源开始发生反硝化脱氮反应。二次反应区的HRT为5-8min。第三步反应结束后的混合废水通过导流区进入澄清区，在此区主要发生反硝化脱氮反应。同时由于澄清区的上升流速与污泥的自身重力作用形成悬浮污泥层。由此澄清区分为悬浮污泥区和清水区。悬浮污泥层具有过滤及吸附作用，可将在一、二反应区形成的细小絮体截留，减少出水的SS，降低出水TP浓度。澄清区出水经溢流口进入砂滤池，在砂滤池中进一步过滤水中的细小颗粒物，进一步降低最终出水中的SS、COD、TP等。经砂滤池处理后的水直接排放。
以下介绍本发明方法的实施例：
实施例1
以北京某市政污水处理厂生化出水为例，其生化出水COD平均浓度为24mg/L，TP平均浓度为1.08mg/L，TN平均浓度为14.32mg/L、NO3 --N平均浓度为13.47mg/L。采用连续流进水方式，进水流量为810L/h。根据混凝实验确定硅藻土投加量为100mg/L，以乙酸钠为补充碳源并控制C/N为5.3，HRT为80min，反应温度为25℃。
通过输送泵将生化出水、改性硅藻土、乙酸钠送入一次反应区，同时澄清区下部的悬浮泥渣区中的泥渣通过回流缝回流至一次反应区，在搅拌器的搅拌下充分混合反应，生成以改性硅藻土为核心的化学絮体污泥，HRT为10min。
一次反应区反应结束后由搅拌器将废水提升至二次反应区，继续发生混凝反应，生成更大的化学絮体污泥，同时在此区发生反硝化脱氮反应，HRT为6.5min。
二次反应区反应结束后，废水通过导流室进入澄清区，此区主要发生反硝化脱氮反应，HRT为63.5min。
反应结束后，上部清水经溢流口进入砂滤池，通过砂滤池的过滤作用降低出水SS、COD、TP等污染物质浓度，最终出水中TP的平均浓度为0.17mg/L，TN的平均浓度为0.77mg/L，COD的平均浓度为20.48mg/L。出水TP、TN、COD达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的III类标准及以上。
实施例2
以北京某市政污水处理厂生化出水为例，其生化出水COD平均浓度为25.63mg/L，TP平均浓度为1.64mg/L，TN平均浓度为35.79mg/L、NO3 --N平均浓度为34.16mg/L。采用连续流进水方式，进水流量为648L/h。根据混凝实验确定硅藻土投加量为150mg/L，以甲醇为补充碳源并控制C/N为4.6，HRT为90min，反应温度为25℃。
通过输送泵将生化出水、改性硅藻土、乙酸钠送入一次反应区，同时澄清区下部的悬浮泥渣区中的泥渣通过回流缝回流至一次反应区，在搅拌器的搅拌下充分混合反应，生成以改性硅藻土为核心的化学絮体污泥，HRT为11min。
一次反应区反应结束后由搅拌器将废水提升至二次反应区，继续发生混凝反应，生成更大的化学絮体污泥，同时在此区发生反硝化脱氮反应，HRT为7min。
二次反应区反应结束后，废水通过导流室进入澄清区，此区主要发生反硝化脱氮反应，HRT为72min。
反应结束后，上部清水经溢流口进入砂滤池，通过砂滤池的过滤作用降低出水SS、COD、TP等污染物质浓度，最终出水中TP的平均浓度为0.38mg/L，TN的平均浓度为0.93mg/L，COD的平均浓度为26.48mg/L。出水TP、TN、COD达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类标准及以上。
实施例3
以北京某市政污水处理厂生化出水为例，其生化出水COD平均浓度为20.17mg/L，TP平均浓度为0.89mg/L，TN平均浓度为11.72mg/L、NO3 --N平均浓度为10.85mg/L。采用连续流进水方式，进水流量为997L/h。根据混凝实验确定硅藻土投加量为80mg/L，以乙醇为补充碳源并控制C/N为5.5，HRT为65min，反应温度为12℃。
通过输送泵将生化出水、改性硅藻土、乙酸钠送入一次反应区，同时澄清区下部的悬浮泥渣区中的泥渣通过回流缝回流至一次反应区，在搅拌器的搅拌下充分混合反应，生成以改性硅藻土为核心的化学絮体污泥，HRT为8min。
一次反应区反应结束后由搅拌器将废水提升至二次反应区，继续发生混凝反应，生成更大的化学絮体污泥，同时在此区发生反硝化脱氮反应，HRT为5min。
二次反应区反应结束后，废水通过导流室进入澄清区，此区主要发生反硝化脱氮反应，HRT为52min。
反应结束后，上部清水经溢流口进入砂滤池，通过砂滤池的过滤作用降低出水SS、COD、TP等污染物质浓度，最终出水中TP的平均浓度为0.14mg/L，TN的平均浓度为0.86mg/L，COD的平均浓度为18.97mg/L。出水TP、TN、COD达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的III类标准及以上。
本发明的上述实施例仅是本发明的部分事例，而不是全部实例。本领域技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将生化出水、改性硅藻土和液体碳源送至一次反应区，在一次反应区内搅拌均匀反应，按照碳氮比为4-6控制液体碳源的投加，改性硅藻土的投加根据不同水质条件进行混凝实验确定，反应水温为10～30℃，反应时间为8～12min，同时澄清区下部悬浮泥渣区中的部分泥渣通过回流缝回流至一次反应区，泥渣回流量与进水流量之比为：3.5～4.5:1，反应生成以改性硅藻土为核心的小絮体；
(2)将步骤(1)的小絮体提升至二次反应区进行混凝反应，生成密实絮体，反应水温为10～30℃，反应时间为5～8min；
(3)使步骤(2)的密实絮体进入澄清区，发生反硝化脱氮反应，反应水温为10～30℃，反应时间为47～80min，澄清区的上升流与污泥的自身重力作用形成悬浮污泥层，澄清区中分为悬浮污泥区和清水区；
(4)使步骤(3)中的清水溢出进入砂滤池，在砂滤池中滤去清水中的细小颗粒物，经砂滤池处理后的水直接排放，实现生化出水深度脱氮同步混凝除磷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的液体碳源为乙酸钠、甲醇或乙醇。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的搅拌转速为40～60r/min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤(3)中，澄清区中上升流的上升流速保持在2.67～4.45m/h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的一次反应区、二次反应区、澄清区的总水力停留时间为60～100min。
CN202110543273.0A 2021-05-19 2021-05-19 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法 Pending CN113233706A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110543273.0A CN113233706A (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110543273.0A CN113233706A (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113233706A true CN113233706A (zh) 2021-08-10

Family

ID=77137441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110543273.0A Pending CN113233706A (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113233706A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023016088A1 (zh) * 2021-08-13 2023-02-16 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103723881A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 鲁骎 复合生物硅藻土滤池污水处理系统及采用该系统的农村污水处理方法
CN110981090A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 煤科集团杭州环保研究院有限公司 一种煤矿工业广场生活污水处理装置及方法
CN111807610A (zh) * 2020-06-19 2020-10-23 绿源(北京)环保设备股份有限公司 一种深度去除污水总氮的方法和系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103723881A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 鲁骎 复合生物硅藻土滤池污水处理系统及采用该系统的农村污水处理方法
CN110981090A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 煤科集团杭州环保研究院有限公司 一种煤矿工业广场生活污水处理装置及方法
CN111807610A (zh) * 2020-06-19 2020-10-23 绿源(北京)环保设备股份有限公司 一种深度去除污水总氮的方法和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王云龙等: "A/O法投加硅藻原土处理城镇污水脱氮除磷小试研究", 《上海师范大学学报(自然科学版)》 *
王小文等: "《水污染控制工程》", 31 August 2002, 煤炭工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023016088A1 (zh) * 2021-08-13 2023-02-16 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 一种基于悬浮介质层的新型低碳污水深度除磷工艺系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110143725B (zh) 混合污泥发酵液为碳源连续流短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺处理城市污水装置和方法
CN110436704B (zh) 一种基于厌氧氨氧化的城市污水处理升级改造工艺
CN103482820B (zh) Aao-生物接触氧化强化脱氮除磷的一体化装置与方法
CN105217786B (zh) 基于deamox强化改良分段进水a2/o工艺生物脱氮除磷的装置与方法
CN110697896B (zh) 短程硝化联合多段进水反硝化氨氧化工艺深度处理污泥厌氧消化液与城市污水的装置和方法
CN110092536A (zh) 一种餐厨厌氧消化沼液组合处理工艺
CN113428979B (zh) 基于生物膜的两段式强化pdamox工艺同步处理硝酸盐废水和生活污水的方法
CN101767876A (zh) 一种厌氧-缺氧-低氧一体化反应器及其应用
CN201598224U (zh) 一种脱氮除磷生物处理与过滤一体化的污水处理系统
CN112479361A (zh) 一种深度处理含盐废水的装置及方法
CN114180715B (zh) 连续流短程反硝化耦合厌氧氨氧化强化菌群富集的装置和方法
CN101219831A (zh) 泳动床/活性污泥法串联装置
CN213060589U (zh) 一种上流式a+a2/o污水处理系统
CN113233706A (zh) 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷方法
CN104891646A (zh) 一种高效脱氮好氧颗粒污泥反应器及污水处理方法
CN204625301U (zh) 一种用于一体化污水脱氮除磷的好氧-缺氧-厌氧结构
CN111977797B (zh) 一种AxOx同步脱氮除磷的污水处理系统及其工艺
CN105330014A (zh) 新型uasb升流式厌氧污泥床
CN112960773B (zh) 一种基于氧化态氮常态投加的低c/n生活污水深度脱氮的方法
CN213708042U (zh) 一种同步脱氮耦合强化硝化的污水处理系统
CN112299561A (zh) 一种垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮处理方法
CN215756898U (zh) 一种生化出水深度脱氮同步混凝除磷装置
CN111559834A (zh) 一种同步脱氮耦合强化硝化的污水处理系统及方法
CN217895394U (zh) 一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置
CN109694159A (zh) 一种污水的组合处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210810