CN114735821B - 一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法，属于污水的生物处理技术领域，包括步骤：待处理水经除杂、初沉后依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，好氧池出水后入沉淀池进行颗粒污泥和净水的分离，所述颗粒污泥回流至所述厌氧池，所述好氧池包括周期性强弱交替曝气的若干分区，强曝气区表观气速为1.5‑3.0cm/s，弱曝气区表观气速为0.2‑1.0cm/s，所述好氧池的水力停留时间小于90min，气水比为(10‑20)：1。本发明通过在好氧区设置周期性强弱交替曝气的若干分区，同时控制水流流态变化工艺参数条件促进好氧污泥的颗粒化。

Description

一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统
技术领域
本发明涉及污水的生物处理技术领域，具体涉及一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统。
背景技术
好氧颗粒污泥技术相较普通活性污泥具有良好的沉降性能，高污泥浓度，能够承受高有机负荷、负荷冲击和有毒物质等特性，独特的分层结构使也好氧颗粒污泥具备同时碳化、硝化反硝化的能力，大大缩短污水除碳脱氮除磷过程，应用前景广阔。目前，好氧颗粒污泥形成的主流机理主要有胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说和凝结核机理。凝结核机理就是好氧颗粒污泥的形成首先要有一个凝结核来为微生物的聚集和生长提供场所，水中的有机小颗粒在水力剪切力作用下会分泌胞外聚合物，提高细胞表面的疏水性，降低细胞表面吉布斯自由能，为细胞间相互作用及黏附提供有利条件。
虽然AGS最初是在AUSB中被发现，但随着各项研究的深入，AGSBR被认为是为AGS的形成提供了必要的环境，如：可调控的污泥筛选机制(沉降时间、换水率)、较大的水力剪切力、理想的推流环境等。相比于AGSBR，连续流反应器由于污泥筛选效果难以控制、传质推动力较小等易造成丝状菌过度生长，对AGS稳定性的维持构成了严重威胁，因而极大地限制了连续流AGS反应器(continuous flow aerobic granular reactor,CFAGR)的发展。因此，截至到目前为止，AGS的绝大多数的研究成果都来自于AGSBR。通常，SBR比较适合小水量废水的处理，亦不宜与连续运行的构筑物串联。相比之下，连续流反应器是工程上广泛采用的形式，具有运行灵活、设备利用率高等优点。在这种思想的驱动下，由AGSBR向CFAGR的转变的一直是研究者们不断追求的目标。目前大部分研究集中于序批式反应器中，连续流中好氧颗粒污泥处理污水的工艺报道还不多。
发明内容
针对好氧颗粒污泥在连续流中难培养、周期长、易失稳等问题的至少一种，本发明提供一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法，包括以下步骤：
S1、待处理水经除杂、初沉后依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述好氧池包括周期性强弱交替曝气的若干分区，强曝气区表观气速为1.5-3.0cm/s，弱曝气区表观气速为0.2-1.0cm/s，所述好氧池的水力停留时间小于90min，气水比为(10-20)：1；
S2、好氧池出水后入沉淀池进行颗粒污泥和净水的分离，所述颗粒污泥回流至所述厌氧池。
优选的，启动初期在所述好氧池的第一个分区内投加促进好氧颗粒污泥形成的辅助材料。
优选的，所述辅助材料包括混凝剂或活性炭粉末。
本发明的另一目的在于提供一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，所述污水处理系统包括粗细格栅、初沉池、生化池和回流泵，所述生化池依次包括水力相通的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述初沉池与所述厌氧池水力相通，所述沉淀池为升流式沉淀池，所述沉淀池的底部通过回流泵与所述厌氧池水力相通，所述好氧池内部设置有依次交错排列的折板，将好氧池依次分隔为若干分区，分区设置为周期性强弱交替曝气，按水流方向，第一个分区为强曝气区，最后一个分区为弱曝气区。
优选的，所述厌氧池和/或缺氧池内部设置有依次交错排列的折板，将厌氧池和/或缺氧池依次分隔为若干水力相通的分区。
优选的，所述厌氧池、缺氧池和/或好氧池内设置有整流构件。
优选的，所述整流构件为方形、圆形、蜂窝形，有效直径5-50cm，材质为塑料或金属。
优选的，所述回流泵为隔膜泵。
本发明的有益效果为：
(1)好氧颗粒污泥形成后由于其自身的同步硝化反硝化、生物矿化、菌种等优势机制，利于生物脱氮除磷及后续磷等元素的回收利用；本发明在AAO生化处理工艺的基础上，提供一种简单、高效的连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统，可在推流式AAO和氧化沟工艺中实现，工艺池型简单，对现有污水处理厂只需改造现有的AAO池，利于现有污水处理厂的提标改造。
(2)本发明通过在好氧池设置周期性强弱交替曝气的若干分区，同时控制水流流态变化工艺参数条件促进好氧污泥的颗粒化，进一步的，本发明还通过多点进水、投加辅助材料、饥饿饱食交替运行，进一步促进好氧颗粒污泥的形成。
(3)本发明还提供了一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，对市政污水生化反应时间控制在1-6小时，颗粒沉速大于50m/h，出水水质优于GB18918一级A标准；较传统AAO工艺处理常规污染物能力提高10～30％；无需建设二沉池，可节省占地30～50％。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所述生化池的轴测图；
图2是本发明实施例所述生化池的剖面图；
图3是本发明实施例所述生化池的左视图；
图4是本发明实施例所述生化池的俯视图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本发明的实施例涉及一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，所述污水处理系统包括粗细格栅、初沉池、生化池和回流泵，所述生化池依次包括水力相通的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述初沉池与所述厌氧池水力相通；
所述生化池内部竖直方向设置有依次交错排列的折板，将生化池依次分隔为若干分区，本实施例设置为13个分区，其中，厌氧池、缺氧池、好氧池分别设定为2、4、6个分区，最后一个为升流式沉淀池，本领域技术人员还可以根据实际情况调整厌氧池、缺氧池、好氧池的分区比例；
将好氧池分区设置为周期性强弱交替曝气，其中，强曝气区表观气速为1.5-3.0cm/s，水力停留时间小于90min；弱曝气区表观气速为0.2-1.0cm/s，水力停留时间小于90min；
进水依次经过粗细格栅、初沉池后进入生化池，经好氧池出水经过最后一个分区上升流后溢流出水，在这一过程中颗粒污泥进行沉淀，泥水分离，沉淀池底部通过回流泵与厌氧池前端水力相通，回流泵将沉淀的颗粒污泥回流至厌氧区进行生化反应；
所述厌氧池的进水除经过初沉池的待处理水外，还有一部分来自好氧池末端(即沉淀池)的絮状污泥和颗粒污泥；所述缺氧池的进水包括厌氧池出水和经过初沉池的待处理水；
多点进水减小了水力负荷，同时高效利用了水中的碳源在厌氧段脱氮除磷，减小了回流污泥的溶解氧，优化了厌氧环境；
启动初期还可以在所述好氧池的第一个分区内投加促进好氧颗粒污泥形成的辅助材料，所述辅助材料可以是混凝剂或活性炭粉末；
所述厌氧池、缺氧池、好氧池内还可设置整流构件，所述整流构件包括方形、圆形、蜂窝形，有效直径在5-50cm，材质为塑料或金属；
通过设置整流构件可以调整池型高径比，可促进好氧颗粒污泥的快速生成；
所述回流泵为隔膜泵；
为防止回流过程破坏颗粒污泥，回流泵优选为不会破坏颗粒污泥的隔膜泵。
无强弱曝气、无内循环的传统AAO水处理工艺的水力停留时间长达7～14小时，相比于传统AAO水处理工艺，本实施例的水力停留时间较传统短，同时，传统AAO模式出水仅能达到一级B标准，本实施例出水可达到一级A出水标准。同时由于好氧颗粒污泥优良的沉降性能，在沉淀区停留时间较短，硝化液可与污泥同时回流至厌氧区进行反硝化，缩短了沉降时间，提高了处理水量，同时运行难度下降。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、待处理水经除杂、初沉后依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述好氧池包括周期性强弱交替曝气的若干分区，强曝气区表观气速为1.5-3.0cm/s，弱曝气区表观气速为0.2-1.0cm/s，所述好氧池的水力停留时间小于90min，气水比为（10-20）：1；
启动初期在所述好氧池的第一个分区内投加促进好氧颗粒污泥形成的辅助材料；所述辅助材料包括混凝剂或活性炭粉末；
S2、好氧池出水后入沉淀池进行颗粒污泥和净水的分离，所述颗粒污泥回流至所述厌氧池。
2.一种应用权利要求1所述污水处理方法的污水处理系统，其特征在于，包括粗细格栅、初沉池、生化池和回流泵，所述生化池依次包括水力相通的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述初沉池与所述厌氧池水力相通，所述沉淀池为升流式沉淀池，所述沉淀池的底部通过回流泵与所述厌氧池水力相通，所述好氧池内部设置有依次交错排列的折板，将好氧池依次分隔为若干分区，各分区设置为周期性强弱交替曝气，按水流方向，第一个分区为强曝气区，最后一个分区为弱曝气区。
3.根据权利要求2所述的一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧池和/或缺氧池内部设置有依次交错排列的折板，将厌氧池和/或缺氧池依次分隔为若干水力相通的分区。
4.根据权利要求2所述的一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧池、缺氧池和/或好氧池内设置有整流构件。
5.根据权利要求4所述的一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述整流构件为方形、圆形、蜂窝形，有效直径5-50cm，材质为塑料或金属。
6.根据权利要求2所述的一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理系统，其特征在于，所述回流泵为隔膜泵。
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