CN115557609A - 一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法 - Google Patents

一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法 Download PDF

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CN115557609A CN202211282391.1A CN202211282391A CN115557609A CN 115557609 A CN115557609 A CN 115557609A CN 202211282391 A CN202211282391 A CN 202211282391A CN 115557609 A CN115557609 A CN 115557609A
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Abstract

本发明提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法，涉及污水生物处理技术领域，该装置包括：依次连接的配水井、厌氧池、缺氧池和好氧池；至少一个筛网箱，所述筛网箱内放置有摇蚊幼虫，所述筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下；曝气装置，所述曝气装置的曝气端设置于所述好氧池的内侧下部，通过曝气装置对好氧池持续进行曝气，控制好氧池内溶解氧浓度，进而，利用摇蚊幼虫对絮体污泥的捕食特性，为连续流污泥的好氧颗粒化提供选择压，从而，絮体污泥将逐步向颗粒污泥形式转变，且颗粒污泥占优势，具有操作简单、经济高效、且不会对环境造成二次污染的优点。

Description

一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，更具体地，涉及一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法。
背景技术
好氧颗粒污泥是一种具有特殊形态结构的生物聚集体，同时也有别于其他生物膜。好氧污泥颗粒化过程无需载体，是细胞之间通过生物、物理、化学在外界环境条件的共同作用下，形成有良好的沉降性能、较高的微生物量、抗冲击负荷能力强和外形规则的微生物聚集体。相比于传统的絮体活性污泥，颗粒污泥具有结构更紧凑，生物量更大，沉降速率更快，且易于发生同步硝化反硝化作用的优点。
目前，基于颗粒污泥技术的污水处理生物反应装置的好氧颗粒化效率比较低，颗粒污泥不占有优势。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术不足提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的基于颗粒污泥技术的污水处理生物反应装置的好氧颗粒化效率比较低，颗粒污泥不占有优势的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，该装置包括：
依次连接的配水井、厌氧池、缺氧池和好氧池；
至少一个筛网箱，所述筛网箱内放置有摇蚊幼虫，所述筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下；
曝气装置，所述曝气装置的曝气端设置于所述好氧池的内侧下部。
优选地，所述曝气装置包括：
鼓风机；
至少一个曝气盘，所述曝气盘设置于所述好氧池的内侧下部，所述曝气盘的输入端与鼓风机的输出端通过曝气管路连接，所述曝气管路上设有气路阀门。
优选地，所述厌氧池和缺氧池内均设有至少一个搅拌器。
优选地，还包括双区沉淀池，所述双区沉淀池与好氧池连通，所述双区沉淀池包括：
第一沉淀池，所述第一沉淀池的底部连接有回流污泥管的一端，所述回流污泥管的另一端连接在所述厌氧池的一侧，所述回流污泥管沿回流方向依次设有回流污泥控制阀和污泥回流泵；
第二沉淀池，所述第二沉淀池与所述第一沉淀池相邻的一侧顶部设有连通口，所述第二沉淀池的底部连接有剩余污泥管的一端，所述剩余污泥管上设有剩余污泥控制阀。
优选地，所述第一沉淀池与所述第二沉淀池连通的位置设有主污泥挡板，所述第一沉淀池内与所述第二沉淀池内且靠近所述连通口的位置均设有污泥挡板。
优选地，所述配水井与所述厌氧池之间的进水管上设有进水泵。
优选地，所述好氧池的内部设有溶解氧浓度在线监测仪。
一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法，该方法包括：
将摇蚊幼虫置于筛网箱中；
将放置有摇蚊幼虫的筛网箱设置于好氧池中，并使得所述筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下，加大曝气装置的曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动；
持续进行曝气，使得好氧池内溶解氧浓度在第一预定范围内，絮体污泥逐步向颗粒污泥形式转变；
待絮体污泥容积指数降低到第二预定范围内时，将筛网箱从好氧池中取出；
停止曝气装置曝气，进行泥水分离，待好氧池内溶解氧浓度降低到第一预定值以下，排出上清液，进而将好氧池的液面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池，并在后续进行多次淘洗。
优选地，所述第一预定范围为2.0～4.0mg/L，所述第二预定范围为40～60mg/L，第一预定值为0.1mg/L。
本发明提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置及其方法，其有益效果在于：
该装置的筛网箱内放置有摇蚊幼虫，并将筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下，同时通过曝气装置对好氧池持续进行曝气，控制好氧池内溶解氧浓度，进而，利用摇蚊幼虫对絮体污泥的捕食特性，为连续流污泥的好氧颗粒化提供选择压，从而，絮体污泥将逐步向颗粒污泥形式转变，且颗粒污泥占优势，具有操作简单、经济高效、且不会对环境造成二次污染的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法的污泥特性变化图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法的。
附图标记说明：
1、配水井；2、进水管；3、厌氧池；4、缺氧池；5、好氧池；6、双区沉淀池；61、第一沉淀池；62、第二沉淀池；7、出水管；8、进水泵；9、搅拌器；10、溶解氧浓度在线监测仪；11、筛网箱；12、曝气盘；13、鼓风机；14、消化液回流泵；15、硝化液回流管；16、污泥回流泵；17、回流污泥管；18、回流污泥控制阀；19、剩余污泥控制阀；20、污泥挡板。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，该装置包括：
依次连接的配水井、厌氧池、缺氧池和好氧池；
至少一个筛网箱，筛网箱内放置有摇蚊幼虫，筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下；
曝气装置，曝气装置的曝气端设置于好氧池的内侧下部。
具体的，厌氧池、缺氧池和好氧池均可以采用碳钢材质制成，筛网箱为长方体状，其长为0.6m，宽为0.6m，高为1.0m，筛网箱的网孔孔径为0.3～1.0mm，采用不锈钢材料制成，在投加摇蚊幼虫阶段，先将适量的摇蚊幼虫置于长方体不锈钢筛网箱中，优选50kg摇蚊幼虫，在将筛网箱60％-80％浸入于好氧池的液面下，在通过曝气装置对好氧池加大曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动，在摇蚊幼虫捕食阶段，连续运行曝气装置，持续曝气，控制好氧池溶解氧(DO)浓度为2.0～4.0mg/L，待絮体污泥容积指数(SVI)降低为40～60mg/L时，进入淘洗摇蚊幼虫阶段，在淘洗摇蚊幼虫阶段，取出置于好氧池内的筛网箱后，停止曝气，进行泥水分离，待好氧池溶解氧浓度降至0.1mg/L以下时，排出上清液，进而将池面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池，并在后续进行多次淘洗，进而，利用摇蚊幼虫对絮体污泥的捕食特性，为连续流污泥的好氧颗粒化提供选择压，从而，絮体污泥将逐步向颗粒污泥形式转变，且颗粒污泥占优势，具有操作简单、经济高效、且不会对环境造成二次污染的优点，同时，摇蚊幼虫作为经济鱼类的天然饵料，便于获得且成本较低，又极易在城市污水处理环境中生长，无需额外培养成本的投入；
其中，摇蚊幼虫呈蠕虫状，体内有血红素呈血红色，又名红虫，俗称鱼虫，是昆虫纲双翅目摇蚊科幼虫的总称，分布广，种类很多，在全世界已经鉴定的约3500多种。摇蚊幼虫是水生食物链网的重要环节，是许多经济鱼类的饵料生物，其生物量约占底栖生物总量的70％～80％。大多数种类的摇蚊幼虫能够直接利用水体中的有机碎屑，且摄食量相当可观，可以有效地起到净化水质的作用，尤其在富营养化水体中更为显著。此外，摇蚊幼虫在沉积物中的活动还极大地影响了沉积物的性质。总之，摇蚊幼虫对于水环境的生物学过程或物理过程，都有不可忽视的影响。目前，环境工作者普遍将摇蚊幼虫作为重要的指示生物，同时在污水处理领域摇蚊幼虫具有强大的污泥减量作用也收到广泛关注。此外，摇蚊幼虫具有“筑巢”的生活习性，其分泌的粘性物质有助于活性污泥实现团聚。因此，如何利用摇蚊幼虫对于污泥的捕食作用和其抱团生长的特性，人为的营造其对于絮体污泥的选择压，进而促进连续流污泥的好氧颗粒化具有重要意义。
优选地，曝气装置包括：
鼓风机；
至少一个曝气盘，曝气盘设置于好氧池的内侧下部，曝气盘的输入端与鼓风机的输出端通过曝气管路连接，曝气管路上设有气路阀门。
具体的，曝气装置采用鼓风机和至少一个曝气盘，鼓风机1用1备，每台鼓风机最大气量为90m3/h。
优选地，厌氧池和缺氧池内均设有至少一个搅拌器。
具体的，两个搅拌器分别用于使厌氧池和缺氧池内的各组分充分的混合。
优选地，还包括双区沉淀池，双区沉淀池与好氧池连通，双区沉淀池包括：
第一沉淀池，第一沉淀池的底部连接有回流污泥管的一端，回流污泥管的另一端连接在厌氧池的一侧，回流污泥管沿回流方向依次设有回流污泥控制阀和污泥回流泵；
第二沉淀池，第二沉淀池与第一沉淀池相邻的一侧顶部设有连通口，第二沉淀池的底部连接有剩余污泥管的一端，剩余污泥管上设有剩余污泥控制阀。
具体的，回流污泥管、第一沉淀池和第二沉淀池均可以采用碳钢材质制成，污泥回流泵可以为污泥回流螺杆泵，污泥回流泵进行颗粒污泥回流时，污泥回流量为3.5m3/h，双区沉淀池设计为平流式沉淀池，可进一步为连续流污泥的好氧颗粒化提供选择压，按照污泥重量之差的选择性保留了比较重的颗粒污泥落入到第一沉淀池内，淘洗出的絮体污泥进入到第二沉淀池内，从而有助于快速实现污泥的好氧颗粒化，第一沉淀池和第二沉淀池的长和宽均为1m，高为4m，有效水深为3.5m，第一沉淀池和第二沉淀池的底部均为漏斗型结构。
优选地，第二沉淀池远离第一沉淀池的一侧上部设有出水管的一端。
具体的，第二沉淀池内与絮体污泥分开的上清液将通过出水管排出。
优选地，第一沉淀池内与第二沉淀池内且靠近连通口的位置均设有污泥挡板。
具体的，污泥挡板可在双区沉淀池内移动，起到调节双区沉淀池选择压的作用。
优先地，好氧池的一侧连接有硝化液回流管的一端，硝化液回流管的另一端连接在缺氧池的一侧，硝化液回流管上设有硝化液回流泵。
具体的，硝化液回流管可以采用碳钢材质制成，硝化液回流泵可以为硝化液回流螺杆泵，硝化液回流泵将好氧池内产生的硝化液回流至缺氧池时，硝化液回流量为10.5m3/h。
优选地，配水井与厌氧池之间的进水管上设有进水泵。
具体的，将污水从配水井内泵入到厌氧池内进行处理，污水可以为高氨氮废水，当为高氨氮废水时，形成的颗粒污泥为厌氧氨氧化颗粒污泥。
优选地，好氧池的内部设有溶解氧浓度在线监测仪。
具体的，用于监测好氧池内溶解氧浓度。
一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法，该方法包括：
将摇蚊幼虫置于筛网箱中；
将放置有摇蚊幼虫的筛网箱设置于好氧池中，并使得筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下，加大曝气装置的曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动；
持续进行曝气，使得好氧池内溶解氧浓度在第一预定范围内，絮体污泥逐步向颗粒污泥形式转变；
待絮体污泥容积指数降低到第二预定范围内时，将筛网箱从好氧池中取出；
停止曝气装置曝气，进行泥水分离，待好氧池内溶解氧浓度降低到第一预定值以下，排出上清液，进而将好氧池的液面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池，并在后续进行多次淘洗。
优选地，所述第一预定范围为2.0～4.0mg/L，所述第二预定范围为40～60mg/L，第一预定值为0.1mg/L。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，该装置包括：
依次连接的配水井1、厌氧池3、缺氧池4和好氧池5；
至少一个筛网箱11，筛网箱11内放置有摇蚊幼虫，筛网箱11的部分浸入于好氧池5的液面下；
曝气装置，曝气装置的曝气端设置于好氧池5的内侧下部。
在本实施例中，曝气装置包括：
鼓风机13；
至少一个曝气盘12，曝气盘12设置于好氧池5的内侧下部，曝气盘12的输入端与鼓风机13的输出端通过曝气管路连接，曝气管路上设有气路阀门。
在本实施例中，厌氧池3和缺氧池4内均设有至少一个搅拌器9。
在本实施例中，还包括双区沉淀池6，双区沉淀池6与好氧池5连通，双区沉淀池6包括：
第一沉淀池61，第一沉淀池61的底部连接有回流污泥管17的一端，回流污泥管17的另一端连接在厌氧池3的一侧，回流污泥管17沿回流方向依次设有回流污泥控制阀18和污泥回流泵16；
第二沉淀池62，第二沉淀池62与第一沉淀池61相邻的一侧顶部设有连通口，第二沉淀池62的底部连接有剩余污泥管的一端，剩余污泥管上设有剩余污泥控制阀19。
在本实施例中，第二沉淀池62远离第一沉淀池61的一侧上部设有出水管7的一端。
在本实施例中，第一沉淀池61内与第二沉淀池62内且靠近连通口的位置均设有污泥挡板20。
优先地，好氧池5的一侧连接有硝化液回流管15的一端，硝化液回流管15的另一端连接在缺氧池4的一侧，硝化液回流管15上设有硝化液回流泵14。
在本实施例中，配水井1与厌氧池3之间的进水管2上设有进水泵8。
在本实施例中，好氧池5的内部设有溶解氧浓度在线监测仪10。
实施例2
如图3所示，一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法，该方法包括：
将摇蚊幼虫置于筛网箱11中；
将放置有摇蚊幼虫的筛网箱11设置于好氧池5中，并使得筛网箱11的部分浸入于好氧池5的液面下，加大曝气装置的曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动；
持续进行曝气，使得好氧池5内溶解氧浓度在第一预定范围内，絮体污泥逐步向颗粒污泥形式转变；
待絮体污泥容积指数降低到第二预定范围内时，将筛网箱11从好氧池5中取出；
停止曝气装置曝气，进行泥水分离，待好氧池5内溶解氧浓度降低到第一预定值以下，排出上清液，进而将好氧池5的液面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池5。
在本实施例中，第一预定范围为2.0～4.0mg/L，第二预定范围为40～60mg/L，第一预定值为0.1mg/L。
综上，本发明提供的促进连续流污泥好氧颗粒化的方法实施时，利用上述促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，以一次处理为例：在投加摇蚊幼虫阶段，先将适量的摇蚊幼虫置于长方体不锈钢筛网箱11中，优选50kg摇蚊幼虫，在将筛网箱11的60％-80％浸入于好氧池5的液面下，在通过曝气装置对好氧池加大曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动，在摇蚊幼虫捕食阶段，连续运行曝气装置，持续曝气，控制好氧池溶解氧浓度为2.0～4.0mg/L，待絮体污泥容积指数降低为40～60mg/L时，进入淘洗摇蚊幼虫阶段，在淘洗摇蚊幼虫阶段，取出置于好氧池5内的筛网箱11后，停止曝气，进行泥水分离，待好氧池溶解氧浓度降至0.1mg/L以下时，排出上清液，进而将液面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池，并在后续进行多次淘洗，进而，利用摇蚊幼虫对絮体污泥的捕食特性，为连续流污泥的好氧颗粒化提供选择压，从而，絮体污泥将逐步向颗粒污泥形式转变，且颗粒污泥占优势，具有操作简单、经济高效、且不会对环境造成二次污染的优点，同时，摇蚊幼虫作为经济鱼类的天然饵料，便于获得且成本较低，又极易在城市污水处理环境中生长，无需额外培养成本的投入；
如图2所示，在此过程中，可经过30天的连续运行，污泥的絮体污泥容积指数(SVI值)由最初的135.4mL/g下降为22.5mL/g，SVI30/SVI5比值由0.64上升为0.96，同时污泥的平均粒径由136μm上升为527μm，经镜检可以了解到，在投加摇蚊幼虫之前，装置中污泥大多数表现为絮体污泥形式，仅存在少量颗粒污泥，30天后，污泥形态逐步向颗粒污泥形式转变，且颗粒污泥占优势，此外，停止曝气后，淘洗污泥阶段好氧池表面摇蚊幼虫呈红色，抱团生长，且具有“筑巢”的生活习性，其分泌的粘性物质有助于活性污泥实现团聚，可进一步促进颗粒污泥的形成。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，该装置包括：
依次连接的配水井、厌氧池、缺氧池和好氧池；
至少一个筛网箱，所述筛网箱内放置有摇蚊幼虫，所述筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下；
曝气装置，所述曝气装置的曝气端设置于所述好氧池的内侧下部。
2.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，所述曝气装置包括：
鼓风机；
至少一个曝气盘，所述曝气盘设置于所述好氧池的内侧下部，所述曝气盘的输入端与鼓风机的输出端通过曝气管路连接，所述曝气管路上设有气路阀门。
3.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，所述厌氧池和缺氧池内均设有至少一个搅拌器。
4.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，还包括双区沉淀池，所述双区沉淀池与好氧池连通，所述双区沉淀池包括：
第一沉淀池，所述第一沉淀池的底部连接有回流污泥管的一端，所述回流污泥管的另一端连接在所述厌氧池的一侧，所述回流污泥管沿回流方向依次设有回流污泥控制阀和污泥回流泵；
第二沉淀池，所述第二沉淀池与所述第一沉淀池相邻的一侧顶部设有连通口，所述第二沉淀池的底部连接有剩余污泥管的一端，所述剩余污泥管上设有剩余污泥控制阀。
5.根据权利要求4所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，所述第一沉淀池内与所述第二沉淀池内且靠近所述连通口的位置均设有污泥挡板。
6.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，所述好氧池的一侧连接有硝化液回流管的一端，所述硝化液回流管的另一端连接在缺氧池的一侧，所述硝化液回流管上设有硝化液回流泵。
7.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，所述配水井与所述厌氧池之间的进水管上设有进水泵。
8.根据权利要求1所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，所述好氧池的内部设有溶解氧浓度在线监测仪。
9.一种促进连续流污泥好氧颗粒化的方法，基于根据权利要求1-8任一项所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的装置，其特征在于，该方法包括：
将摇蚊幼虫置于筛网箱中；
将放置有摇蚊幼虫的筛网箱设置于好氧池中，并使得所述筛网箱的部分浸入于好氧池的液面下，加大曝气装置的曝气量，促进摇蚊幼虫的分散和絮体污泥的流动；
持续进行曝气，使得好氧池内溶解氧浓度在第一预定范围内，絮体污泥逐步向颗粒污泥形式转变；
待絮体污泥容积指数降低到第二预定范围内时，将筛网箱从好氧池中取出；
停止曝气装置曝气，进行泥水分离，待好氧池内溶解氧浓度降低到第一预定值以下，排出上清液，进而将好氧池的液面漂浮的摇蚊幼虫淘洗出好氧池，并在后续进行多次淘洗。
10.根据权利要求9所述的促进连续流污泥好氧颗粒化的方法，其特征在于，所述第一预定范围为2.0～4.0mg/L，所述第二预定范围为40～60mg/L，第一预定值为0.1mg/L。
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