CN1413926A

CN1413926A - 污水处理工艺及其系统

Info

Publication number: CN1413926A
Application number: CN 01136756
Authority: CN
Inventors: 杨造燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-04-30

Abstract

本发明是涉及利用微生物去除污水中有机污染物的一种工艺方法及其系统。工艺流程为厌氧或微氧接触混合，短时曝气，分离，好氧饥饿污泥回流或SBR时的直接进水等工序，使原污水与好氧饥饿的污泥充分接触混合、短时曝气、沉降分离；沉降分离后的上清液即处理后的出水，沉降分离后的污泥，大部分在好氧条件下使其饥饿，饥饿污泥再与原污水重复接触，其余部分为剩余污泥排放。工艺系统，主要由依次连接的AC池、AeT池、AS池、AeS池组成。

Description

污水处理工艺及其系统

本发明是涉及利用微生物去除污水中有机污染物的一种工艺方法及其系统。

以去除有机污染物为主的现有生活污水和城市污水处理技术，主要是好氧生物处理，有活性污泥法和生物膜法两大类。目前的污水厌氧处理虽有节能、剩余污泥少等优点，但受其厌氧分解原理、受电子体仍然是有机物不能彻底氧化的限制，出水水质往往不能达标且水力停留时间长、处理构筑物大、投资高。由于投资大、能耗高、占地多，我国目前的财力很难全面推广。建设部在“中国城市排水行业的发展状况与目标”一文中提到，“鼓励开发并推广城市污水处理费用三低：建设费用低、运行(能耗)费低和排水收费低。”计划到2010年强化城市排水和污水处理，采用先进的技术和工艺流程，污水集中处理率不低于40％，2015年不低于60％，2030年不低于80％；2015和2030年，大城市分别不低于80％和90％，中等城市分别不低于60％和80％，小城市分别不低于50％和70％。

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种处理效果好，且节能，节省投资、占地，剩余污泥少和容易管理的污水处理工艺及其系统。既利用了“饱食-饥饿”状态的动力刺激，又使用“厌氧-好氧”的代谢刺激，从而达到好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收有机污染物。

可采取以下的技术方案实现目的。

利用微生物厌氧-好氧和饱食-饥饿双重刺激的好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收污水处理工艺，其工艺流程为厌氧或微氧接触混合，短时曝气，分离，好氧饥饿污泥回流或SBR时的直接进水等工序，使原污水与好氧饥饿的污泥充分接触混合、短时曝气、沉降分离；沉降分离后的上清液即处理后的出水，沉降分离后的污泥大部分在好氧条件下使其饥饿，饥饿污泥再与原污水重复接触，其余部分为剩余污泥排放。既利用“饱食-饥饿”状态的动力刺激，又使用“厌氧-好氧”代谢刺激，达到好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收有机污染物。

本工艺也可用于间歇进出水的SBR运行，循环周期为：→进水混合接触短时曝气沉淀分离出水→ 好氧饥饿

←

剩余污泥

用于上述污水处理的工艺系统，主要由依次连接的AC池、AeT池、AS池、AeS池组成；AC池内设搅拌装置，AeT池内有曝气充氧设施，AS池为各种类型的重力分离池，AeS池为较细长的池型、内有曝气充氧装置，回流污泥管线中装有污泥回流泵。

本工艺用MBR取代沉淀分离且回流量较大时，有可能有除磷、硝化和脱氮的作用。否则当出水水质需要除磷脱氮等要求时，可通过其它生物硝化和反硝化以及除磷等方法来满足更高要求，由于剩余污泥是从厌氧阶段排出，其体内含有丰富的可降解有机物，故可供反硝化脱氮或除磷使用，此时整个系统排出的剩余污泥量更少。

用于膜生物反应器MBR工艺时，厌氧或微氧接触混合池AC后的短时曝气池AeT、厌氧沉淀分离池AS、好氧饥饿池AeS全可用一个MBR池取代，厌氧分离实际变成短时好氧膜分离，MBR中的污泥实际上也是一种饥饿污泥，此污泥回流或直接和进水进行厌氧接触、厌氧快速吸收，吸收后进入MBR，分离后出水是一种高质量回用水，浓缩的饥饿污泥再回流或直接和进水厌氧接触。重复上述步骤也有较好的处理效果。

在满足上述工艺及系统要求的前提下，至于功能池整体、各功能部分的具体结构形式、大小等，均可根据使用需要，酌情设定，它们都能实现目的，保证本工艺系统的使用性能和效果。

本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果：

工艺系统简单，通过厌氧-好氧和饱食-饥饿两种刺激，利用细胞内糖能量的变化，达到好氧饥饿-厌氧快速吸收有机物、快速处理污水；同时由于厌氧-好氧和饱食-饥饿循环刺激，污泥沉淀性能好，常会形成颗粒污泥，减少沉淀分离时间，很明显本污水处理工艺具有节能、节省投资、占地，剩余污泥少和容易管理等优点。特别适于我国正在大力实施的中、小城市污水处理厂使用。

由于本工艺的饱食-饥饿和厌氧-好氧双重刺激，污泥的沉淀性能非常好，常会形成颗粒污泥，使反应器内可维持很高污泥浓度、很长的泥龄、剩余污泥量少。本工艺的能耗估算，比传统工艺节省40-60％，总的生物反应容积(HRT可代表)可节省一倍，当加入短时好氧时，一般为0.5小时，故总HRT为2.5小时，总节省投资40-50％，反应器容积减小，污水处理站的占地面积减少。

结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。

图1是是本污水处理工艺的系统流程图。

图2是圆柱阶梯式池型结构示意图。

实施例1、利用微生物厌氧-好氧和饱食-饥饿双重刺激的好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收污水处理工艺，工艺流程是经厌氧或微氧接触混合，短时曝气，分离，好氧饥饿污泥回流或SBR时的直接进水)等工序，使原污水与好氧饥饿的污泥充分接触混合、短时爆气、沉降分离；沉降分离后的上清液即处理后的出水，沉降分离后的污泥大部分在好氧条件下使其饥饿，饥饿污泥再与原污水重复接触，其余部分作为剩余污泥排放。

先使污水、多为经沉淀的原水，与好氧饥饿污泥在厌氧或微氧条件下接触混合，饥饿污泥利用细胞内的糖元(内糖)能源快速吸收污水中有机污染物，当水质要求更高时，再短时爆气去除残余的未被厌氧吸收的微量污染物，然后沉降分离；分离后的污水即可达标排放或再进一步进行其它的处理，充分吸收污染物后的污泥在几乎没有外源代谢物的条件下进行好氧代谢，此时只能代谢吸收到细胞内的有机物，因此很快使污泥饥饿，在代谢的同时，合成在厌氧时失去的细胞内糖，这种饥饿的污泥再循环至厌氧或微氧接触混合池快速吸收或再短时曝气后分离，重复上述步骤即可使污水得到很好的处理。

实施例2、用于上述污水处理工艺的系统，它主要由依次连接的厌氧或微氧接触混合池AC，短时曝气池AeT，厌氧沉淀分离池AS及好氧饥饿池AeS组成；AC池内设搅拌装置，AeT池内有曝气充氧设施，AS池为各种类型的重力分离池，AeS池为较细长(即高与宽或直径的比值较大)的池型，内有曝气充氧装置，回流污泥管线中装有污泥回流泵。如附图1所示。

具体工艺过程如下：

1、厌氧或微氧接触：来自经初沉的污水和来自好氧饥饿池的饥饿污泥，在厌氧或微氧的条件下充分接触，饥饿的污泥利用细胞内的内糖代谢所释放的能量吸收污水中的有机物，从而去除污水中的有机污染物，由于吸收、处理后的水在下一步排出系统外，不再反回，所以一般不会有磷释放的除磷作用，除非后续的分离用MBR取代沉淀分离，且回流量较大时，有可能有除磷、硝化和脱氮的作用、接触时间一般1-2小时。

2、短时好氧曝气：在对生活污水和城市污水短时间试验时，COD去除率多在60％---65％，如果需要更高时，可进行短时曝气曝气时间0.5小时，COD去除率增加5-15％，此段曝气可能加大吸收、实用中曝气时间可在0.5---1.0小时。

3、沉淀分离：厌氧沉淀分离作用是将充分吸收有机物后的污泥和被处理后的水分离，水排放、污泥去饥饿再生，由于本工艺污泥沉淀性能好，所以沉淀时间短，通常只有0.5小时，实际应用可设计为0.5-1.5小时。当水质要求更高时，可进行除磷、脱氮等其它处理。

4、污泥好氧饥饿：由于污水中有机物非常少，即无外源有机营养物，生物污泥只能代谢在厌氧时吸收到细胞内的有机物，一部分转化为糖元(内糖)，其它用于分解合成被耗尽，从而成为饥饿的生物污泥，转换到厌氧段时，饥饿污泥利用转化的内糖能源快速将污水中的有机污染物吸收到微生物的细胞内，以便到下一个无外源有机营养物的好氧条件时，利用胞内吸收的有机物再进行代谢。

实施例3、污水处理工艺系统，当采用SBR法间歇工作时、除设滗水器或其它排上清液措施外，反应器池型为上粗下细的圆柱阶梯式结构。如附图2所示。

实施例4、污水处理工艺，以实施例1为基础；由于厌氧饱食、好氧饥饿这种非稳态工艺需要较长时间循环刺激，才能使微生物具有厌氧快速吸收的功能，即需要较长的驯化时间，特别是原污水中含糖(碳水化合物)数量少时，该工艺的驯化即启动时间会很长，为缩短启动时间，可适当投加能自发酵解产能的简单有机物，如酿造业等含糖量较高的工业废水。

实施例5、污水处理工艺，在实施例1的基础上，当要求出水水质更高时，可采用低负荷的其它生物氧化和其它化学反应法常用的A/O、AA/O活性污泥法，接触氧化等生物膜法及化学除磷，亦包含原污水在进入本工艺厌氧接触前先经化学除磷方法等。

附图所示实施例的使用性能、使用效果为佳。

Claims

1、一种利用微生物厌氧-好氧和饱食-饥饿双重刺激的好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收的污水处理工艺，其特征在于工艺流程包括厌氧或微氧接触混合，短时曝气，分离，好氧饥饿污泥回流或SBR时的直接进水工序，使原污水与好氧饥饿污泥充分接触混合、短时曝气、沉降分离；沉降分离后的上清液即处理后的出水，沉降分离后的污泥，大部分在好氧条件下使其饥饿，饥饿污泥再与原污水重复接触，其余部分作为剩余污泥排放。

2、一种如权利要求1所述污水处理的工艺系统其特征在于：由依次连接的(AC)池、(AeT)池、(AS)池、(AeS)池组成；(AC)池内设搅拌装置，(AeT)池内有曝气充氧设施，(AS)池为各种类型的重力分离池，(AeS)池为较细长的池型、内有曝气充氧装置，回流污泥管线中装有污泥回流泵。

3、根据权利要求2所述的工艺系统，其特征在于：当采用SBR法间歇工作时、除设滗水器或其它排上清液措施外，反应器池型为上粗下细的圆柱阶梯式结构。

4、根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：可适当投加能自发酵解产能的简单有机物。

5、根据权利要求1所述污水处理工艺，其特征在于：当要求出水水质更高时，采用低负荷的其它生物氧化和其它化学反应法常用的A/O、AA/O活性污泥法，接触氧化等生物膜法及化学除磷，亦包含原污水在进入本工艺厌氧接触前先经化学除磷方法。