CN1450004A - 用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水处技术，更具体地说是用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法，包括厌氧循环进水：城市污水从水箱进入反应器后，开动循环泵，控制反应器中溶解氧浓度小于0.2毫克/升，厌氧循环2～3小时；好氧曝气：厌氧循环后开始曝气，控制反应器内溶解氧浓度在3.5毫克/升以上，好氧曝气3～4小时；沉淀：沉淀时间0.5～1.0小时；排水：排水时间0.3～0.6小时；本发明去除有机物效率高、硝化效果好、出水水质好。

Description

用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处技术，更具体地说是用序批式生物膜法进行同步硝化反硝化脱氮及除磷处理城市污水的方法。
背景技术
城市污水处理工艺在七、八十年代中期，由于那时对处理后出水中氮、磷的指标要求不高，基本是以传统的活性污泥法居多，如完全混合式、推流式所衍生的各种类型的活性污泥法。近年来，随着对除磷、脱氮要求的不断提高，活性污泥法得到了一个从理论到实践的发展过程，具有除磷、脱氮效果的吸附-生物降解法(AB法)、厌氧-好氧法(AO法)、厌氧-缺氧-好氧法(A2O法)、氧化沟法、序批式活性污泥法得到了迅速的发展。但是这些方法要想在去除有机物的同时脱氮除磷存在如下缺点：流程复杂、基建费用高、占地面积大；由于有污泥回流运转，从而费用也高；而且从目前国内污水处理厂运行的情况看有机物和氨氮的出水指标可以达到国家排放标准，总磷的出水指标还达不到国家一级排放标准(0.5毫克/升)。在各种处理方法中关于总氮的去除只能达到30％，而且总氮的去除是在厌氧阶段完成。城市污水生物脱氮、除磷工艺中通常发生几种不同的生物反应，①.有机物的好氧氧化；②.硝化反应；③.反硝化反应；④.磷的厌氧释放；⑤.磷的好氧吸收。大多数的处理工艺都将缺氧区和好氧区分开，即形成所谓的前置反硝化及磷的释放，后置有机物氧化、硝化、磷的吸收，因为根据传统的脱氮除磷理论，硝化与反硝化不能同时发生，硝化应在好氧状态下完成。反硝化应在缺氧条件下完成。磷的厌氧释放和吸收也应分别在缺氧和好氧的状态下才能完成。这就是说在厌氧状态的时候，必须要有充足的碳源来满足同时反硝化和释磷的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种工序为厌氧/好氧的用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法，利用其间歇式运行的特点，在好氧段实现同步硝化反硝化，使脱氮在好氧时段完成，使在一个反应装置内既去除有机物，又脱氮除磷，使总氮去除达到70％以上，并令出水总磷(TP)≤0.5毫克/升。
本发明用序批式生物膜法处理城市污水的方法包括如下步骤：
(1)厌氧循环进水：城市污水从水箱进入反应器后，开动循环泵，控制反应器中溶解氧(DO)浓度小于0.2毫克/升，厌氧循环2～3小时；
(2)好氧曝气：控制反应器内溶解氧(DO)浓度在3.5毫克/升以上，好氧曝气3～4小时；
(3)沉淀：沉淀时间0.5～1.0小时；
(4)排水：排水时间0.3～0.6小时。
上述优选运行时间条件为：厌氧循环时间2.5小时；好氧曝气时间4小时；沉淀时间1小时；排水时间0.5小时。
本发明方法可以采用目前通用的生物膜法处理污水的装置来实现。表1列出了该方法的运行方式及反应过程，即在厌氧循环进水时发生释放磷；好氧曝气时有机物发生降解、进行同步硝化反硝化并吸收磷；沉淀工序时悬浮物及污泥发生沉淀。表1
运行方式 反应过程
进水(厌氧循环) 释放磷
曝气(好氧) 降解有机物、同步硝化反硝化、吸收磷
沉淀 悬浮物及污泥沉淀
排水 处理后，排放水
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、由于流程简单，只设调节池和曝气池(兼二沉池)，可省去一沉池和二沉池，减少了占地面积，这样可以节省部分基建投资；
2、由于不用回流污泥，降低了运行费用和省掉了回流设备费；此外，污泥易沉淀；
3、序批式生物膜法与序批式活性污泥法的不同是把反应器中的活性污泥变成带有载体的生物膜，减少污泥生成量50％～70％，可以减少运行费用20％～30％；
4、在好氧段实现反硝化可节省氧供应量约25％，降低能耗；
5、节省反硝化所需碳源40％，在厌氧段可以使磷的释放效果更好；
6、缩短反应时间，相应反应器容积减少；
7、去除有机物效率高、硝化效果好、出水水质好。
具体实施方式
待处理污水是城市管网排出的城市生活污水，污水处理步骤如下：
(1)污水从水箱进入反应器后，开动循环泵开始厌氧循环，厌氧循环过程中反应器中溶解氧浓度为0.2毫克/升以下，厌氧循环3.5小时；
(2)使反应器内溶解氧浓度维持在3.5毫克/升，好氧曝气4小时；
(3)停止曝气，沉淀1小时；
(4)排水后闲置，等待下周期的运行。试验结果如下：
(1)城市污水化学需氧量浓度(COD)在86.9-250.6毫克/升之间，生物需氧量(BOD5)的浓度在48.7-127.3毫克/升之间，采用本发明的工艺，其出水COD浓度小于30毫克/升，去除率在80％左右，出水BOD5的浓度在15毫克/升以下，去除率在90％左右；
(2)当进水NH3-N浓度在15-25毫克/升时，经过4小时的曝气，出水基本达到4毫克/升以下，
(3)进水总氮(TN)浓度在14.85-25.8毫克/升时，出水TN浓度在4毫克/升以下，TN的去除率在70％以上；
(4)城市污水进水总磷(TP)在1.6-7.1毫克/升，经过3.5小时的厌氧循环、4小时的好氧曝气，出水能达到0.5毫克/升以下，系统对TP的去除率在90％以上。

Claims (2)

1、一种用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)厌氧循环进水：城市污水从水箱进入反应器后，开动循环泵，控制反应器中溶解氧浓度小于0.2毫克/升，厌氧循环2～3小时；
(2)好氧曝气：厌氧循环后开始曝气，控制反应器内溶解氧浓度在3.5毫克/升以上，好氧曝气3～4小时；
(3)沉淀：沉淀时间0.5～1.0小时；
(4)排水：排水时间0.3～0.6小时。
2、如权利要求1所述的用序批式生物膜法同步硝化反硝化处理城市污水的方法，其特征在于厌氧循环时间为3小时；好氧曝气时间为4小时；沉淀时间为1小时；排水时间为0.5小时。
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