CN1730405A - 城镇生活污水的生物絮凝－氧化处理工艺方法 - Google Patents

城镇生活污水的生物絮凝－氧化处理工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及对城镇生活污水进行处理的方法，是一种城镇生活污水的生物絮凝－氧化处理工艺方法，其特征在于，在城镇生活污水进入生物滤池之前对其进行预处理，具体的处理过程为：城镇生活污水首先进入生物絮凝池处理，生物絮凝池的出水进入后续的中间沉淀池进行水和污泥的分离；中间沉淀池的出水进入生物滤池进行氧化处理，中间沉淀池中20－50％的污泥进入污泥活化池活化后回流至生物絮凝池，其余污泥排出后干化处理；生物滤池中利用自然通风对其进行供氧。本发明克服了常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法处理城镇生活污水时基建费用和运行费用高的缺点，同时解决了生物滤池法易堵塞和供氧不足的缺点，处理后的出水满足国家的《污水综合排放标准》。

Description

城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理工艺，特别是一种污水的生物处理工艺，属于环境保护技术领域。
背景技术：
现有技术中，处理城镇生活污水的常规工艺主要包括氧化沟工艺和序批式活性污泥法。由于氧化沟工艺和序批式活性污泥法曝气时间长、池容大、能耗高，而且序批式活性污泥法缺乏科学、可靠的设计模式以及工艺设备的闲置率较高，因此两个常规工艺的基建费用和运行费用都较高。中国专利99106230.2中公开了一种利用生物滤池处理城镇生活污水的工艺，由于该工艺中城镇生活污水直接进入生物滤池，而城镇生活污水中悬浮类和胶体类有机物占总有机物的60-70％，因此生物滤池容易被堵塞和出现供氧不足的现象，使得处理后的出水无法达到国家的《污水综合排放标准》。
发明内容：
本发明的目的是提供一种城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺，以解决常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法处理城镇生活污水时基建费用和运行费用高的缺点，同时解决生物滤池处理城镇生活污水时易堵塞和供氧不足的缺点，使处理后的出水满足国家的《污水综合排放标准》。
本发明的处理城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺，包括使城镇生活污水进入生物滤池氧化后排入二次沉淀池，在二次沉淀池中，处理后的水和污泥分离后，水被直接排出。其中生物滤池的水力停留时间(HRT)为1.0-2.0小时，二次沉淀池的HRT为1.0-2.0小时；其特征在于，在城镇生活污水进入生物滤池之前对其进行预处理，具体的处理过程为城镇生活污水首先进入生物絮凝池处理，生物絮凝池的出水进入后续的中间沉淀池进行水和污泥的分离；中间沉淀池的出水进入生物滤池进行氧化处理，中间沉淀池中20-50％的污泥进入污泥活化池活化，其余污泥排出后干化处理；生物滤池中利用自然通风对其进行供氧；污泥活化池的污泥活化后回流至生物絮凝池。其中，生物絮凝池中加入经过驯化的活性污泥，污泥浓度为1-5g/L，通过机械搅拌使污泥呈悬浮状态，生物絮凝池的HRT为0.5-2.0小时；中间沉淀池的HRT为1.0-3.0小时；污泥活化池的HRT为1.0-2.0小时，污泥龄为4-6天，利用空气进行曝气供氧，曝气强度为150-200％，溶解氧浓度大于2mg/L。
本发明的处理城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺，首先使城镇生活污水进入生物絮凝池，由于生物絮凝池内悬浮微生物的吸附和絮凝能力，使得城镇生活污水中的悬浮类和胶体类有机物被悬浮微生物吸附和絮凝(与采用化学絮凝方法相比，克服了化学絮凝的絮凝剂投药量大、产泥量多、运行费高等缺点)；然后，生物絮凝池的出水进入中间沉淀池，污水中被悬浮微生物吸附和絮凝的悬浮类和胶体类有机物在中间沉淀池中得到沉淀，因此中间沉淀池的出水中仅含有溶解性有机物，进入后续的生物滤池中氧化处理时，避免了生物滤池发生堵塞以及供氧不足的现象，使处理后的出水满足国家的《污水综合排放标准》；同时，为了使生物絮凝池中污泥浓度保持不变，中间沉淀池中部分的污泥进入污泥活化池活化后被回流至生物絮凝池(由于污泥活化池中曝气供氧，被污泥吸附和絮凝的悬浮类和胶体类有机物得以氧化而去除)。
另一方面，该工艺解决了生物滤池易堵塞和供氧不足的缺点，仅需要对生物滤池进行自然通风供氧，减少了能量的消耗；而且，该工艺中主要构筑物的容积都较小。因此，相对于常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法，该工艺基建费用和运行费用都较低，特别适合于流量为2000-40000吨/天的城镇生活污水的处理。
附图说明：
图1为本发明所述处理城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺的实施例流程图。
具体实施方式：
以下通过实施例并结合附图对本发明的内容进一步详细地加以说明。
实施例1：
1.某生活小区A污水的流量为20000吨/天，污水中有机物的平均浓度为400mg-COD/L(COD：化学需氧量)，悬浮有机物浓度为160mg-COD/L，胶体有机物浓度为90mg-COD/L，其余为溶解性有机物。
2.生活污水1首先进入生物絮凝池进行处理。生物絮凝池中加入经过驯化的具有强吸附和絮凝能力的活性污泥，污泥浓度为4g/L，通过机械搅拌使污泥呈悬浮状态，生物絮凝池的HRT为2.0小时；
3.生物絮凝池的出水进入中间沉淀池进行污泥和水的分离。中间沉淀池的HRT为1.0小时。
4.中间沉淀池的出水进入生物滤池氧化处理，中间沉淀池中50％的污泥进入污泥活化池中进行活化，其余污泥排出干化；污泥活化池中活化后的污泥回流至生物絮凝池。生物滤池的HRT为2.0小时，依靠自然通风供氧；污泥活化池的HRT为1.0小时，污泥龄为4天，利用空气进行曝气供氧，曝气强度为150％，溶解氧浓度大于2mg/L。
5.生物滤池的出水排入二次沉淀池进行水和污泥的分离，然后水被直接排出。二次沉淀池的HRT为2.0小时。
本发明的处理城镇生活污水的生物絮凝—氧化处理工艺，首先使A小区的生活污水进入生物絮凝池，由于生物絮凝池内悬浮微生物的吸附和絮凝能力，使得污水中悬浮类和胶体类有机物被悬浮微生物吸附和絮凝，并在中间沉淀池中得以沉淀而去除，因此中间沉淀池的出水中仅含有溶解性的有机物，进入后续的生物滤池中氧化处理时，避免了生物滤池发生堵塞以及供氧不足的现象，使处理后的出水满足国家的《污水综合排放标准》，表1给出了该工艺对A生活小区污水的处理效果。同时，为了使生物絮凝池中污泥浓度保持不变，中间沉淀池中部分的污泥进入污泥活化池活化后被回流至生物絮凝池(由于污泥活化池中曝气供氧，被污泥吸附和絮凝的悬浮类和胶体类有机物得以氧化而去除)。
另一方面，该工艺解决了生物滤池易堵塞和供氧不足的缺点，仅需要对生物滤池进行自然通风供氧，减少了能量的消耗；而且，该工艺中主要构筑物的容积都较小。因此，相对于常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法，该工艺基建费用和运行费用都较低。表2和表3分别给出了该工艺处理A生活小区污水的基建费用和运行费用，同时和常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法进行了比较。从表2可以看出，该工艺的基建费用较常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法可节省20％以上。从表3可以看出，该工艺的运行费用较常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法可节省20％以上。
实施例2：
1.某生活小区B污水的流量为10000吨/天，污水中有机物的平均浓度为220mg-COD/L，悬浮有机物浓度为84mg-COD/L，胶体有机物浓度为45mg-COD/L，其余为溶解性有机物。
2.生活污水首先进入生物絮凝池进行处理。生物絮凝池中加入经过驯化的具有强吸附和絮凝能力的活性污泥，污泥浓度为2g/L，通过机械搅拌使污泥呈悬浮状态，生物絮凝池的HRT为0.5小时。
3.生物絮凝池的出水进入中间沉淀池进行污泥和水的分离。中间沉淀池的HRT为1.5小时。
4.中间沉淀池的出水进入生物滤池氧化处理，中间沉淀池中30％的污泥进入污泥活化池中进行活化，其余污泥排出干化；污泥活化池中活化后的污泥回流至生物絮凝池。生物滤池的HRT为1.0小时，依靠自然通风供氧；污泥活化池的HRT为2.0小时，污泥龄为6天，利用空气进行曝气供氧，曝气强度为200％，溶解氧浓度大于2mg/L。
5.生物滤池的出水排入二次沉淀池进行水和污泥的分离，然后水被直接排出。二次沉淀池的HRT为1.5小时。
具体的处理原理和过程与A生活小区污水的处理相类似，此处不再多述。处理后的出水满足国家的《污水综合排放标准》，表4给出了该工艺对B生活小区污水的处理效果。
因此，相对于常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法，该工艺基建费用和运行费用都较低。表5和表6分别给出了该工艺处理B生活小区污水的基建费用和运行费用，同时和常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法进行了比较。从表5可以看出，该工艺的基建费用较常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法可节省30％左右。从表6可以看出，该工艺的运行费用较常规的氧化沟工艺和序批式活性污泥法可节省15％以上。
表1生物絮凝—氧化处理工艺对A生活小区污水的处理效果
  项目   COD   溶解性COD
  去除率(％)   92   84
表2处理A生活小区污水各工艺基建费用比较
  工艺类别   主要构筑物总容积   主要构筑物直接费用   总投资
氧化沟工艺   厌氧池HRT＝1.5小时，氧化沟HRT＝16小时，二次沉淀池HRT＝3.0小时，总容积＝17500m3 100％ 100％
  序批式活性污泥法   3只序批式活性污泥池，每周期6小时，进水2小时，曝气3小时，排水比1/3，总容积＝15000m3 85％ 92.5％
生物絮凝-氧化工艺   絮凝池HRT＝2.0小时，污泥活化池HRT＝1.0小时，中间沉淀池HRT＝1.0小时，生物滤池HRT＝2.0小时，二次沉淀池HRT＝2.0小时，总容积＝6500m3 40％ 70％
表3处理A生活小区污水各工艺运行费用比较
  工艺类别   生化处理系统供氧设备功率   供氧设备耗电量   总耗电量   运行费用
  氧化沟工艺   氧化沟曝气强度取100％   100％   100％   100％
  序批式活性污泥法   曝气池曝气时间占整个周期的50％，曝气强度取120％ 60％ 73％ 82％
  生物絮凝-氧化工艺   污泥活化池曝气强度取150％，生物滤池依靠自然通风供氧 10％ 40％ 60％
表4生物絮凝—氧化处理工艺对B生活小区污水的处理效果
  项目   COD   溶解性COD
  去除率(％)   93   85
表5处理B生活小区污水各工艺基建费用比较
  工艺类别   主要构筑物总容积   主要构筑物直接费用   总投资
氧化沟工艺   厌氧池HRT＝1.5小时，氧化沟HRT＝16小时，二次沉淀池HRT＝3.0小时，总容积＝9000m3 100％ 100％
  序批式活性污泥法   3只序批式活性污泥池，每周期6小时，进水2小时，曝气3小时，排水比1/3，总容积＝7500m3 85％ 92.5％
生物絮凝-氧化工艺   絮凝池HRT＝0.5小时，污泥活化池HRT＝2.0小时，中间沉淀池HRT＝1.5小时，生物滤池HRT＝1.0小时，二次沉淀池HRT＝2.0小时，总容积＝3000m3 35％ 63％
表6处理B生活小区污水各工艺运行费用比较
  工艺类别  生化处理系统供氧设备功率   供氧设备耗电量   总耗电量   运行费用
  氧化沟工艺  氧化沟曝气强度取100％   100％   100％   100％
  序批式活性污泥法  曝气池曝气时间占整个周期的50％，曝气强度取120％ 60％ 73％ 82％
  生物絮凝-氧化工艺  污泥活化池曝气强度取200％，生物滤池依靠自然通风供氧 15％ 45％ 65％

Claims (3)

1.一种城镇生活污水的生物絮凝-氧化处理工艺方法，包括使城镇生活污水进入生物滤池氧化后排入二次沉淀池，在二次沉淀池中，处理后的水和污泥分离后，水被直接排出；其中生物滤池的水力停留时间HRT为1.0-2.0小时，二次沉淀池的HRT为1.0-2.0小时；其特征在于，在城镇生活污水进入生物滤池之前对其进行预处理，具体的处理过程为：城镇生活污水首先进入生物絮凝池处理，生物絮凝池的出水进入后续的中间沉淀池进行水和污泥的分离；中间沉淀池的出水进入生物滤池进行氧化处理，中间沉淀池中20-50％的污泥进入污泥活化池活化，其余污泥排出后干化处理；生物滤池中利用自然通风对其进行供氧；污泥活化池的污泥活化后回流至生物絮凝池。
2.如权利要求1所述的城镇生活污水的生物絮凝-氧化处理工艺方法，其特征在于，生物絮凝池中加入经过驯化的活性污泥，污泥浓度为1-5g/L，通过机械搅拌使污泥呈悬浮状态。
3.如权利要求1或2所述的城镇生活污水的生物絮凝-氧化处理工艺方法，其特征在于，生物絮凝池的HRT为0.5-2.0小时；中间沉淀池的HRT为1.0-3.0小时；污泥活化池的HRT为1.0-2.0小时，污泥龄为4-6天，利用空气进行曝气供氧，曝气强度为150-200％，溶解氧浓度大于2mg/L。
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