CN201981058U

CN201981058U - 处理低c/n城市污水的好氧生物膜旁流a2o工艺的装置

Info

Publication number: CN201981058U
Application number: CN2010206705516U
Authority: CN
Inventors: 彭永臻; 王建华; 陈永志; 王淑莹; 李欣
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2020-12-21

Abstract

本实用新型公开了一种处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺装置，属于污水处理领域。部分原水和二沉池的回流污泥一起进入A²O反应器的预缺氧区，反硝化菌通过反硝化作用将回流污泥中的硝态氮去除；原水同时并联进入A²O反应器厌氧区，在厌氧区聚磷菌吸收大量的易降解的有机物以PHAs的形式贮存在体内，并释放出大量的磷；混合液和来自好氧末端的硝化液一起进入A²O反应器的缺氧区，反硝化菌以硝态氮为电子受体，有机物为电子供体进行反硝化作用，反硝化除磷菌利用硝态氮为电子受体，体内的PHAs为电子供体进行反硝化除磷作用。在A²O反应器的好氧区主要进行的是硝化作用。

Description

处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A2O工艺的装置

技术领域

本实用新型涉及一种城市污水处理装置，能够使得低C/N污水达到深度脱氮除磷，属于污水处理领域。

背景技术

氮磷等营养元素过量排放所导致的“富营养化”已经给人们的正常生产生活构成严重威胁，控制水体富营养化最主要的途径就是对污水进行深度的脱氮除磷，从污染源头开始防治。碳源是影响污水处理比较重要的因素之一，而我国城市生活污水最明显的特征就是低C/N，这就要求我们提出一个工艺能够将低C/N的生活污水进行深度的脱氮除磷。几乎所有的同步脱氮除磷工艺都是单污泥系统即硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌等不同生理习性微生物生活在同一个微生物环境中。对环境的要求不相同的微生物生活在一起，无法保证它们能够在各自最适宜的环境下成长，这必定会影响处理效果。最明显的是聚磷菌和硝化细菌对污泥龄的不同要求使得脱氮和除磷形成对立的矛盾，往往成为单污泥系统同步脱氮除磷的效率不稳定、达标率低的主要原因。

A²O工艺作为一种最常见的同步脱氮除磷单污泥工艺之一，具有构造简单、操作灵活、设计运行经验成熟、控制杂性小和不易产生污泥膨胀等一系列优点被广泛应用于国内外大型污水处理厂。然而由于硝化细菌和聚磷菌生活在同一系统中很难使得A²O工艺脱氮除磷稳定达到一个良好的状态，这就要求我们针对其工艺的不足进行改造和优化升级。

针对A²O工艺所存在的缺陷，提出了悬浮好氧生物膜旁流A²O工艺，该工艺将悬浮式生物填料放入到好氧区，其主要目的是有效的完成硝化作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种好氧生物膜旁流A²O(aerobic biofilm A²O system)工艺处理低C/N城市污水的装置，要解决低C/N污水的深度脱氮除磷技术。

本实用新型的技术方案：一种处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺装置，包括顺序连接的进水水箱1、A²O反应器2、二沉池3、出水水箱4、蠕动泵5以及生物膜填料6构成，其中A²O反应器2分为预缺氧区7、厌氧区8、缺氧区9和好氧区10，并且预缺氧区7、厌氧区8和缺氧区9分别设有搅拌装置，在二沉池3的底部和A²O反应器2预缺氧区之间连通有污泥回流管，A²O反应器2的好氧区10和缺氧区9之间连通有硝化液回流管。

利用上述的装置处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺方法，该污水处理方法有以下几个步骤：

(a)原水经蠕动泵5从进水水箱1分两列分别泵入A²O反应器2的预缺氧区7和厌氧区8，同时进入到预缺氧区7的还有来自二沉池3的回流污泥，其进入到预缺氧区7和厌氧区8的原水比例为1∶4，厌氧区8聚磷菌吸收原水中的有机物，并以PHAs的形式贮存在其生物体内，同时释放大量的磷；

(b)厌氧区8的混合液进入A²O反应器2的缺氧区9，同时进入缺氧区9的还有来自A²O反应器2好氧区10末端的硝化液；

(c)缺氧区的混合液随后进入A²O反应器2的好氧区10，进行硝化反应，以及进一步吸收缺氧区9没有吸完剩余的磷，同时去除2-5％的有机物；

(d)来自A²O反应器2段的混合液进入二沉池3，实现混合液的泥水分离，上清液流入到出水水箱4，最终由出水水箱4排放。

在上述处理污泥的工艺方法中，步骤(b)硝化液回流比控制在200％，步骤(a)的污泥回流比为50％-100％，A²O工艺的好氧区10溶解氧保持在3mg/L，污泥龄15d，水力停留时间8h。

本实用新型的有益效果：

采用好氧生物膜旁流A²O工艺处理低C/N城市污水，能够解决A²O工艺中聚磷菌和硝化细菌污泥龄矛盾的问题。将填料置于A²O工艺的好氧区硝化细菌可以附着在生物填料上，从而可以有效的延长了硝化细菌的污泥龄，进而提高硝化率。本实用新型可广泛应用于大中城镇城市污水的处理，特别适用于已采用A²O工艺的污水处理厂。同时可以减少好氧区的停留时间即减少好氧区的长度。本实用新型好氧生物膜旁流A²O工艺处理低C/N城市污水的方法可以广泛的应用于大、中、小城市的生活污水处理，以及对旧水厂的改造和优化升级有一定的参考价值，以及低C/N条件下污水的深度脱氮除磷提供了有效的理论依据。

本实用新型具有以下优点：

(1)传统的A²O工艺将脱氮和除磷置于同一活性污泥系统中，最主要的问题是存在聚磷菌和硝化细菌污泥龄的矛盾，而该工艺硝化作用主要在生物填料上完成，除磷则靠活性污泥系统从而解决了硝化细菌和聚磷菌对污泥龄要求不同的矛盾。

(2)传统A²O工艺需要很长的好氧区来进行硝化作用，其主要考虑到硝化细菌的世代时间较长，而该组合工艺硝化作用主要在好氧区中的生物填料上进行，从而减少了好氧区的长度。

(3)在处理低C/N比的生活污水时，A²O工艺可以给反硝化除磷菌提供一个适宜的环境，反硝化除磷将是系统除磷的主要形式，这就可以节省碳源以及有效的利用碳源。

(4)本工艺设计了预缺氧区其主要目的是将利用部分进水中的有机物将回流污泥中的硝态氮去除，这样可以避免硝态氮对厌氧区释磷作用的影响。释磷充分才能保证磷的去除率。

附图说明

图1是好氧生物膜旁流A²O工艺装置与流程示意图；

图中1-进水水箱；2-A²O反应器；3-二沉池；4-出水水箱；5-蠕动泵；6-填料；7-预缺氧区；8-厌氧区；9-缺氧区；10-好氧区。

具体实施方式

实施例1

一种处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺的装置包括顺序连接的进水水箱1、A²O反应器2、二沉池3、出水水箱4构成。A²O反应器2分为预缺氧区7、厌氧区8、缺氧区9和好氧区10。A²O反应器的预缺氧区7、厌氧区8和缺氧区9分别设有搅拌装置，二沉池3污泥斗底端污泥回流管路通过回流泵和A²O反应器2的预缺氧区7进水端相连接，A²O2好氧区10出水通过硝化液回流管路和回流泵与A²O反应器2的缺氧区9进水端相连接。

该污水处理方法有以下几个步骤：

(a)原水经蠕动泵从进水水箱1分两列分别泵入A²O反应器2的预缺氧区7和厌氧区8，同时进入到预缺氧区7的还有来自二沉池3的回流污泥，在预缺氧区7反硝化菌将回流污泥中剩余硝态氮去除，以免影响厌氧区8的释磷作用，其进入到预缺氧区7和厌氧区8的原水比例为1∶4。厌氧区8聚磷菌吸收原水中的有机物，并以PHAs的形式贮存在其生物体内，同时释放大量的磷。

(b)厌氧区8的混合液进入A²O反应器2的缺氧区9，同时进入缺氧区9的还有来自A²O反应器2好氧区10末端的硝化液，在此阶段完成的是反硝化作用及缺氧吸磷作用。

(c)缺氧区9的混合液随后进入A²O反应器2的好氧区10，此阶段的主要作用是硝化作用，以及进一步吸收缺氧区9没有吸完剩余的磷，同时去除2-5％的有机物。

原水管、进水水箱、泵、A²O反应器、二沉池、出水管顺序串联：

预缺氧区、厌氧区和缺氧区内置有搅拌装置；

在二沉池底部和预缺氧池之间连通有污泥回流管；

A²O的好氧池和缺氧池之间连通有硝化液回流管；

硝化液回流比控制在200％，污泥回流比为50％-100％，A²O的好氧区溶解氧保持在3mg/L，污泥龄15d，水力停留时间8h。

这种悬浮好氧生物膜旁流A²O深度脱氮除磷装置由1-进水水箱；2-A²O反应器；3-二沉池；4-出水水箱；5-蠕动泵；6-填料。

本实用新型的具体流程为：处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺的装置，部分原水和二沉池的回流污泥一起进入A²O工艺的预缺氧区，反硝化菌通过反硝化作用将回流污泥中的硝态氮去除；原水同时并联进入A²O厌氧区，在厌氧区聚磷菌吸收大量的易降解的有机物以PHAs的形式贮存在体内，并释放出大量的磷；混合液和来自好氧末端的硝化液一起进入A²O反应器的缺氧区，反硝化菌以硝态氮为电子受体，有机物为电子供体进行反硝化作用，反硝化除磷菌利用硝态氮为电子受体，体内的PHAs为电子供体进行反硝化除磷作用。在A²O反应器的好氧区主要进行的是硝化作用。

本实用新型可广泛应用于大中城镇城市污水的处理，特别适用于已采用A²O工艺的污水处理厂。首先将填料置于A²O工艺好氧区经过一个月填料上形成了生物膜，根据当地的进水水质确定各工艺段的影响因素。待系统稳定后根据实际运行情况调整某些参数和控制规则，例如各段的容积、污泥回流比、硝化液回流比、沉淀时间等，以取得理想的出水水质。

以某大学家属区排放的实际生活污水作为实验对象(pH＝6.4-7.5，COD＝235-343mg/L，TN＝60-85mg/L，平均C/N比3.8)。A²O反应器由9个格室构成，总有效容积是30.5L，第一个格室是预缺氧区，随后的2个是厌氧区，厌氧区后面是2个缺氧区，剩余的4个是好氧区，即预缺氧区、厌氧区、缺氧区和好氧区的容积比是1∶2∶2∶4。污水的处理流程：来自进水水箱的部分污水和二沉池的回流污泥一起进入到预缺氧区在此完成回流污泥中硝态氮的去除；来自预缺氧区的混合液大部分的污水进入厌氧区，在厌氧区主要进行的是聚磷菌的释磷作用；随后混合液和好氧区回流的硝化液同时进入到缺氧区来完成反硝化脱氮及除磷作用；随后混合液由缺氧区进入好氧区来完成硝化细菌的硝化作用；混合液最终从A²O反应器进入到二沉池中，在二沉池中完成泥水分离，上清液流入到出水水箱排出。试验过程中A²O的进水平均温度15.2℃，进水量是3.8L/h，DO控制在3mg/L，相应的HRT为8h，MLSS约为4000mg/L左右，SRT为15d，硝化液回流200％，污泥回流100％。最终出水中COD小于50mg/L、总氮小于15mg/L，总磷小于0.5mg/L达到国家一级(A)排放标准。

Claims

1.一种处理低C/N城市污水的好氧生物膜旁流A²O工艺装置，包括顺序连接的进水水箱(1)、A²O反应器(2)、二沉池(3)、出水水箱(4)、蠕动泵(5)以及生物膜填料(6)构成，其特征在于A²O反应器(2)分为预缺氧区(7)、厌氧区(8)、缺氧区(9)和好氧区(10)，并且预缺氧区(7)、厌氧区(8)和缺氧区(9)分别设有搅拌装置，在二沉池(3)的底部和A²O反应器(2)预缺氧区之间连通有污泥回流管，A²O反应器(2)的好氧区(10)和缺氧区(9)之间连通有硝化液回流管。