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            連續式污水處理方法及其技術

            作者:原創   時間:2019-08-20 13:20:05
          •  1.一種連續式污水處理的方法,包括以下步驟:

            (1)將污水通入設置有聚糖菌活性污泥的厭氧池中進行厭氧反應,將水中的有機物轉化為胞內物質儲存,在沉淀池Ⅰ沉淀分離得到污水上清液和聚糖菌活性污泥;

            (2)將所述步驟(1)中得到的污水上清液通入硝化池內進行硝化反應,將污水中的氨氮轉化為硝態氮,得到硝化處理后的污水;將所述步驟(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝氣池中進行曝氣,啟動聚糖菌胞內儲存代謝途徑;

            (3)將步驟(2)得到的硝化處理后的污水與曝氣后的聚糖菌活性污泥在缺氧池內混合,以聚糖菌胞內儲存物質作為碳源進行反硝化反應,得到脫氮的泥水混合物;

            (4)將步驟(3)所述脫氮的泥水混合物通入好氧池進行好氧反應,經沉淀池Ⅱ再次沉淀,即分離得到出水和聚糖菌活性污泥,沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步驟(1)所述的厭氧池中,實現連續式污水處理。

            2.根據權利要求1所述的連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(1)聚糖菌活性污泥的污泥濃度為3000~6000g/L。

            3.根據權利要求2所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(1)的厭氧反應和/或步驟(3)的反硝化反應時,進行攪拌。

            4.根據權利要求1所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(2)的硝化反應和所述步驟(4)的好氧反應時,體系中的溶氧濃度不低于2.0mg/L。

            5.根據權利要求1所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(2)中的曝氣包括依次進行的第一曝氣和第二曝氣,所述第一曝氣的溶氧濃度不低于2.0mg/L,第二曝氣的溶氧濃度為0.5~1.0mg/L。

            6.根據權利要求5所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述第一曝氣時間為40~60min,第二曝氣時間為30~60min。

            7.根據權利要求1~6任意一項所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(1)中的厭氧反應時間為100~150min,沉淀時間為30~60min;

            所述步驟(2)中的硝化反應時間為150~240min;

            所述步驟(3)中的反硝化反應時間為120~180min;

            所述步驟(4)中的好氧反應時間為30~60min。

            8.根據權利要求1所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述步驟(4)中沉淀池Ⅱ分離得到的聚糖菌活性污泥回流比為6~8:2~4。

            9.根據權利要求1所述連續式污水處理的方法,其特征在于,所述連續式污水處理方法在15~33℃下進行。

            10.一種實現權利要求1~9任意一項所述連續式污水處理方法的裝置,其特征在于,包括順次連通的厭氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ;還包括與所述沉淀池Ⅰ的污泥出口連通的污泥曝氣池,所述污泥曝氣池與所述缺氧池連通;

            所述沉淀池Ⅱ與厭氧池之間設置有回流通道;

            所述污泥曝氣池、硝化池和好氧池設置有空氣曝氣裝置。

            說明書

            一種連續式污水處理的方法及其裝置

            技術領域

            本發明涉及污水處理技術領域,具體涉及一種連續式污水處理的方法及其裝置。

            背景技術

            儲存反應是微生物代謝的本能反應,也是微生物碳源最為有效利用方式之一。具有典型儲存反應特征的污水生物處理過程包括聚磷菌和聚糖菌。其中聚糖菌(GlycogenAccumulating Organisms GAOs)的典型特征是以糖原作為厭氧代謝能源,表現為厭氧吸收并儲存有機物但不釋磷,好氧階段合成糖原而不吸磷。目前關于聚糖菌的研究均是在生物除磷系統,由于聚磷菌在自然條件下并非優勢菌種,所以大部分研究的目的也是基于如何減小系統中聚糖菌與聚磷菌的生長代謝競爭。因此與對聚磷菌的研究比較,對聚糖菌的認識還遠遠不足。

            近年來研究發現與聚磷菌類似,聚糖菌也具有反硝化能力,將其稱為反硝化聚糖菌。在厭氧-缺氧條件下富集得到反硝化聚糖菌,批式試驗結果表明,該反硝化聚糖菌能夠還原硝酸鹽,這一重要結果為聚糖菌的應用提供堅實的理論基礎。

            發明內容

            本發明為了解決現有技術中沒有以聚糖菌為核心的高效污水處理方法的問題,提供了一種以聚糖菌功能為核心的連續式污水處理的方法,無需添加外源碳源、除氮效率高、污泥產量低。

            為了解決上述問題,本發明提供了以下技術方案:

            本發明提供了一種連續式污水處理的方法,包括以下步驟:

            (1)將污水通入設置有聚糖菌活性污泥的厭氧池中進行厭氧反應,將水中的有機物轉化為胞內物質儲存,在沉淀池Ⅰ沉淀分離得到污水上清液和聚糖菌活性污泥;

            (2)將所述步驟(1)中得到的污水上清液通入硝化池內進行硝化反應,將污水中的氨氮轉化為硝態氮,得到硝化處理后的污水;將所述步驟(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝氣池中進行曝氣,啟動聚糖菌胞內儲存代謝途徑;

            (3)將步驟(2)得到的硝化處理后污水與曝氣后的聚糖菌活性污泥在缺氧池內混合,以聚糖菌胞內儲存物質作為碳源進行反硝化反應,得到脫氮的泥水混合物;

            (4)將步驟(3)所述脫氮的泥水混合物通入好氧池進行好氧反應,調節污水和污泥性狀。經沉淀池Ⅱ再次沉淀,即分離得到出水和聚糖菌活性污泥,沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步驟(1)所述的厭氧池中,實現連續式污水處理。

            優選的,所述步驟(1)聚糖菌活性污泥的污泥濃度為3000~6000g/L。

            優選的,所述步驟(1)的厭氧反應和/或步驟(3)的反硝化反應時,進行攪拌。

            優選的,所述步驟(2)的硝化反應和所述步驟(4)的好氧反應時,體系中的溶氧濃度不低于2.0mg/L。

            優選的,所述步驟(2)中的曝氣包括依次進行的第一曝氣和第二曝氣,所述第一曝氣的溶氧濃度不低于2.0mg/L,第二曝氣的溶氧濃度為0.5~1.0mg/L。

            優選的,所述第一曝氣時間為40~60min,第二曝氣時間為30~60min。

            優選的,所述步驟(1)中的厭氧反應時間為100~150min,沉淀時間為30~60min;

            所述步驟(2)中的硝化反應時間為150~240min;

            所述步驟(3)中的反硝化反應時間為120~180min;

            所述步驟(4)中的好氧反應時間為30~60min。

            優選的,所述步驟(4)中沉淀池Ⅱ分離得到的聚糖菌活性污泥回流比為6~8:2~4。

            優選的,所述連續式污水處理方法在15~33℃下進行。

            本發明還提供了一種實現上述技術方案所述連續式污水處理方法的裝置,包括順次連通的厭氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ;還包括與所述沉淀池Ⅰ的污泥出口連通的污泥曝氣池,所述污泥曝氣池與所述缺氧池連通;

            所述沉淀池Ⅱ與厭氧池之間設置有回流通道;

            所述污泥曝氣池、硝化池和好氧池設置有空氣曝氣裝置。

            本發明提供的連續式污水處理的方法,將污水通入厭氧池,池中的聚糖菌活性污泥發生厭氧反應將污水中的有機物轉化為胞內物質進行儲存,在沉淀池Ⅰ內經沉淀分離得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。將污水上清液通入硝化池內發生硝化反應,污水中的氨氮轉化為硝態氮;聚糖菌活性污泥在曝氣池內曝氣以發生好氧反應,迅速啟動胞內儲存代謝途徑的同時保持胞內儲存物質的含量。將已完成硝化反應的污水上清液與曝氣后的聚糖菌活性污泥在缺氧池內混合,聚糖菌利用胞內碳源儲存物質發生反硝化反應,并合成糖原得到脫氮的泥水混合物。將脫氮的泥水混合物排入好氧池中污泥發生好氧反應進一步去除污水中殘存的有機物,并調節污水和污泥性狀。再次沉淀,即分離得到出水和聚糖菌活性污泥,沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至厭氧池中,實現連續式污水處理。本發明所述方法以聚糖菌代謝為核心,通過其碳循環與氮循環偶聯完成對污水有機物和氮的同步高效去除,除氮效率高,無需添加碳源,脫氮效果穩定。

            與現有技術相比,本發明提供的技術方案具有以下優點:

            (1)本發明所述方法有效地利用聚糖菌胞內儲存機制,可以最大限度地利用污水中碳源進行反硝化,無需外加碳源。

            (2)與常規工藝比較聚糖菌利用胞內碳源脫氮工藝穩定,且脫氮效率較高,通常可達到80~90%。

            (3)本發明對有機碳源的合理利用也最大限度地避免了好氧氧化產生的大量二氧化碳等溫室效應氣體,因此具有節能、二次污染小的特點。

            (4)本發明所述方法中的聚糖菌泥齡長,剩余污泥排放少。

            (5)本發明所述方法中污泥曝氣池的設立可以通過水力停留時間的變化來調節微生物的聚糖代謝途徑,有效實現對工藝運行穩定性的控制。

            (6)在本發明的優選技術方案中,將污泥曝氣池設置為兩級曝氣,能夠進一步加速聚糖菌胞內儲存代謝途徑的啟動,同時還能保持聚糖菌胞內儲存物質的含量,避免被大量消耗。

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