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多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝

發布時間:2020-1-3 13:44:57  中國污水處理工程網

  申請日2019.08.20

  公開(公告)日2019.11.15

  IPC分類號C02F9/14

  摘要

  本發明公開了一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,屬于城鎮污水廠污水處理工藝領域,將生化池內部進行區間劃分,劃分為厭氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧過渡池、后好氧池,進水線性比例分配堰可直接將水按一定比例調整分配至缺氧池、缺氧/好氧過渡池內,二沉池內污泥回流至生化池內,二沉池外設置有外回流污泥比例分配堰,用于將二沉池內污泥按一定比例分配至厭氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧過渡池內,向外回流污泥比例分配堰內投加耐低溫內生孢子微生物增值營養液;將厭氧池作為側流污泥厭氧發酵池,對二沉池回流到生化池內的污泥進行機械攪拌,在側流污泥厭氧發酵池內厭氧發酵以增加后續生化過程所需碳源。

  權利要求書

  1.一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,將生化池內部進行區間劃分,劃分為厭氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、缺氧/好氧過渡池(4)、后好氧池(5)(3),在生化池的進水前端設置進水線性比例分配堰(7),進水方向依次為進水線性比例分配堰(7)→厭氧池(1)→缺氧池(2)→好氧池(3)→缺氧/好氧過渡池(4)→后好氧池(5)(3)→二沉池(6),進水線性比例分配堰(7)可直接將水按一定比例調整分配至缺氧池(2)、缺氧/好氧過渡池(4)內;

  二沉池(6)內污泥回流至生化池內,二沉池(6)外設置有外回流污泥比例分配堰(8),外回流污泥比例分配堰(8)用于將二沉池(6)內污泥按一定比例分配至厭氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、缺氧/好氧過渡池(4)內,另外,向外回流污泥比例分配堰(8)內投加耐低溫內生孢子微生物增值營養液;

  將厭氧池(1)作為側流污泥厭氧發酵池,對二沉池(6)回流到生化池內的污泥進行機械攪拌,停留時間大于等于10hr,在側流污泥厭氧發酵池內厭氧發酵以增加后續生化過程所需碳源。

  2.根據權利要求1所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,在進水水質較低(2<進水BOD/進水TN<4)工況下,按運行模式①運行,即外回流污泥80%進入厭氧池(1),20%進入缺氧/好氧過渡池(4);進水量80%進入厭氧池(1),20%進入缺氧/好氧過渡池(4)的比例分配。

  3.根據權利要求1所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,在進水水質過低(進水BOD/進水TN<2)工況下,按運行模式②運行,即外回流污泥的10~20%進入側流污泥厭氧發酵池,側流污泥厭氧發酵池內污泥濃度6-8g/L,單位體積攪拌器輸入功率小于等于2w/m3,攪拌器采用豎軸式玻璃鋼渦輪攪拌器,氧化還原電位(ORP)控制在≯-300mv,培養發酵型聚磷菌。

  4.根據權利要求1所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,在冬季低溫(T<12℃)工況下,按運行模式③運行:100%進水流量、20%-30%的外回流污泥進入厭氧池(1),同時向厭氧池(1)內投加微生物增值營養液,進行機械混合攪拌。

  5.根據權利要求4所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,在缺氧/好氧過渡池(4)處設置碳源補充投加點,同時在該處設置AL鹽或Fe鹽化學除磷藥劑投加點。

  6.根據權利要求5所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,所述碳源包括甲醇、醋酸。

  7.根據權利要求1所述的一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,其特征在于,對外回流入生化池內的污泥進行3.5~4.5hr的充氧強曝氣穩定, 外回流污泥穩定后連同進水一起進入好氧池(3),在好氧池(3)內進行1.5-2hr的低氧攪拌接觸。

  說明書

  一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝

  技術領域

  本發明涉及污水處理工藝技術領域,更具體的說,涉及一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝。

  背景技術

  隨著國家生態文明建設大力推進、河(湖)水環境質量標準不斷提高,城鎮污水廠面臨著日趨嚴格的出水水質指標要求,很多地區已陸續出臺接近地表水IV類的污水廠出水排放標準,比如化學需氧量(CODcr)≤30mg/L(40mg/L),生化需氧量(BOD)≤5mg/L,懸浮固體(SS)≤6mg/L,氨氮(NH4+-N)≤1.5mg/L(3.5mg/L),總氮(TN)≤10mg/L(15mg/L),總磷(TP)≤0.3mg/L(0.5mg/L)。

  鑒于現狀,城鎮排水管道雨污混接造成雨水進入、污水管道與雨水排放口混接造成河道水倒灌、管道接口破損造成地下水滲入等現象大量存在,我國污水廠進水水質CODcr、BOD濃度普遍偏低,氨氮和總氮濃度相對偏高,CODcr、BOD與總氮比例偏低,SS濃度偏高并且與BOD比值偏大,進水砂量高。

  現有技術在專利授權公告號為CN104556376B的一篇專利文件中,記載了一種基于短程反硝化提供亞硝酸鹽的城市生物除磷自養脫氮方法,設有城市污水原水箱、生物除磷脫氮反應器、二沉池,城市污水原水箱設有溢流管和放空管,城市污水原水箱通過進水泵與生物除磷脫氮反應器進水管相連接,生物除磷脫氮反應器分為數個格室,按照水流方向上下交錯設置過流孔連接各個格室,第一格室為設有懸浮填料的厭氧區,第二、三格室為設有懸浮填料的缺氧區,其余格室為好氧區,厭氧區和缺氧區設有攪拌器,好氧區通過設有空壓機、氣體流量計、氣量調節閥及曝氣頭的曝氣系統進行充氧,生物除磷脫氮反應器通過二沉池連接管與二沉池連接,二沉池通過污泥回流泵與生物除磷脫氮反應器進水管相連接,硝化液回流泵將最后一格好氧區和第一缺氧格室連接起來。

  在上述及傳統活性污泥法工藝中,比如厭氧/缺氧/好氧工藝以及其類似傳統工藝面臨深度脫氮除磷的穩定保障難的問題,在冬季低溫、進水水質有機成分低的情況下無法在活性污泥法工藝中做到深度脫氮,往往在后續的三級深度處理中通過投加商品碳源和反硝化濾池借用深度去除,大負荷依靠深度處理去除氮磷不僅僅是增加了建設成本和運行投入,也帶來化學污泥的大量產生,對后續污泥處理處置帶來負面影響,不利于污水廠低碳綠色發展。

  發明內容

  針對上述技術問題,本發明的目的在于提供一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,能夠適應適應冬季低溫、進水水質偏低的進水條件,保障活性污泥法污水廠穩定高效運行。

  為實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:一種多點污泥外回流增強生物脫氮除磷組合工藝,將生化池內部進行區間劃分,劃分為厭氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧過渡池、后好氧池,在生化池的進水前端設置進水線性比例分配堰,進水方向依次為進水線性比例分配堰→厭氧池→缺氧池→好氧池→缺氧/好氧過渡池→后好氧池→二沉池,進水線性比例分配堰可直接將水按一定比例調整分配至缺氧池、缺氧/好氧過渡池內,分配比例范圍為0-100%;

  二沉池內污泥回流至生化池內,二沉池外設置有外回流污泥比例分配堰,外回流污泥比例分配堰用于將二沉池內污泥按一定比例分配至厭氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧過渡池內,分配比例范圍為0-150%;另外,向外回流污泥比例分配堰內投加耐低溫內生孢子微生物增值營養液;

  將厭氧池作為側流污泥厭氧發酵池,對二沉池回流到生化池內的污泥進行機械攪拌,停留時間大于等于10hr,在側流污泥厭氧發酵池內厭氧發酵以增加后續生化過程所需碳源。

  通過采用上述技術方案,在生化池進水前增加進水線性比例分配堰,進水線性比例分配堰可直接將水按一定比例調整分配至缺氧池、缺氧/好氧過渡池內,實現進水直接跨過厭氧池,進入到缺氧池或過渡池內,二沉池外回流污泥部位增加外回流污泥比例分配堰,可將污泥回流進入厭氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧過渡池,同時,缺氧/好氧過渡池,可進行全池缺氧攪拌或全池好氧曝氣,增加生化池內運行的靈活性,對外回流污泥進行側流厭氧發酵,獲得易降解揮發性脂肪酸 (rbCOD),提供強化生物脫氮除磷所需碳源,另外向外回流污泥比例分配堰內投加耐低溫內生孢子微生物增值營養液,以應對低溫季節生化池脫氮除磷處理功能低下的問題;本發明對二沉池外回流污泥進行了多點回流,在生化池不同功能分區進行不同比例的外回流污泥組合,使各功能分區的活性污泥濃度、優勢微生物體現功效差異,創造各功能分區強效微生物種源條件。同時結合進水點多點分配、混合液內回流多點分配、耐低溫優勢微生物增值營養液投加、部分外回流污泥側流厭氧發酵、好氧/缺氧過渡池和后好氧池設置,使生化池各功能分區形成不同運行模式組合;能夠有效應對進水水質較低、冬季低溫、雨季汛期進水量大等各種典型進水工況下,并執行相應針對性運行回流,本發明依靠投入碳源可實現高效穩定的原位強化生物脫氮除磷。

  本發明進一步設置為:在進水水質較低(2<進水BOD/進水TN<4)工況下,按運行模式①運行,即外回流污泥80%進入厭氧池,20%進入缺氧/好氧過渡池;進水量80%進入厭氧池,20%進入缺氧/好氧過渡池的比例分配。

  通過采用上述技術方案,對外回流污泥進行厭氧池、缺氧/好氧過渡池兩點比例分置回流,同時對進水也進行比例分流,分別投加到厭氧池、缺氧/好氧過渡池,生化池各單元功能成為厭氧/缺氧/好氧+后缺氧/后好氧5段強化脫氮流程,形成外回流污泥多點、進水多點比例分流運行模式。

  本發明進一步設置為:在進水水質過低(進水BOD/進水TN<2)工況下,按運行模式②運行,即外回流污泥的10~20%進入側流污泥厭氧發酵池,側流污泥厭氧發酵池內污泥濃度6-8g/L,單位體積攪拌器輸入功率小于等于2w/m3,攪拌器采用豎軸式玻璃鋼渦輪攪拌器,氧化還原電位(ORP)控制在≯-300mv,培養發酵型聚磷菌。

  通過采用上述技術方案,外回流污泥的10~20%進入側流污泥厭氧發酵池,培養發酵型聚磷菌、反硝化除磷菌和傳統反硝化菌共生活性污泥系統,形成側流污泥厭氧/傳統缺氧/好氧2段強化脫氮流程。

  本發明進一步設置為:在冬季低溫(T<12℃)工況下,按運行模式③運行100%進水流量、20%-30%的外回流污泥進入厭氧池,同時向厭氧池內投加微生物增值營養液,進行機械混合攪拌。

  通過采用上述技術方案,投加微生物增值營養液(內含芽孢桿菌菌膠團酶促生物絮凝劑、SiO2、MgO等),培養傳統自養硝化菌/異氧反硝化菌、異氧硝化好氧反硝化菌共生的混合活性污泥,抵抗低溫不利影響,共同促進生物脫氮除磷,形成厭氧/缺氧/階段曝氣3段強化生物脫氮除磷流程。

  本發明進一步設置為:在缺氧/好氧過渡池處設置碳源補充投加點,同時在該處設置AL鹽或Fe鹽化學除磷藥劑投加點。

  通過采用上述技術方案,通過碳源補充投加點向缺氧/好氧過渡池內補充增強生物反硝化,設置了AL鹽或者Fe鹽化學除磷藥劑投加點,可向缺氧/好氧過渡池內補充AL鹽或Fe鹽化學除磷藥劑,為輔助實現超低值TP達標(≤0.3mg/L)進行生化池同步化學除磷。

  本發明進一步設置為:所述碳源包括甲醇、醋酸。

  通過采用上述技術方案,甲醇、醋酸具有很好的增強生物反硝化的效果,且價格比較便宜,實用。

  本發明進一步設置為:對外回流入生化池內的污泥進行3.5~4.5hr的充氧強曝氣穩定, 外回流污泥穩定后連同進水一起進入好氧池,在好氧池內進行1.5-2hr的低氧攪拌接觸。

  通過采用上述技術方案,對外回流污泥進行3.5~4.5hr的充氧強曝氣穩定,外回流污泥穩定后連同進水進入好氧池,進行1.5-2.0hr的低氧攪拌接觸,在穩定后的外回流污泥與好氧池之間創造“饑餓”-“飽食”的外部環境,使得微生物面臨進水基質底物低-高的梯度下形成細胞膜內外選擇壓,在好氧池中更強烈傾向吸附進水中的溶解性和顆粒有機底物,使汛期大流量進水在高負荷、低泥齡、低停留時間工況下運行,進水有機物得以穩定去除并保障活性污泥不隨二沉池出水流失。

  綜上所述,本發明具有以下有益效果:

  1. 本發明針對不同水質特點的城鎮污水進水水質變化特點,以及季節性水溫特點,具有多種適用于不同進水水質變化情況的運行工藝手段,可現場據實際情況切換運行。本發明具有極大的靈活性、可靠性和方便操作性,可有力地保障國家環保部門要求的出水水質排放要求;

  2. 本發明可實現全季節提質增效,穩定、高效保障各項出水水質,尤其是氮、磷高標準深度達標,為污水廠建設和運營單位迫切需要解決的難題提供有效途徑。(發明人孫勇;張曉東)

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