專利名稱：生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水生物脫氮節(jié)能處理裝置和方法，尤其是前置反硝化生物脫氮
污水處理工藝中穩(wěn)定維持污泥膨脹來實(shí)現(xiàn)污水節(jié)能處理的方法。
背景技術(shù)：
前置反硝化生物脫氮工藝是目前我國城市污水廠應(yīng)用最廣泛的污水處理工藝之一，該工藝又稱A/0 (Anoxic/Oxic)生物脫氮工藝，是一種公知的污水脫氮處理工藝。此工藝由于能利用進(jìn)水中含碳有機(jī)物作為在缺氧(Anoxic)條件下的反硝化碳源，具有工藝流程簡單的特點(diǎn)。然而，該污水處理工藝在好氧區(qū)通常需要采用較大的曝氣量來提高硝化效率和防止污泥膨脹，存在無法防止惡性污泥膨脹的發(fā)生，并且曝氣運(yùn)行能耗大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置和
方法，解決在污水處理過程中如何穩(wěn)定維持污泥微膨脹而防止嚴(yán)重污泥膨脹的技術(shù)難題，
并在保證硝化效果的同時(shí)，利用較少的曝氣能耗、實(shí)現(xiàn)污水高效處理的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利采用如下技術(shù)方案一種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污
泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置，按照從原水進(jìn)水端至清水出水端的順序，依次設(shè)置進(jìn)水水箱、反
應(yīng)器和二沉池，其特征在于所述進(jìn)水水箱經(jīng)第一蠕動(dòng)泵、進(jìn)水管和閥門連通反應(yīng)器，反應(yīng)
器)上面的出水孔經(jīng)清水管道和閥門連通二沉池，反應(yīng)器的中部經(jīng)回流硝化液管道、第二蠕
動(dòng)泵和閥門連通缺氧格室，二沉池內(nèi)設(shè)置分離器，二沉池的底部污泥管一個(gè)分支經(jīng)污泥回
流管、第三蠕動(dòng)泵和閥門連通缺氧格室，另一分支連接剩余污泥管和閥門，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至
少四道隔板，相鄰隔板交錯(cuò)開有流水連通孔，反應(yīng)器的進(jìn)水端設(shè)置至少一個(gè)缺氧格室，缺氧
格室內(nèi)設(shè)有攪拌器，缺氧格室之后設(shè)置至少三個(gè)好氧格室，且每個(gè)好氧格室均設(shè)置能精確
控制DO濃度的溶解氧探頭和曝氣頭，各溶解氧探頭的信號(hào)線與PID控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入
端連接，各曝氣頭經(jīng)空氣流量計(jì)連接空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)和各蠕動(dòng)泵的控制開關(guān)與PID
控制系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端連接，由PID控制系統(tǒng)控制空氣壓縮機(jī)和各蠕動(dòng)泵的開閉和開度。 所述反應(yīng)器的總的格室分為至少5個(gè)格室或者多廊道，其中設(shè)置至少3個(gè)好氧格室，所述二沉池的進(jìn)水管在中心，出水堰在周邊溢流出水經(jīng)出水管排出系統(tǒng)，二沉池的容積根據(jù)水力停留時(shí)間為3-5h來設(shè)計(jì)。
—種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是由PID控 制系統(tǒng)控制空氣壓縮機(jī)和各蠕動(dòng)泵的開閉和各閥門的開度，所述進(jìn)水管的進(jìn)水流量、回流 硝化液管道的硝化液回流量和污泥回流管的回流污泥流量通過改變?nèi)鋭?dòng)泵的轉(zhuǎn)速、改變 閥門開度或改變泵管管徑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)反應(yīng)器好氧區(qū)的曝氣量，調(diào)節(jié)好氧區(qū)的溶解氧濃度在 0. 5-1. 2mg/L優(yōu)化值范圍內(nèi)，控制進(jìn)水負(fù)荷，調(diào)節(jié)二沉池的污泥負(fù)荷處于0. 22-0. 35kgC0D/ kgMLSS/d。 所述二沉池的污泥在至少5個(gè)污泥齡的SVI值(污泥容積指數(shù))長期控制在 150-250mL/g。 保證工藝在常溫下運(yùn)行，如遇低溫環(huán)境，適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的DO 濃度，比正常期間的DO高出0. 5mg/L。 在N、 P營養(yǎng)物質(zhì)缺乏的條件下，在進(jìn)水中添加相應(yīng)的調(diào)節(jié)進(jìn)水C0D/N/P比例在正
常值(ioo : 5 : l)范圍內(nèi)。 當(dāng)污泥負(fù)荷低于0. 20kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，通過增大排泥量的方式適當(dāng)提高污泥 負(fù)荷至O. 25kgC0D/kgMLSS/d左右；當(dāng)污泥負(fù)荷高于O. 38kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，通過減少排泥 量或延長水力停留時(shí)間的方式適當(dāng)降低污泥負(fù)荷至0. 25kgC0D/kgMLSS/d左右。
當(dāng)污泥SVI在3天內(nèi)連續(xù)高于250mL/g并且絲狀菌指數(shù)超過3時(shí)，或二沉池污泥 高度上升至80%最高泥位時(shí)，可適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的D0濃度，比正常期間 的DO高出0. 5mg/L，并增大排泥量的方式適當(dāng)提高污泥負(fù)荷。 當(dāng)污泥SVI在3天內(nèi)連續(xù)高于250mL/g并且絲狀菌指數(shù)超過3時(shí)，或二沉池污泥 高度上升至80%最高泥位時(shí)，在不增大缺氧區(qū)體積的條件下，可通過增加缺氧格室來強(qiáng)化 缺氧生物選擇器的作用，抑制絲狀菌的進(jìn)一步繁殖。 當(dāng)出水氨氮濃度超過排放指標(biāo)時(shí)，可適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的DO濃 度，比正常期間的DO高出0. 5mg/L。 設(shè)置的缺氧格室的容積或水力停留時(shí)間足已保證反硝化從好氧格室末端回流 至缺氧格室硝化液中所含有的硝態(tài)氮濃度。設(shè)置的好氧格室的容積或水力停留時(shí)間足已保 證在低DO條件下，出水的氨氮濃度低于排放指標(biāo)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明專利具有以下特點(diǎn)和有益效果本發(fā)明穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí) 現(xiàn)節(jié)能的主要方法為通過對(duì)工藝過程參數(shù)DO和進(jìn)水負(fù)荷的調(diào)節(jié)和控制，造成絲狀菌和菌 膠團(tuán)菌的平衡生長。在穩(wěn)定維持污泥微膨脹過程中，由于采用了較低的曝氣量，從而節(jié)約了 曝氣能耗。 采用本發(fā)明的裝置和方法，使污泥發(fā)生絲狀菌輕微膨脹，污泥容積指數(shù)(SVI)長 期(不低于5個(gè)污泥齡)控制在150 250mL/g之間。通過進(jìn)水負(fù)荷調(diào)節(jié)工藝污泥負(fù)荷處于 0. 22-0. 35kgC0D/kdMLSS/d，控制好氧區(qū)的曝氣量調(diào)節(jié)溶解氧濃度在對(duì)應(yīng)的優(yōu)化值范圍內(nèi) (0. 5-1. 2mg/L)，采用分格或折流的方式維持混合液在缺氧區(qū)和好氧區(qū)較好的推流方式，防 止并預(yù)防低負(fù)荷結(jié)合低溶解氧等其他能誘發(fā)惡性污泥膨脹的條件和因素，實(shí)現(xiàn)絲狀菌和菌 膠團(tuán)菌的平衡生長，從而穩(wěn)定維持污泥微膨脹。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明在不同負(fù)荷下所需優(yōu)化溶解氧濃度的對(duì)應(yīng)圖。 圖3是本發(fā)明在不同負(fù)荷、優(yōu)化D0下污泥微膨脹維持的效果圖。 圖4是本發(fā)明的污泥微膨脹狀態(tài)的恢復(fù)效果圖。 圖5是本發(fā)明的構(gòu)造和內(nèi)部設(shè)置對(duì)污泥沉降性影響的效果圖。 附圖標(biāo)記1-進(jìn)水水箱、2_第一蠕動(dòng)泵、3_閥門、4-攪拌器、5_曝氣頭、6_流量計(jì)、
7-空氣壓縮機(jī)、8-分離器、9-回流硝化液管道、10-出水、ll-污泥回流管、12-剩余污泥、
13-反應(yīng)器、14-缺氧格室、15-好氧格室、16- 二沉池、17-溶解氧探頭、18-出水孔、19-清水
管、20-進(jìn)水管、21-隔板、22-流水連通孔、23-PID控制系統(tǒng)、24_第二蠕動(dòng)泵、25_第三蠕動(dòng)
泵、26-出水堰。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一參見圖1所示，一種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝 置，按照從原水進(jìn)水端至清水出水端的順序，依次設(shè)置進(jìn)水水箱1、反應(yīng)器13和二沉池16， 所述進(jìn)水水箱1經(jīng)蠕動(dòng)泵2、進(jìn)水管20和閥門3連通反應(yīng)器13，反應(yīng)器13上面的出水孔18 經(jīng)清水管道19和閥門連通二沉池16，反應(yīng)器13的中部經(jīng)回流硝化液管道9、第二蠕動(dòng)泵 24和閥門連通缺氧格室14，二沉池16內(nèi)設(shè)置分離器8，所述二沉池的進(jìn)水管在中心，出水 堰26在周邊溢流出水經(jīng)出水管IO排出系統(tǒng)，二沉池的容積根據(jù)水力停留時(shí)間為3-5h來設(shè) 計(jì)。二沉池16的底部污泥管一個(gè)分支經(jīng)污泥回流管11、第三蠕動(dòng)泵25和閥門連通缺氧格 室14，另一分支連接剩余污泥管12和閥門。反應(yīng)器13的總的格室分為至少五個(gè)格室或者 多廊道，內(nèi)設(shè)有至少四道隔板，相鄰隔板交錯(cuò)開有流水連通孔22，反應(yīng)器13的進(jìn)水端設(shè)置 至少一個(gè)缺氧格室14，缺氧格室14內(nèi)設(shè)有攪拌器4，缺氧格室之后設(shè)置至少三個(gè)好氧格室 15，且每個(gè)好氧格室均設(shè)置能精確控制DO濃度的溶解氧探頭17和曝氣頭5，各溶解氧探頭 的信號(hào)線與PID控制系統(tǒng)23的信號(hào)輸入端連接，各曝氣頭5經(jīng)空氣流量計(jì)6連接空氣壓縮 機(jī)7，空氣壓縮機(jī)和各蠕動(dòng)泵的控制開關(guān)與PID控制系統(tǒng)23的控制信號(hào)輸出端連接，由PID 控制系統(tǒng)控制空氣壓縮機(jī)7和各蠕動(dòng)泵的開閉和各閥門3的開度。 進(jìn)水管20的進(jìn)水流量、回流硝化液管道9的硝化液回流量和污泥回流管11的 回流污泥流量通過改變?nèi)鋭?dòng)泵的轉(zhuǎn)速、改變閥門3開度或改變泵管管徑調(diào)節(jié)。設(shè)置的缺 氧格室14的容積或水力停留時(shí)間足已保證反硝化從好氧格室15末端回流至缺氧格室 14硝化液中所含有的硝態(tài)氮濃度。設(shè)置的好氧格室15的容積或水力停留時(shí)間足已保證 在低DO條件下，出水的氨氮濃度低于排放指標(biāo)。調(diào)節(jié)反應(yīng)器13好氧區(qū)的曝氣量，調(diào)節(jié)好 氧區(qū)的溶解氧濃度在O. 5-1.2mg/L優(yōu)化值范圍內(nèi)，控制進(jìn)水負(fù)荷，調(diào)節(jié)工藝污泥負(fù)荷處于 0. 22-0. 35kgC0D/kgMLSS/d，控制污泥容積指數(shù)長期不低于五個(gè)污泥齡，控制在150-250mL/ g之間。通過在線監(jiān)測(cè)反應(yīng)器格室中DO濃度來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)曝氣量，以便維持所需的D0濃度。 在低溫環(huán)境下，適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的DO濃度，比正常期間的DO高出O. 5mg/ L。在N、P營養(yǎng)物質(zhì)缺乏的條件下，可適當(dāng)在進(jìn)水中添加相應(yīng)的物質(zhì)調(diào)節(jié)進(jìn)水COD/N/P比例 在正常值(IOO : 5 : l)范圍內(nèi)。 可以根據(jù)試驗(yàn)需要，通過調(diào)節(jié)出水孔位置，調(diào)節(jié)反應(yīng)器工作體積。反應(yīng)器內(nèi)可設(shè)有4一 IO道活動(dòng)隔板，可以靈活拆卸，可以根據(jù)需要調(diào)整每個(gè)格室體積大小以及反應(yīng)器格室 數(shù)，試驗(yàn)運(yùn)行中反應(yīng)器的格室數(shù)保證多于5個(gè)，推薦采用6個(gè)或7個(gè)。首格室缺氧運(yùn)行，第 2格室可以缺氧運(yùn)行也可以好氧運(yùn)行，從第3格室起好氧運(yùn)行。為了避免返混現(xiàn)象，在隔板 上交錯(cuò)開孔，使水流呈現(xiàn)上下流流態(tài)。缺氧區(qū)通過機(jī)械攪拌器的攪拌使反應(yīng)器內(nèi)的活性污 泥與進(jìn)水底物、回流污泥和回流硝化液充分混合。好氧區(qū)由空氣壓縮機(jī)供氣，采用燒結(jié)砂頭 作為微孔曝氣。通過調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速或改變泵管管徑可以調(diào)節(jié)進(jìn)水流量、硝化液回流量 和回流污泥流量。二沉池的進(jìn)水管在中心，出水堰26在周邊溢流出水經(jīng)出水管10排出系 統(tǒng)，二沉池的容積根據(jù)水力停留時(shí)間為3-5h來設(shè)計(jì)。建立PID控制系統(tǒng)，通過在線監(jiān)測(cè)反 應(yīng)器格室中D0濃度來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)曝氣量，以便維持所需的DO濃度。 參見圖2所示，顯示了在不同負(fù)荷下保證效果和維持微膨脹時(shí)所需優(yōu)化溶解氧濃 度的對(duì)應(yīng)圖，對(duì)于A/0工藝，通過改變進(jìn)水量來改變負(fù)荷則意味著水力停留時(shí)間發(fā)生改變。 在進(jìn)水氨氮濃度和系統(tǒng)內(nèi)MLSS基本不變的情況下，水力停留時(shí)間的長短對(duì)系統(tǒng)的硝化效 果具有明顯的影響。當(dāng)污泥負(fù)荷高即水力停留時(shí)間短時(shí)，要達(dá)到相同的硝化效果，則需要較 高的溶解氧濃度來加快硝化反應(yīng)的進(jìn)行。反之，當(dāng)污泥負(fù)荷低即水力停留時(shí)間長時(shí)，要達(dá)到 相同的硝化效果，則不需要較高的溶解氧濃度，否則將會(huì)造成過量曝氣而浪費(fèi)能源。而且， 不同的污泥負(fù)荷對(duì)應(yīng)的氧呼吸速率不同，維持基本相同的SVI值或污泥微膨脹，則需要的 D0值不同。在采用該發(fā)明時(shí)，首先需獲得達(dá)到相同的硝化效果并在穩(wěn)定維持相同污泥微膨 脹的前提下，系統(tǒng)所需要最優(yōu)溶解氧濃度值。要得出上述條件下COD-污泥負(fù)荷與DO的關(guān) 系，約束條件有兩個(gè)(1)氨氮去除率維持在目標(biāo)值，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)；(2)污泥處于微膨 脹狀態(tài)。實(shí)施例1 :不同負(fù)荷下A/0工藝處理生活污水，在保證氦氮去除達(dá)到一級(jí)B要求， 并維持穩(wěn)定的污泥微膨脹的前提下，D0濃度的優(yōu)化研究。 采用A/0工藝處理校園生活污水，曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(MLSS)維持在 2500 3500mg/L之間，反應(yīng)器平均溫度為25°C，內(nèi)循環(huán)比150%，污泥回流100%。缺氧區(qū)和 好氧區(qū)體積比為l : 5，通過改變進(jìn)水流量來改變負(fù)荷，在每個(gè)負(fù)荷開始先采用高溶解氧運(yùn) 行穩(wěn)定后，再調(diào)節(jié)好氧區(qū)每格室的曝氣量來維持反應(yīng)器內(nèi)平均DO在不同的水平?？偨Y(jié)歸 納試驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，在不同進(jìn)水負(fù)荷條件下要達(dá)到氨氮去除率在70%以上，并維持SVI在 150 250mL/g之間，所需要最優(yōu)溶解氧與污泥負(fù)荷的關(guān)系如圖附圖2所示。高負(fù)荷對(duì)應(yīng)的溶 解氧相對(duì)于低負(fù)荷對(duì)應(yīng)的溶解氧要高。當(dāng)COD-污泥負(fù)荷為0. 40kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，對(duì)應(yīng) 的最優(yōu)溶解氧濃度為1. 2mg/L ;而當(dāng)COD-污泥負(fù)荷為0. 30kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，對(duì)應(yīng)的最優(yōu) 溶解氧濃度為0. 8mg/L ;當(dāng)COD-污泥負(fù)荷降低至0. 25kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，對(duì)應(yīng)的最優(yōu)溶解 氧濃度為0. 6mg/L。 實(shí)施例二參見圖3所示，顯示了在不同負(fù)荷、優(yōu)化D0下污泥微膨脹維持的效果圖， 在優(yōu)化的DO條件下，穩(wěn)定維持污泥微膨脹狀態(tài)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中SVI和絲狀菌指數(shù)(FI)的變 化曲線。采用污水處理中穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置(如圖l所示)在優(yōu)化的DO 濃度下維持污泥微膨脹。原水為校園生活污水，曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃(MLSS)維持在 2500 3500mg/L之間，反應(yīng)器平均溫度為25°C，內(nèi)循環(huán)比150%，污泥回流比100%。缺氧區(qū)和 好氧區(qū)體積比為1 : 5，通過改變進(jìn)水流量來改變負(fù)荷，試驗(yàn)期間處理水量為170 320L/d。
當(dāng)系統(tǒng)的COD-污泥負(fù)荷(Ns)低于0. 20kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，SVI值超過了 250mL/ g，鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌數(shù)量較多，絲狀菌指數(shù)(FI)多為3或3以上。當(dāng)系統(tǒng)的COD-污泥負(fù)荷
7(Ns)高于0. 38kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，SVI值也相對(duì)較高，超過了 250mL/g，鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌數(shù) 量較多，F(xiàn)I多為3。而當(dāng)COD-污泥負(fù)荷(Ns)為0. 22 0. 35kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，A/0工藝中 污泥的SVI值基本能穩(wěn)定維持在150 250mL/g之間，F(xiàn)I大多為2或2以下。因此，適宜在 A/0工藝中維持微膨脹狀態(tài)的負(fù)荷在0. 22 0. 35kgC0D/kgMLSS/d之間，在這個(gè)范圍內(nèi)系統(tǒng) 在優(yōu)化的DO條件下運(yùn)行，系統(tǒng)能維持在較好的污泥微膨脹狀態(tài)。 實(shí)施例三參見圖4所示，表明了曝氣池流態(tài)對(duì)污泥微膨脹維持的影響和反應(yīng)器在 不同分格數(shù)下污泥沉降性的變化效果圖。采用污水處理中穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的 方法(如圖1所示)在優(yōu)化的DO濃度下維持污泥微膨脹，原水為校園生活污水，曝氣池內(nèi) 混合液懸浮固體濃(MLSS)維持在2500 3500mg/L之間，反應(yīng)器平均溫度為25°C，內(nèi)循環(huán)比 150%，污泥回流比100%。缺氧區(qū)和好氧區(qū)體積比為l : 5。當(dāng)系統(tǒng)在低溶解氧污泥微膨脹 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，卸掉兩個(gè)插板，將好氧區(qū)從5格變?yōu)?格，破壞了曝氣池中良好的推流流態(tài)，同 時(shí)加大污泥回流，將回流比調(diào)至300%。在DO=0. 5mg/L條件下，SVI值開始上升，6天后發(fā)現(xiàn) 了絲狀菌的增殖，20天后SVI達(dá)到200mL/g，并具有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，絲狀菌繁殖速度較快。 這時(shí)插回隔板，恢復(fù)回流比至15096，DO調(diào)至0. 5mg/L，污泥膨脹立即得到了控制，SVI降低到 150mL/g。 實(shí)施例四參見圖5所示，進(jìn)一步表明了反應(yīng)器構(gòu)造和內(nèi)部設(shè)置對(duì)對(duì)污泥沉降性的 影響。采用污水處理中穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法(如圖l所示)在優(yōu)化的DO 濃度下維持污泥微膨脹，原水為校園生活污水，曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃(MLSS)維持在 2500 3500mg/L之間，反應(yīng)器平均溫度為25°C，內(nèi)循環(huán)比150%，污泥回流比100%。反應(yīng)器內(nèi) 分為7個(gè)格式，前兩個(gè)格式為缺氧區(qū)，后5個(gè)格室設(shè)置為好氧區(qū)，好氧區(qū)體積比為2 : 5。當(dāng) 系統(tǒng)在正常條件下運(yùn)行穩(wěn)定后，卸掉插板并撤掉前段的兩個(gè)缺氧區(qū)，將反應(yīng)器改為兩格室 好氧運(yùn)行，破壞了曝氣池中良好的推流流態(tài)。在D0=0. 5-0. 8mg/L條件下，SVI值快速開始上 升，30天后SVI達(dá)到709mL/g， 二沉池內(nèi)出現(xiàn)明顯的污泥流失。在發(fā)生惡性污泥膨脹70天 后，又重新插回隔板，并恢復(fù)缺氧區(qū)，強(qiáng)化缺氧選擇器的作用，維持DO濃度不變，污泥膨脹 立即得到了控制，SVI降低到150-250mL/g之間。
權(quán)利要求
一種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置，按照從原水進(jìn)水端至清水出水端的順序，依次設(shè)置進(jìn)水水箱(1)、反應(yīng)器(13)和二沉池(16)，其特征在于所述進(jìn)水水箱(1)經(jīng)第一蠕動(dòng)泵(2)、進(jìn)水管(20)和閥門(3)連通反應(yīng)器(13)，反應(yīng)器(13)上面的出水孔(18)經(jīng)清水管道(19)和閥門連通二沉池(16)，反應(yīng)器(13)的中部經(jīng)回流硝化液管道(9)、第二蠕動(dòng)泵(24)和閥門連通缺氧格室(14)，二沉池(16)內(nèi)設(shè)置分離器(8)，二沉池(16)的底部污泥管一個(gè)分支經(jīng)污泥回流管(11)、第三蠕動(dòng)泵(25)和閥門連通缺氧格室(14)，另一分支連接剩余污泥管(12)和閥門，反應(yīng)器(13)內(nèi)設(shè)有至少四道隔板，相鄰隔板交錯(cuò)開有流水連通孔(22)，反應(yīng)器(13)的進(jìn)水端設(shè)置至少一個(gè)缺氧格室(14)，缺氧格室(14)內(nèi)設(shè)有攪拌器(4)，缺氧格室之后設(shè)置至少三個(gè)好氧格室(15)，且每個(gè)好氧格室均設(shè)置能精確控制DO濃度的溶解氧探頭(17)和曝氣頭(5)，各溶解氧探頭的信號(hào)線與PID控制系統(tǒng)(23)的信號(hào)輸入端連接，各曝氣頭(5)經(jīng)空氣流量計(jì)(6)連接空氣壓縮機(jī)(7)，空氣壓縮機(jī)和各蠕動(dòng)泵的控制開關(guān)與PID控制系統(tǒng)(23)的控制信號(hào)輸出端連接，由PID控制系統(tǒng)控制空氣壓縮機(jī)(7)和各蠕動(dòng)泵的開閉和開度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置，其特征在于所述反應(yīng)器(13)的總的格室分為至少5個(gè)格室或者多廊道，其中設(shè)置至少3個(gè)好氧格室，所述二沉池的進(jìn)水管在中心，出水堰(26)在周邊溢流出水經(jīng)出水管(10)排出系統(tǒng)，二沉池的容積根據(jù)水力停留時(shí)間為3-5h來設(shè)計(jì)。
3. —種利用權(quán)利要求1 一 2所述裝置的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是由PID控制系統(tǒng)(23)控制空氣壓縮機(jī)(7)和各蠕動(dòng)泵的開閉和各閥門(3)的開度，所述進(jìn)水管(20)的進(jìn)水流量、回流硝化液管道(9)的硝化液回流量和污泥回流管(ll)的回流污泥流量通過改變?nèi)鋭?dòng)泵的轉(zhuǎn)速、改變閥門開度或改變泵管管徑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)反應(yīng)器(13)好氧區(qū)的曝氣量，調(diào)節(jié)好氧區(qū)的溶解氧濃度在0. 5-1. 2mg/L優(yōu)化值范圍內(nèi)，控制進(jìn)水負(fù)荷，調(diào)節(jié)二沉池(16)的污泥負(fù)荷處于0. 22-0. 35kgC0D/kgMLSS/d。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是所述二沉池(16)的污泥在至少5個(gè)污泥齡的污泥容積指數(shù)長期控制在150-250mL/g。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是保證工藝在常溫下運(yùn)行，如遇低溫環(huán)境，適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的D0濃度，比正常期間的D0高出0. 5mg/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是在N、 P營養(yǎng)物質(zhì)缺乏的條件下，在進(jìn)水中添加相應(yīng)的調(diào)節(jié)進(jìn)水C0D/N/P比例在正常值ioo : 5 : i范圍內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是當(dāng)污泥負(fù)荷低于0. 20kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，通過增大排泥量的方式適當(dāng)提高污泥負(fù)荷至0. 25kgC0D/kgMLSS/d左右；當(dāng)污泥負(fù)荷高于O. 38kgC0D/kgMLSS/d時(shí)，通過減少排泥量或延長水力停留時(shí)間的方式適當(dāng)降低污泥負(fù)荷至0. 25kgC0D/kgMLSS/d左右。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是當(dāng)污泥SVI在3天內(nèi)連續(xù)高于250mL/g并且絲狀菌指數(shù)超過3時(shí)，或二沉池污泥高度上升至80%最高泥位時(shí)，可適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的DO濃度，比正常期間的DO高出0. 5mg/L，并增大排泥量的方式適當(dāng)提高污泥負(fù)荷。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是當(dāng)污泥SVI在3天內(nèi)連續(xù)高于250mL/g并且絲狀菌指數(shù)超過3時(shí)，或二沉池污泥高度上升至80%最高泥位時(shí)，在不增大缺氧區(qū)體積的條件下，可通過增加缺氧格室來強(qiáng)化缺氧生物選擇器的作用，抑制絲狀菌的進(jìn)一步繁殖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，其特征是當(dāng)出水氨氮濃度超過排放指標(biāo)時(shí)，可適當(dāng)增大曝氣量而維持好氧區(qū)較高的DO濃度，比正常期間的DO高出0. 5mg/L ;設(shè)置的缺氧格室(14)的容積或水力停留時(shí)間足已保證反硝化從好氧格室(15)末端回流至缺氧格室(14)硝化液中所含有的硝態(tài)氮濃度；設(shè)置的好氧格室(15)的容積或水力停留時(shí)間足已保證在低DO條件下，出水的氨氮濃度低于排放指標(biāo)。
全文摘要
一種生物脫氮工藝穩(wěn)定維持污泥微膨脹實(shí)現(xiàn)節(jié)能的裝置,依次設(shè)置進(jìn)水水箱、反應(yīng)器和二沉池，所述反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)置缺氧格室，室內(nèi)設(shè)有攪拌器，缺氧格室之后設(shè)置好氧格室或廊道，其內(nèi)均設(shè)置溶解氧探頭和曝氣頭，各溶解氧探頭與PID控制系統(tǒng)連接，各曝氣頭經(jīng)空氣流量計(jì)連接空氣壓縮機(jī)，各控制開關(guān)與PID控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明通過合理的調(diào)控工藝運(yùn)行參數(shù)，尤其控制工藝在適合的污泥負(fù)荷和溶解氧濃度條件下運(yùn)行，優(yōu)化絲狀菌和菌膠團(tuán)菌的種間平衡，將污泥膨脹控制在一定限度內(nèi)，防止惡性污泥膨脹的發(fā)生，從而穩(wěn)定維持污泥微膨脹。解決在污水處理過程中如何穩(wěn)定維持污泥微膨脹的技術(shù)難題，并在保證工藝效果的同時(shí)，節(jié)約曝氣能耗實(shí)現(xiàn)污水高效處理的目的。
文檔編號(hào)C02F3/12GK101759333SQ201010108539
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者劉洋, 彭永臻, 王淑瑩, 郭建華, 馬寧平, 黃惠珺 申請(qǐng)人:彭永臻