專利名稱：一種缺氧-好氧生物流化床污水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水生物處理領(lǐng)域，特別涉及一種缺氧-好氧生物法處理石油化工污水和輕工業(yè)污水的工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國城市規(guī)模的發(fā)展和工業(yè)化程度的不斷提高，產(chǎn)生大量難處理的工業(yè)污水和生活污水，污水處理廠面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，特別是工業(yè)污水處理領(lǐng)域，污水排放量大，水質(zhì)復(fù)雜，毒性大，氨氮、COD比較高。單獨(dú)的好氧工藝已經(jīng)不能完全對污水中的有機(jī)物進(jìn)行生化降解，尋求能夠高效去除所謂生物難降解物質(zhì)的方法，已經(jīng)成為近年來污水生物處理研究的重點(diǎn)。缺氧污水處理工藝借助兼性厭氧菌和專性厭氧菌的共同作用，不僅可以提高有機(jī)成分的生化降解范圍和去除率，而且可以分解好氧系統(tǒng)的剩余污泥，減少剩余污泥的排放量，大大降低污水處理系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。 傳統(tǒng)的缺氧反應(yīng)池結(jié)構(gòu)比較簡單，污水進(jìn)入池體后與厭氧菌進(jìn)行混合并發(fā)生消解反應(yīng)，可以將污水中難降解的大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，以有利于進(jìn)行好氧生化反應(yīng)。該工藝處理工業(yè)污水停留時(shí)間一般大于8個(gè)小時(shí)，存在占地面積大，停留時(shí)間長，效率低，達(dá)標(biāo)困難，操作、運(yùn)行費(fèi)用高等問題。好氧生物流化床反應(yīng)器高徑比大，占地面積小，反應(yīng)器內(nèi)處于高速內(nèi)循環(huán)狀態(tài)，污水處理效率高，抗沖擊能力強(qiáng)，停留時(shí)間短，應(yīng)用前景廣闊。但單獨(dú)的好氧生物流化床工藝難以降解大分子有機(jī)物，特別是處理工業(yè)污水，達(dá)標(biāo)排放困難，需要借助缺氧污水處理工藝與好氧生物流化床串聯(lián)。中國專利申請CN00110777. I 一種自流式污水處理工藝，它包括旋流除砂、厭氧生物處理、好氧生物處理、沉降出水等步驟，其特征是在厭氧生物處理工藝步驟中，污水通過厭氧消化池，在厭氧消化池內(nèi)設(shè)置交錯(cuò)的多道上下隔板，同時(shí)池內(nèi)設(shè)置降解生物膜，為保證池內(nèi)溫度，池上覆蓋保溫層；在降解過程中投入酵母菌和多酶體生物啟動(dòng)劑，使酵母菌迅速繁生，保證生物降解；在好氧消化池中設(shè)置高密度軟體生物膜，在曝氣條件下進(jìn)行活性污泥分離，此池中的沉積污泥全部回流至厭氧消化池中，與厭氧污泥混合；厭氧消化池內(nèi)的污水容量與好氧消化池內(nèi)的污水容量之比為8 2。其以厭氧降解為主，以好氧降解為輔，泥水一體體處理，減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，將污泥轉(zhuǎn)化為生物肥、變廢為寶。但占地面積大，投資和操作費(fèi)用高。中國專利申請CN200910103737. 5公開了一種污泥減量的A/0脫氮污水處理工藝，該技術(shù)的特點(diǎn)是將污水脫氮處理與污泥減量有機(jī)結(jié)合起來，兼有A/0脫氮工藝和OSA工藝的優(yōu)點(diǎn)，在保證出水水質(zhì)的情況下實(shí)現(xiàn)污泥減量；工藝流程簡單，節(jié)省了物耗能耗；節(jié)省投資，不會引發(fā)潛在的環(huán)境安全問題；設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行管理方便。但該技術(shù)的容積負(fù)荷較低，停留時(shí)間長，流化傳質(zhì)效果差。中國專利申請CN200810113608. X公開了一種組合式好氧生物流化床污水處理裝置，該裝置包括多個(gè)好氧生物流化床，所述各好氧生物流化床采用標(biāo)準(zhǔn)化箱體，各箱體相互并聯(lián)，所述箱體呈矩形，其兩端各設(shè)有上中下三個(gè)相同的帶有法蘭的連接短管，所述箱體內(nèi)設(shè)有流化床，所述流化床位于上下連接短管之間，其底部包括均壓孔板和位于均勻孔板上方的泡罩布水板，所述均勻孔板和所述泡罩布水板之間留有間距，所述泡罩布水板上面是用作生物膜載體的固體細(xì)顆粒，所述固體細(xì)顆粒是塑料球或活性炭顆粒。所述箱體采用耐腐蝕的鋼材制造或設(shè)有防腐層，所述防腐層為玻璃鋼材料或防腐涂料。該裝置可以任意組合，建成不同的處理系統(tǒng)，有利于減低成本，簡化安裝，保證污水的處理效果。但其只是將好氧生化處理裝置化，占地面積大，接口多，成本大；該專利是單獨(dú)的好氧生物流化床串聯(lián)工藝，因此難以降解大分子有機(jī)物，特別是處理工業(yè)污水，達(dá)標(biāo)排放困難，需要借助缺氧污水處理工藝與好氧生物流化床串聯(lián)。缺氧與好氧結(jié)合處理污水是發(fā)展趨勢，中國專利CN200610012071. 9公開了一種厭氧好氧耦合生物流化床處理含酚廢水的方法，其步驟是廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后進(jìn)入含有大孔懸浮載體的生物流化床中，進(jìn)行曝氣，通過厭氧好氧耦合生物處理，實(shí)現(xiàn)廢水降解；排出流化床，靜置，將上層達(dá)標(biāo)水排出，下層沉降污泥小部分排放，大部分回流至流化床內(nèi)繼續(xù)參與廢水處理過程。該方法在一個(gè)生物流化床中同時(shí)提供了好氧生物和厭氧生物生 存的環(huán)境，同時(shí)兩個(gè)環(huán)境間的物質(zhì)可以通過擴(kuò)散交換，從而實(shí)現(xiàn)了厭氧生物降解和好氧生物降解的耦合，停留時(shí)間縮短、處理效率提高，占地面積小、投資小，啟動(dòng)、操作和維護(hù)簡單，剩余污泥產(chǎn)量小，既可應(yīng)用于序批式處理工藝也可應(yīng)用于連續(xù)流式處理工藝。但其缺點(diǎn)是工藝相對比較繁瑣，不能連續(xù)進(jìn)水，污水停留時(shí)間長，另外該方法在曝氣狀態(tài)下無法達(dá)到真正意義上的厭氧和好氧相耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有污水處理技術(shù)效率低，占地面積大，污水達(dá)標(biāo)排放困難等問題而提供一種缺氧-好氧生物流化床污水處理工藝。本發(fā)明工藝將缺氧與好氧生物流化床工藝相結(jié)合，不僅提高了系統(tǒng)的污水處理效果，而且可提高生化系統(tǒng)的負(fù)荷和抗沖擊能力。本發(fā)明提供一種缺氧-好氧生物流化床污水處理工藝，其特征在于污水原料進(jìn)入缺氧生物流化床下部，在厭氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的缺氧生物流化床反應(yīng)物流一部分從缺氧生物流化床上部出來后作為回流返回至缺氧生物流化床下部，其余部分從缺氧生物流化床上部出來后進(jìn)入好氧生物流化床下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的好氧生物流化床反應(yīng)物流一部分從好氧生物流化床上部出來，作為回流與缺氧生物流化床的回流混合后返回至缺氧生物流化床下部，其余部分從好氧生物流化床上部出來后進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，分離后的分離器上部物流進(jìn)行排放，分離器下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)，其余部分泵送至缺氧生物流化床下部，或者是分離器下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)，其余部分經(jīng)泵加壓后再分成兩部分，分別送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部，其中所述缺氧生物流化床中的總回流量以保證缺氧反應(yīng)器處于流化狀態(tài)，且溶解氧0. 2 0. 5ppm為準(zhǔn)。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述缺氧生物流化床中回流的缺氧生物流化床反應(yīng)物流與好氧生物流化床反應(yīng)物流的體積比為(3 5) I。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述缺氧生物流化床污水停留時(shí)間為4 8小時(shí)。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述好氧生物流化床污水停留時(shí)間6 12小時(shí)。
本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述好氧生物流化床的容積負(fù)荷為3 5kgC0D ^nT3 (!'本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述好氧生物流化床中B0D5、NH3-N和總P的比值為(80 150) (4 6) I。其中，BOD5S五日耗氧量，NH3-N為氨氮含量，總P為磷含量。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于所述污泥回流比為(0 I) I。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的廢氣混合后集中處理。本發(fā)明進(jìn)一步特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的廢氣混合后集中密閉處理。本發(fā)明所述缺氧生物流化床中的總回流量是指作為回流返回至缺氧生物流化床下部的缺氧生物流化床反應(yīng)物流量和作為回流返回至缺氧生物流化床下部的好氧生物流 化床反應(yīng)物流量之和，以保證缺氧反應(yīng)器處于流化狀態(tài)，溶解氧0. 2 0. 5ppm,同時(shí)可提供新鮮活性污泥。本發(fā)明所述污泥回流比是指污泥回流量與裝置進(jìn)水量的體積比，污泥回流量指即送至缺氧生物流化床下部的污泥量，或送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部的污泥量，裝置進(jìn)水量指進(jìn)入缺氧生物流化床下部的污水原料量。本發(fā)明所述泵送至缺氧生物流化床下部的分離器下部污泥的作用是消解缺氧生物流化床中的部分剩余污泥。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其效果是I)本發(fā)明充分利用生物流化床反應(yīng)器占地面積小，停留時(shí)間短，抗沖擊能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，將缺氧與好氧生物流化床工藝互補(bǔ)，向缺氧生物流化床反應(yīng)器不斷補(bǔ)充新鮮活性污泥，提高酸化水解效果，還可以增強(qiáng)缺氧反應(yīng)器的流化與傳質(zhì)，提高反應(yīng)效率。2)本發(fā)明能夠消耗掉部分好氧生化反應(yīng)所產(chǎn)生的剩余污泥，減少30%左右的污泥排放量。3)將缺氧與好氧生物流化床兩種工藝集成化，廢氣集中密閉處理，進(jìn)一步減少了占地面積，節(jié)約投資和操作成本，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗沖擊能力，提高污水處理效果和效率，避免
產(chǎn)生二次污染。4)本發(fā)明利用流體力學(xué)原理，系統(tǒng)內(nèi)高速循環(huán)流化,傳質(zhì)效果好,泥水充分混合，反應(yīng)效率高，容積負(fù)荷可達(dá)傳統(tǒng)工藝3倍左右，而且啟動(dòng)快，抗沖擊能力強(qiáng)。附圖及


圖是本發(fā)明一種工藝流程簡圖。圖中I-缺氧生物流化床，2-好氧生物流化床，3-泥水分離器，4-加藥罐，5-計(jì)量泵，6-進(jìn)藥口，7-好氧流化床廢氣排出口，8-缺氧流化床廢氣排出口，9-泥水分離器出口，10、11、13-污水泵，12-風(fēng)機(jī)，14-風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，15-空氣入口，16-廢氣處理系統(tǒng)，17-污泥處理系統(tǒng)，18-缺氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口，19-缺氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口，20-好氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口，21-好氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口。
具體實(shí)施例方式如圖所示，污水原料在污水泵11的作用下進(jìn)入缺氧生物流化床I下部，在厭氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行酸化水解反應(yīng)，酸化水解反應(yīng)后的缺氧生物流化床反應(yīng)物流從缺氧生物流化床I上部出來，一部分從缺氧生物流化床I的缺氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口19出來后作為回流，其余部分由高度作用從缺氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口 18出來，然后進(jìn)入好氧生物流化床2的下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行好氧生化反應(yīng)，反應(yīng)后的好氧生物流化床反應(yīng)物流從好氧生物流化床2的上部出來，一部分從好氧生物流化床2的好氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口 21出來后作為回流，并與缺氧生物流化床回流混合，在污水泵13的作用下進(jìn)入缺氧生物流化床I的下部，其余部分從好氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口 20出來后進(jìn)入泥水分離器3，經(jīng)過固液分離后的泥水分離器3上部物流即水從泥水分離器出口 9排出，經(jīng)過固液分離后的泥水分離器3下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)17，其余部分經(jīng)污水泵10泵送至缺氧生物流化床I，或者是一部分排至污泥處理系統(tǒng)17，其余部分經(jīng)污水泵10加壓后再分成兩部分，分別送至缺氧生物流化床I下部和好氧生物流化床2下部(圖中所示為后一種情況，即經(jīng)過固液分離后的泥水分離器3下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)17，其余部分經(jīng)污水泵10加壓后再分成兩部分，分別送至缺氧生物流化床I下部和好氧生物流化床2下部)。所述缺氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口 19在缺氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口18的下方；好氧生物流化床反應(yīng)物流第二出口 21在好氧生物流化床反應(yīng)物流第一出口 20的下方。所述缺氧生物流化床I中的總回流量以保證缺氧反應(yīng)器處于流化狀態(tài)，且溶解氧0. 2 0. 5ppm 為準(zhǔn)。所述缺氧生物流化床中的總回流量是指作為回流返回至缺氧生物流化床下部的缺氧生物流化床反應(yīng)物流量和作為回流返回至缺氧生物流化床下部的好氧生物流化床反應(yīng)物流量之和。所述缺氧生物流化床I中回流的缺氧生物流化床反應(yīng)物流與好氧生物流化床反應(yīng)物流的體積比為(3 5) I。所述缺氧生物流化床I污水停留時(shí)間為4 8小時(shí)。 所述好氧生物流化床2中污水停留時(shí)間6 12小時(shí)，容積負(fù)荷為3 5kgC0D nT3 cf1。所述好氧生物流化床2中BOD5^NH3-N和總P的比值為(80 150) (4 6) I。所述泥水分離器3的污泥回流比為(0 I) I。其中污泥回流比是指污泥回流量與裝置進(jìn)水量的體積比，污泥回流量指即送至缺氧生物流化床下部的污泥量，或送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部的污泥量，裝置進(jìn)水量指進(jìn)入缺氧生物流化床下部的污水原料量。所述好氧生物流化床2所需空氣由風(fēng)機(jī)或者壓縮機(jī)14供給，從空氣入口 15輸入；計(jì)量泵5 —端連接加藥罐4，另一端連接好氧生物流化床2，好氧生物流化床2所需藥液由計(jì)量泵5從進(jìn)藥口 6打進(jìn)好氧生物流化床2。所述缺氧生物流化床I和好氧生物流化床2的頂部廢氣分別由缺氧流化床廢氣排出口 8和好氧流化床廢氣排出口 7通過風(fēng)機(jī)12排至廢氣處理系統(tǒng)16集中處理，優(yōu)選集中密閉處理。
權(quán)利要求
1.一種缺氧-好氧生物流化床污水處理工藝，其特征在于污水原料進(jìn)入缺氧生物流化床下部，在厭氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的缺氧生物流化床反應(yīng)物流一部分從缺氧生物流化床上部出來后作為回流返回至缺氧生物流化床下部，其余部分從缺氧生物流化床上部出來后進(jìn)入好氧生物流化床下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的好氧生物流化床反應(yīng)物流一部分從好氧生物流化床上部出來，作為回流與缺氧生物流化床的回流混合后返回至缺氧生物流化床下部，其余部分從好氧生物流化床上部出來后進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，分離后的分離器上部物流進(jìn)行排放，分離器下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)，其余部分泵送至缺氧生物流化床下部，或者是分離器下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)，其余部分經(jīng)泵加壓后再分成兩部分，分別送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部，其中所述缺氧生物流化床中的總回流量以保證缺氧反應(yīng)器處于流化狀態(tài)，且溶解氧O. 2 O. 5ppm為準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于所述缺氧生物流化床中回流的缺氧生物流化床反應(yīng)物流與好氧生物流化床反應(yīng)物流的體積比為(3 5) I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于所述缺氧生物流化床污水停留時(shí)間為4 8小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于所述好氧生物流化床污水停留時(shí)間6 12小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于所述好氧生物流化床的容積負(fù)荷為3 5kgC0D · πΓ3 · cf1。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于所述好氧生物流化床中BOD5、NH3-N和總P的比值為(80 150) (4 6) I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在干所述污泥回流比為(O I) I。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的エ藝，其特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的廢氣混合后集中處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的エ藝，其特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的廢氣混合后集中密閉處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種缺氧-好氧生物流化床污水處理工藝。其主要特征是污水原料進(jìn)入缺氧生物流化床下部進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的缺氧生物流化床反應(yīng)物流一部分作為回流，其余部分進(jìn)入好氧生物流化床下部進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的好氧生物流化床反應(yīng)物流一部分作為缺氧生物流化床的回流返回至缺氧生物流化床，其余部分進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，分離后的分離器上部物流進(jìn)行排放，分離器下部污泥一部分排至污泥處理系統(tǒng)，其余部分泵送至缺氧生物流化床，或者泵送至缺氧生物流化床和好氧生物流化床。使用本發(fā)明不僅可提高系統(tǒng)的污水處理效果，而且可提高生化系統(tǒng)的負(fù)荷和抗沖擊能力。
文檔編號C02F3/30GK102689985SQ20111003993
公開日2012年9月26日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者何慶生, 劉獻(xiàn)玲, 張建成, 曹玉紅, 王貴賓, 田小峰, 范景福 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化洛陽工程有限公司