一種污水處理的生物強化技術的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)境保護范疇的污水處理領域。將污水中攜帶的無機顆粒物送入生物處理系統(tǒng)，這些顆粒物成為天然的生物填料，微生物將在其上附著生長，特別是硝化菌更易于在填料上增殖，有利于氨氮的去除，同時由于在生物膜的深處存在缺氧區(qū)，易于實現(xiàn)同步硝化-反硝化。顆粒物與絮狀污泥的共存又將大大降低生物系統(tǒng)的污泥指數(shù)，有助于提高污泥濃度、強化處理效果。本發(fā)明尤其適合于在低溫下強化氨氮和總氮的處理效果。
【專利說明】一種污水處理的生物強化技術
一、【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護范疇的污水處理領域。
二、【背景技術】
[0002]近年來MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移動床生物膜反應器)技術迅速發(fā)展，主要用于強化現(xiàn)有污水處理工程的生物處理效果，特別是在氨氮和總氮去除方面表現(xiàn)優(yōu)異。
[0003]其原理是利用顆粒物表面附著的生物膜強化生物處理效果。但是MBBR不能降低生物處理系統(tǒng)的污泥指數(shù)，且其填料成本昂貴，限制了 MBBR的應用。
[0004]與此同時，好氧顆粒污泥的的技術研究也日趨完善，MBBR與好氧顆粒污泥的共同點在于豐富的生物相和高污泥濃度。好氧顆粒污泥更具備沉降速度高的特征，與絮狀污泥共沉可以降低污泥指數(shù)，減少污泥膨脹的發(fā)生。但是到目前為止，好氧顆粒污泥尚處于實驗室和中試階段，預期可能的應用也僅限于SBR、CASS等間歇運行工藝，對于氧化溝、A/0、A2/O等連續(xù)運行工藝難以實現(xiàn)污泥顆?；?。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決M`BBR存在的問題，解決污泥顆?；钠款i，解決低溫下污泥膨脹、氨氮總氮去除率大幅下降的問題。
[0006]污水處理廠通常包括預處理和生物處理系統(tǒng)。預處理一般設置格柵、沉砂池，其中沉砂池主要用于分離水中的無機大顆粒物，防止顆粒物在后續(xù)設施沉積，造成初沉池或者生物處理系統(tǒng)砂石累積從而導致裝置運行的困難。
[0007]一般而言，沉砂池的設計目的是盡可能截留砂石而不使其進入后續(xù)裝置。然而事實證明，細小的砂粒進入生物處理系統(tǒng)并不會造成無機顆粒物的沉積，因為細小顆粒物在曝氣或者推流裝置的作用下會處于流化狀態(tài)，同時細砂有助于污泥的沉降，降低生物處理系統(tǒng)的污泥指數(shù)，對于冬季易發(fā)的污泥膨脹有顯著的抑制作用。細砂的存在，一則可以降低污泥指數(shù)(SVI)，從而允許大幅度提高污泥濃度，提高生物處理系統(tǒng)在低溫狀態(tài)下的處理效率；二則細砂同時起到了生物載體的作用，微生物將在其上附著生長。研究證明，硝化菌更容易在載體上生長，細砂同時起到了生物載體的作用，有助于留著硝化菌，在低溫狀態(tài)下保持高效的硝化能力，大大提高了氨氮去除率；最后，作為生物載體的細砂，外表處于好氧狀態(tài)而生物膜的內(nèi)部存在缺氧區(qū)，因此自動形成缺氧-好氧小環(huán)境，從而實現(xiàn)同步硝化-反硝化。工程實踐證明，此項功能可以使總氮去除率提高到92%以上，對于城鎮(zhèn)生活污水處理廠，冬季出水總氮低于3mg/L。
[0008]本發(fā)明與MBBR的共同之處在于利用生物膜提高有機物和氨氮乃至總氮的處理效
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[0009]不同之處有如下幾點:
[0010]UMBBR的顆粒直徑遠大于本發(fā)明，因此在填料總體積相同的情況下，MBBR的表面積遠遠小于本發(fā)明。
[0011]2、MBBR 一般需要設置填料的攔截裝置，防止發(fā)生堵塞和破損，由此可能導致運行費用的增加。
[0012]3、MBBR與活性污泥是完全分離的兩套生物系統(tǒng)，本發(fā)明的生物載體與活性污泥相互混合，在泥水分離階段可以有效地與活性污泥共沉，大大降低活性污泥的SVI，抑制污泥膨脹、提高污泥濃度。
[0013]4、MBBR填料通常使用高分子材料制作，本發(fā)明則主要利用污水中帶來的細小顆粒物，MBBR工程投資遠遠高于本發(fā)明，且前者存在材料老化問題將造成運行費用增加。
[0014]5、對業(yè)已建成的工程，如采用MBBR，一般而言填料將一直留存在生物處理裝置中。因為填料的撈取和防老化保存的成本較高；本發(fā)明則可以靈活掌握，在水溫較高、負荷較低的情況下可以將細顆粒砂粒直接外排，維持原設計的運行參數(shù)。
[0015]本發(fā)明則是上述原理的表述和工業(yè)實現(xiàn)的方法。
[0016]本發(fā)明的核心內(nèi)容是將污水攜帶的部分泥沙送入生化處理系統(tǒng)，進入生化處理系統(tǒng)的固體粒徑一般小于0.2mm。
四、【具體實施方式】
[0017]實施方案一:間歇開啟沉砂池
[0018]本方案適用于無初沉池的污水處理系統(tǒng)。
[0019]一般可以7天~30天開啟一次沉砂池(具體的開停時間可經(jīng)實驗確定，以大部分小顆粒流出而易于沉積的大顆粒分離為準)，將池中積存的大顆粒砂石排出，其余時間污水仍流經(jīng)沉砂池，細顆粒無機物進入生物處理系統(tǒng)。
[0020]對于曝氣沉砂池或者旋流沉砂池，可以間歇運行曝氣沉砂池的曝氣裝置，或者可以間歇運行旋流沉砂池的旋流裝置。
[0021]實施方案二:對已經(jīng)分離的砂進行水力分級
[0022]吸砂裝置吸出的砂進入水力分級裝置，粗砂被二次分離后排出處理系統(tǒng)外售，細砂進入生化處理設施。
[0023]本方案同時適用于無初沉池和有初沉池兩種情況。
[0024]實施方案三:設置兩級串聯(lián)沉砂池
[0025]一級沉砂池的砂粒直接外排，二級沉砂池的細砂繞過初沉池排入生化處理系統(tǒng)。本方案適用于無初沉池的情況。
[0026]實施方案四:定期將初沉池的污泥排入生化處理系統(tǒng)
[0027]沉砂池間歇運行，大顆粒砂粒排出，細砂進入初沉池，定期將初沉池的污泥排入生化處理系統(tǒng)，補充細顆粒無機物。
[0028]實施方案五:定期跨越初沉池
[0029]定期將沉砂池出水跨越初沉池，直接進入后續(xù)生化處理系統(tǒng)。
[0030]實施方案六:混合運行
[0031]實施方案一~五中的兩種及兩種以上的方法組合，可以最大限度地將細砂送入生化處理系統(tǒng)。
[0032]例如將一級沉砂池的砂粒直接外排，二級沉砂池的細砂繞過初沉池排入生化處理系統(tǒng)，同時定期將初沉池的污泥排入生化處理系統(tǒng)，補充細顆粒無機物。
[0033]實施方案七:利用砂水分離器中的細砂
[0034]將砂水分離器的回水直接進入生化處理系統(tǒng)。
[0035]實施方案八:補充無機顆粒物
[0036] 在上述實施方案一~七的運行狀態(tài)下，人為補充無機顆粒物，無機顆粒物包括石英砂、河砂、滑石粉、活性炭等材料，材料平均粒徑小于0.5mm。
【權利要求】
1.一種污水處理技術，采用預處理和微生物法處理污水，其中預處理工序包含沉砂池，其特征在于預處理工序采用技術手段將污水中的固體顆粒物分為平均粒徑不同的兩組，平均粒徑較大的一組顆粒物排出污水處理系統(tǒng)，平均粒徑較小的一組顆粒物進入后續(xù)生物處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的污水處理技術系指用于城鎮(zhèn)污水處理廠處理污水的技術。
3.根據(jù)權利要求1所述的技術手段，系指沉砂池間歇運行，運行周期不短于24小時。
4.根據(jù)權利要求1所述的技術手段，系指建設兩級串聯(lián)沉砂池，一級沉砂池中的砂排出污水處理系統(tǒng),二級沉砂池排出的砂進入后續(xù)生物處理系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求1或權利要求2或權利要求3或權利要求4所述的技術手段，系指將砂水分離器的回水進入生化處理系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求1所述的技術手段，系指采用物理方法將沉砂池排出的砂分成不少于兩組，平均粒徑較大的排出污水處理系統(tǒng)，平均粒徑較小的進入后續(xù)生物處理系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求6所述的顆粒分級的方法，系指采用水力分級的方法，將沉砂池排出的砂分成不少于兩組，其中平均粒徑較大的砂和瓜果皮殼排出污水處理系統(tǒng)，平均粒徑較小的砂進入后續(xù)生物處理系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求1或權利要求2或權利要求3或權利要求4或權利要求6或權利要求7中所述的技術手段，系指定期將沉砂池出水跨越初沉池，直接進入后續(xù)生化處理系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求1或權利要求2或權利要求3或權利要求4或權利要求6或權利要求7中所述的技術手段，系指定期將初沉池沉淀的污泥排入生化處理系統(tǒng)。
10.根據(jù)權利要求1或權利要求2或權利要求3或權利要求4或權利要求6或權利要求7中所述的技術手段，系指另 行加入平均粒徑小于0.5mm的顆粒物。
【文檔編號】C02F9/14GK103508615SQ201210203078
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權日:2012年6月20日
【發(fā)明者】張書良 申請人:鄭州翰明環(huán)境工程有限公司