申请日2017.07.14
公开(公告)日2017.09.05
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置及工艺，该处理装置包括依次连通的缺氧池、兼氧池、好氧池、混合反应池、沉淀池，好氧池与缺氧池通过混合液回流管连接，沉淀池与缺氧池通过污泥回流管连接，混合反应池上连接化学药剂投加系统;该工艺包括向混合反应池中投加絮凝剂和混凝剂进行化学辅助除磷。本发明的处理装置只需在好氧池与沉淀池之间设置混合反应池，在混合反应池中结合化学药剂辅助处理，实现了高浓度活性污泥法，且装置结构简单，节约了工程投资。本发明的处理工艺既实现了化学辅助除磷，同时又实现了高浓度活性污泥法，可以达到更高水平的总磷和总氮去除效果，并有效地去除了其它污染物。
权利要求书
1.一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，其特征在于，该处理装置包括依次连通的缺氧池(1)、兼氧池(2)、好氧池(3)、混合反应池(4)、沉淀池(5)，好氧池与缺氧池通过混合液回流管(8)连接，沉淀池与缺氧池通过污泥回流管(9)连接，混合反应池上连接化学药剂投加系统(10)。
2.根据权利要求1所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，其特征在于，混合反应池由絮凝池(6)和出水槽(7)组成，絮凝池包括横向设置的第一絮凝池(61)、第二絮凝池(62)、第三絮凝池(63)、第四絮凝池(64)，第一絮凝池与好氧池的出水口连通，第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池、出水槽依次连通，出水槽与沉淀池的进水口连通，化学药剂投加系统设置在第一絮凝池上方。
3.根据权利要求2所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，其特征在于，第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池内均设有搅拌器(11)，各池的搅拌器相互联动连接，且各池搅拌器的直径依次递减。
4.根据权利要求1所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，其特征在于，兼氧池与好氧池内均设置有多个微孔曝气盘(12)。
5.根据权利要求1所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，其特征在于，沉淀池底部设置有穿孔排泥管，穿孔排泥管与污泥回流管连接。
6.一种应用权利要求1所述的生化处理装置实现高浓度活性污泥法的生化处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
(1)进水污水、好氧池回流的混合液与沉淀池回流的污泥形成混合液，在缺氧池内进行反硝化处理;
(2)步骤(1)处理后的混合液在兼氧池内进行同步硝化与反硝化处理;
(3)步骤(2)处理后的混合液在好氧池内进行硝化处理，然后将部分混合液回流到缺氧池中;
(4)在混合反应池内，向步骤(3)处理后的混合液中投加絮凝剂和混凝剂进行化学辅助除磷;
(5)步骤(4)处理后的混合液在沉淀池进行泥水分离后，清水排出，同时将部分污泥回流到缺氧池中。
7.根据权利要求6所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理工艺，其特征在于，步骤(1)中形成混合液的活性污泥浓度MLSS控制在6g/L以上。
8.根据权利要求6所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理工艺，其特征在于，步骤(2)中控制混合液的溶氧量为0.8-1.2mg/L，步骤(3)中控制混合液的溶氧量为2-2.5mg/L。
9.根据权利要求6所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理工艺，其特征在于，步骤(4)中，絮凝剂为聚丙烯酰胺，混凝剂为硫酸铝、碱式氯化铝、三氯化铁中的一种。
10.根据权利要求9所述的实现高浓度活性污泥法的生化处理工艺，其特征在于，絮凝剂与混凝剂的投加量均为50-100ppm。
说明书
一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置及工艺
技术领域
本发明属于污水处理的技术领域，具体涉及一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置及工艺。
背景技术
高浓度活性污泥法是在高活性污泥浓度，低溶解氧的条件下，使得在生化反应装置中的微生物数量极大、菌群特殊化、降解高效化，可以对污染物进行高效的降解。
高浓度活性污泥法，流程简单，便于管理，在高浓度活性污泥法在运行良好的条件下，出水指标较优，可作为再生水厂的原水，与其他工艺相比可不需活性炭吸附、臭氧氧化等高成本的工艺进行深度处理。高浓度活性污泥法的处理效果大大优于一般活性污泥法，具有极好的去除总氮的效果和去除其它污染物的效果，适用于污水深度处理。
生化活性污泥处理系统，一般由生化池和沉淀池组成，在生化池中利用活性污泥去除污染物，在沉淀池中实现泥水分离，得到处理后的出水。
但是，稳定维持生化处理系统的高浓度活性污泥是困难的，因为随着活性污泥的浓度升高，污泥沉降性能会显著降低，影响沉淀池中的泥水分离。实现稳定维持生化系统高浓度活性污泥的方法很多，但均存在一定优缺点，例如：
(1)生物膜法，需要价格高的膜组件，出水阻力大使得运行成本高，而且曝气量很大使得有机碳损失大，不利于脱氮;
(2)投加比重大的加载物质，如泥沙或铁粉等，克服了生物膜法的缺点，但需要投加和/或回收设备，操作麻烦且增加成本;
(3)采用高效沉淀池，克服了生物膜法和加载物质的缺点，但提高的幅度存在一定局限性。
辅助化学除磷，可以达到出水总磷的严格要求，如地方性准IV级排放标准(0.3mg/L)、地面水环境质量IV级标准(0.3mg/L)或地面水环境质量III级标准(0.2mg/L)。但需要在生化处理之后设置混合反应池和沉淀池等构筑物，辅助化学除磷，一般置于生化处理之后。
发明内容
为解决现有技术中的实现高浓度活性污泥法的途径存在的不足问题，本发明的目的在于提供一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置及工艺。
为达到上述目的，本发明提供了一种实现高浓度活性污泥法的生化处理装置，该处理装置包括依次连通的缺氧池、兼氧池、好氧池、混合反应池、沉淀池，好氧池与缺氧池通过混合液回流管连接，沉淀池与缺氧池通过污泥回流管连接，混合反应池上连接化学药剂投加系统。
现有技术中的生化活性污泥处理装置是在生化池之后设置沉淀池，化学辅助除磷一般是在生化处理装置之后设置混合反应池和沉淀池等构筑物。本发明是在生化池和沉淀池之间设置混合反应池，由此产生的化学污泥，对生化处理并无不利影响。本发明只需设置混合反应池，利用生化活性污泥处理装置的沉淀池，不需另建沉淀池，节约了工程投资。
进一步地，混合反应池由絮凝池和出水槽组成，絮凝池包括横向设置的第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池，第一絮凝池与好氧池的出水口连通，第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池、出水槽通过洞口依次连通，出水槽与沉淀池的进水口连通，化学药剂投加系统设置在第一絮凝池上方。第一絮凝池的进水方式是上进下出，第二絮凝池的进水方式是下进上出，第三絮凝池的进水方式是上进下出，第四絮凝池的进水方式是下进上出。
其中，第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池内均设有搅拌器，各池的搅拌器相互联动连接，且各池搅拌器的直径依次递减。
本发明的技术方案中，第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池横向设置，混合液依次经过四个絮凝池，并且通过第四絮凝池进入到最后的沉淀池中。由于各个絮凝池的宽度小于沉淀池的宽度，为了使进水均匀，设置出水槽，出水槽起到进水缓冲的作用。各个絮凝池中的搅拌器为联动连接，且各池搅拌器直径直径依次递减，以控制其浆板的边缘线速度，各池搅拌器的转速依次递减。
进一步地，兼氧池与好氧池内均设置有多个微孔曝气盘。
进一步地，沉淀池内设置有链式刮泥机和穿孔排泥管，穿孔排泥管与污泥回流管连接。
本发明还提供了一种实现高浓度活性污泥法的处理工艺，该工艺包括以下步骤：
(1)进水污水、好氧池回流的混合液与沉淀池回流的污泥形成混合液，在缺氧池内进行反硝化处理;
(2)步骤(1)处理后的混合液在兼氧池内进行同步硝化与反硝化处理;
(3)步骤(2)处理后的混合液在好氧池内进行硝化处理，然后将部分混合液回流到缺氧池中;
(4)在混合反应池内，向步骤(3)处理后的混合液中投加混凝剂和絮凝剂进行化学辅助除磷;
(5)步骤(4)处理后的混合液在沉淀池进行泥水分离后，清水排放，同时将部分污泥回流到缺氧池中。
辅助化学除磷本来就需要投入化学药剂，本发明的生化处理工艺无须另外投入药剂，且同时实现高浓度活性污泥法，节约了运行成本，而且，高浓度活性污泥法的曝气量较少，也可以节约运行成本。
进一步地，步骤(1)中形成混合液的活性污泥浓度MLSS控制在6g/L以上。
进一步地，步骤(2)中控制混合液的溶氧量为0.8-1.2mg/L，步骤(3)中控制混合液的溶氧量为2-2.5mg/L。
进一步地，混凝剂为硫酸铝、碱式氯化铝、三氯化铁中的一种，絮凝剂为聚丙烯酰胺。其中，混凝剂与絮凝剂的投加量均为50-100ppm。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的生化处理装置只需在好氧池与沉淀池之间设置混合反应池，在混合反应池中结合化学药剂辅助处理，实现了高浓度活性污泥法，且装置结构简单，节约了工程投资。
(2)本发明化学辅助除磷投加的化学药剂，可以显著提高生化处理系统的活性污泥的沉降性能，稳定维持生化系统的高浓度活性污泥，实现高浓度活性污泥法，投加化学药剂，由此产生的化学污泥，对生化处理并无不利影响;在利用化学辅助除磷实现深度除磷的同时，利用高浓度活性污泥法实现深度去除总氮和其它污染物。
(3)本发明的处理工艺既实现了化学辅助除磷，同时又实现了高浓度活性污泥法，可以达到更高水平的总磷和总氮去除效果，并相当有效地去除其它污染物，可以广泛应用于所有城市黑臭水体治理、城市污水深度处理或类似的工业废水处理。