申请日2010.06.13
公开(公告)日2010.10.13
IPC分类号C02F9/14; C02F1/56; C02F3/30
摘要
本发明公开了应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，该方法低浓度城镇的污水先通过提升泵进入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留时间为3～8h，溶解氧控制为0.38～0.45mg/L;然后污水进入悬浮填料移动床;污水由曝气管的曝气搅动作用下与悬浮陶粒填料混合，微生物在悬浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成挂膜后，悬浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厌氧的环境，污水中的有机物被悬浮陶粒吸附在表面，有机物被生物膜中的微生物实现同时硝化反硝化实现同时去碳脱氮;污水最后进入加药混凝池，在加药混凝池加入混凝剂和，充分反应后进入斜管沉淀池沉淀;本发明具有水力停留时间短、用地省，投资省运行费用低的特点。
摘要附图
权利要求书
1.应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)低浓度城镇的污水通过提升泵进入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留时间为3～8h，溶解氧控制为0.38～0.45mg/L;
(2)经过水解酸化处理后的污水进入悬浮填料移动床;污水由进水口进入，经隔板导流使水流向下，进入床体下部，通过隔板下部的滤网进入第一单元体;在第一单元体，污水由曝气管的曝气搅动作用下与悬浮陶粒填料混合，微生物在悬浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成挂膜后，悬浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厌氧的环境，污水中的有机物被悬浮陶粒吸附在表面，有机物被生物膜中的微生物实现同时硝化反硝化实现同时去碳脱氮;经过第一单元体处理出水过滤网进入滤网与隔板之间的缓冲区，再过隔板下部滤网进入第二单元体，污水在第二单元体的处理过程与第一单体处理过程相同，再进入第三极反应器，最终处理后的出水经溢流堰由出水口外排;污水在悬浮填料移动床力停留时间为3～10h，曝气的气水比3∶1～7∶1;所述悬浮陶粒填料为轻质陶粒填料，外观为球形，粒径8～12mm，陶粒的堆积密度为350～400kg/m3，颗粒密度为600～700kg/m3，空隙率为40%，比表面积为3.5～4.0cm2/g;
(3)从悬浮填料移动床出水口的污水进入加药混凝池，在加药混凝池加入混凝剂和，充分反应后进入斜管沉淀池沉淀;以混凝剂PAC和助凝剂PAMPAC在污水中浓度计，混凝剂PAC投加量为5～25mg/L，PAM投加量为1～3mg/L。
2.根据权利要求1所述的应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于：所述水解酸化池中设有塑料组合填料、石棉瓦板材填料，填充率都为30%，填料固定码放在池底的支撑架上。
3.根据权利要求1所述的应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于：所述曝气管为空腔圆柱状，分为曝气进气管和布气管，布气管水平设置，进气管竖直设置，进气管外接鼓风机，进气管下端由法兰固定在布气管中央，布气管设有曝气孔，曝气孔的中心线与水平面呈45°。
4.根据权利要求3所述的应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于：所述曝气管由PVC管、ABS管或铝合金管制成的穿孔曝气管。
5.根据权利要求3所述的应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于：所述滤网由铝合金材料制成5mm×5mm孔径的网格。
6.根据权利要求1所述的应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，其特征在于：所述低浓度城镇的污水来自沉砂池。
说明书
应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法
技术领域
本发明涉及低碳高氨氮的营养失衡型污水处理，具体涉及应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法。
背景技术
随着小城镇经济的不断发展、城市化进程的不断加速，城镇污水量的增长速度和处理难度也在不断加大。我国南方城镇污水属于低碳高氨氮的营养失衡型污水，总体来说是低浓度污水，但容易造成富营养化。多年以来，在我国城镇污水处理厂，主要采用引进为主的活性污泥法及其变形工艺、SBR及其变形工艺等，具体处理方法包括如下类型：
(一)传统活性污泥法：该工艺技术成熟，处理效果较好且稳定可靠，适应性强，配套设备已系列化生产，设计及运行管理规范。但是存在能耗大，易产生污泥膨胀现象，除磷脱氮效果差，剩余污泥产量大，剩余污泥处理及处置费用高，耐冲击负荷较差，构筑物较多，自动化要求高，占地面积大。
(二)生物膜法：该方法微生物相丰富，生物量大，负荷高，污泥浓度可高达活性污泥法的5～20倍，利于世代时间长的硝化、反硝化细菌的生长繁殖，具有一定的同时硝化反硝化脱氮功能;菌体的稳定性高、抗毒性好、环境适应性强，耐冲击负荷，无污泥膨胀问题;剩余污泥产量少，能处理低浓度(BOD5低于50mg/L)污水，不需要污泥回流，运行管理简便，运行稳定可靠且成本较低，且占地小。但是该方法挂膜时间长，启动、调试时间长;主要构筑物结构比较复杂，安装要求高，要求自动化程度高;投资费用较高。
(三)悬浮填料移动床工艺：20世纪90年代中期开发的悬浮载体生物膜法，又称悬浮填料移动床(moving bed biofilm reactor，简称MBBR)工艺;集传统流化床和生物接触氧化法两者的优点于一身，与活性污泥法和其他生物膜法相比，它克服了活性污泥法占地大、会发生污泥膨胀以及污泥流失等缺点;解决了固定床生物膜法需定期反冲洗、清洗滤料和更换曝气器等复杂操作问题;克服了流化床使载体流化的动力消耗过大的缺点。比好氧生物滤池容积利用率高;比生物转盘机械故障率低;比曝气生物滤池布气布水均匀，不需反冲洗;比流化床运行稳定。脱氮功能也十分突出。但MBBR的技术和应用还存在以下一些问题：(1)塑料填料填充率较大，成本较高，能耗较高;(2)塑料填料挂膜和脱膜都不理想，影响处理效果，且塑料填料上微生物生长单一，生物膜耐冲击负荷性不强，恢复缓慢。此外，软性、半软性填料经常缠绕纠结，流动性差;(3)除磷效果差，没有除磷配套措施。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种挂膜时间短、除磷效果好、经济实用，能有效处理南方城镇低浓度、低碳高氨氮生活污水的方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
应用轻质陶粒悬浮填料移动床处理生活污水的方法，包括如下步骤：
(1)低浓度城镇的污水通过提升泵进入水解酸化池，污水在水解酸化池水力停留时间为3～8h，溶解氧控制为0.38～0.45mg/L;
(2)经过水解酸化处理后的污水进入悬浮填料移动床;污水由进水口进入，经隔板导流使水流向下，进入床体下部，通过隔板下部的滤网进入第一单元体;在第一单元体，污水由曝气管的曝气搅动作用下与悬浮陶粒填料混合，微生物在悬浮陶粒表面及孔道中繁殖;完成挂膜后，悬浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厌氧的环境，污水中的有机物被悬浮陶粒吸附在表面，有机物被生物膜中的微生物实现同时硝化反硝化实现同时去碳脱氮;经过第一单元体处理出水过滤网进入滤网与隔板之间的缓冲区，再过隔板下部滤网进入第二单元体，污水在第二单元体的处理过程与第一单体处理过程相同，再进入第三极反应器，最终处理后的出水经溢流堰由出水口外排;污水在悬浮填料移动床力停留时间为3～10h，曝气的气水比3∶1～7∶1;所述悬浮陶粒填料为轻质陶粒填料，外观为球形，粒径8～12mm，陶粒的堆积密度为350～400kg/m3，颗粒密度为600～700kg/m3，空隙率为40%，比表面积为3.5～4.0cm2/g;
(3)从悬浮填料移动床出水口的污水进入加药混凝池，在加药混凝池加入混凝剂和，充分反应后进入斜管沉淀池沉淀;以混凝剂PAC和助凝剂PAMPAC在污水中浓度计，混凝剂PAC投加量为5～25mg/L，PAM投加量为1～3mg/L。
为进一步实现本发明目的，所述水解酸化池中优选设有塑料组合填料、石棉瓦板材填料，填充率都为30%，填料固定码放在池底的支撑架上。
所述曝气管优选为空腔圆柱状，分为曝气进气管和布气管，布气管水平设置，进气管竖直设置，进气管外接鼓风机，进气管下端由法兰固定在布气管中央，布气管设有曝气孔，曝气孔的中心线与水平面呈45°。
所述曝气管优选由PVC管、ABS管或铝合金管制成的穿孔曝气管。
所述滤网优选由铝合金材料制成5mm×5mm孔径的网格。
所述低浓度城镇的污水优选来自沉砂池。
与现有的MBBR污水处理反应器相比，本实用新型具有以下优点：
本发明首先采用水解酸化，可以有效地增大废水的可生化性，提高后续的陶粒MBBR的降解效率;同时采用了好氧池回流，可有效地提高系统的脱氮效率;最后再经强化混凝沉淀除磷，提高了TP与污染物的去除效率。
(1)目前应用最多的是塑料填料的MBBR。实践表明，应用塑料填料，在MBBR的挂膜和脱膜上效果都不理想，膜内部的微生物即使失去活性仍无法脱落，影响了MBBR的处理效果。且塑料填料上微生物生长单一，使生物膜耐冲击负荷性不强，恢复缓慢。此外，软性、半软性填料经常缠绕纠结，流动性变差;而硬质球形填料填充率也不低，增加成本。目前国内塑料填料的替代品还包括菱角皮、毛竹等，这些材料的机械强度不够，而且使用受地域影响较大。本发明应用陶粒作为填料，不仅提高了挂膜速度，而且极大地降低了成本投资，便于普遍应用推广。
(2)目前单独使用MBBR处理南方城镇低浓度、低碳高氨氮生活污水，在有限建筑面积范围内，不仅去碳效率受到一定限制，而且脱氮除磷作用不能很好实现。本发明采用水解/轻质陶粒悬浮填料移动床/混凝沉淀处理南方城镇污水，水解酸化增大了水中污染物的可生化性，有利于后续好氧反应器的去碳作用;好氧硝化液的回流同样有利于整个系统的脱氮;最终的化学混凝沉淀保证了系统的除磷效果。
城镇低浓度污水经过本发明的组合工艺处理后，出水可达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。