申请日2005.10.30
公开(公告)日2006.06.14
IPC分类号C02F1/52; C02F3/30
摘要
本发明涉及一种粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺。它包括缺氧生化反应、好氧生化反应、混凝反应、沉淀;其中缺氧生化反应、好氧生化反应、混凝反应和沉淀分别对应在缺氧池、好氧池、混凝池和沉淀池中进行;由缺氧池、好氧池、混凝池和沉淀池组成一体化反应池;在混凝池中添加粉末化生物载体混凝剂。本工艺不仅占地少、投资小、成本低、处理效果好，而且适用性强、设备简单、操作方便、能连续处理，可用于多种工业污水和城市污水处理。本工艺所具有的特点，使得多种污水处理构筑物的一体化成为可能，便于紧凑化、单元化、规模化建设;从工艺机理来看，它也适合常规活性污泥法污水厂的改造，以挖掘现有污水厂的处理潜力。
权利要求书
1、一种粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺，它依序包括缺氧生 化反应、好氧生化反应，其特征在于：它还依序包括混凝反应、沉淀;其中缺氧 生化反应、好氧生化反应、混凝反应和沉淀分别对应在缺氧池、好氧池、混凝池 和沉淀池中进行;由缺氧池、好氧池、混凝池和沉淀池组成一体化反应池;在混 凝池中添加起化学除磷和絮凝澄清作用的粉末化生物载体混凝剂。
2、根据权利要求1所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：将在好氧池中产生的混合液和沉淀池中的含粉末化生物载体的污泥 回流至缺氧池。
3、根据权利要求2所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：在好氧池和混凝池内的粉末化生物载体呈流化状态，粉末化生物载 体、污水和空气在好氧池和混凝池内翻滚流动，实现粉末化生物载体与气相、液 相、气液相之间的充分混合;粉末化生物载体始终悬浮于液、气体中并剧烈运动， 具有类似液体的自由流动性。
4、根据权利要求3所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：所述的粉末化生物载体混凝剂包括粉末化生物载体和硫酸亚铁、三 氧化二铝、干粉煤灰、三氧化二铁中的一种或一种以上。
5、根据权利要求4所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：所述的粉末化生物载体是具有高比表面积、高孔隙率、强吸附性和 混凝作用的生物载体，它包括经过提纯或激活的硅藻土、或膨润土、或沸石等中 的一种或一种以上，以及化学絮凝剂。
6、根据权利要求5所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：所述的激活是指通过物理的方法去除硅藻土、或膨润土、或沸石等 中伴生着的杂质、破环其本来平衡的电位。
7、根据权利要求6所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：所述的一体化反应池采取自然挂膜方式启动，其中缺氧池采用潜水 搅拌器，利用机械搅拌或者微曝形成缺氧环境，防止污泥沉淀，污水从缺氧池流 经整个一体化反应池;好氧池则采用组合式旋切曝气器，利用其空气及水力搅拌 作用，使粉末化高效生物载体随水流在反应池内循环翻滚、流动，同时通过控制 溶解氧来控制曝气量。
8、根据权利要求7所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：好氧池末端经充分硝化后的混合液以100～200%的回流比回流到 缺氧池;活性粉末化生物载体以约每升污水20-50mg粉末化生物载体的量投加 到好氧池末端的混凝反应池，与污水快速混凝反应后进入沉淀池，进行固液分离。
9、根据权利要求8所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：经沉淀后含有高浓度粉末化生物载体的污泥，一部分以50～100% 的回流比回流到缺氧池作为高效生物载体，而剩余污泥则间歇从沉淀池内排放经 浓缩脱水等方法处理后外运处置的污泥处置程序，以保持A/O反应池内混合液悬 浮固体浓度在16g/L左右。沉淀池出水经消毒后根据要求或排入收纳水体，或作 为回用水源。
9、根据权利要求7所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：在A/O反应池中水力停留时间为6h，其中缺氧池2h、好氧池4h; 好氧池中的溶解氧为2mg/L，混合液回流比为100～200%，污泥回流比为50～ 100%。
10、根据权利要求7所述的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺， 其特征在于：在本发明流程中的污泥龄为硝化菌最小世代周期的两倍以上，并不 得<3～5d，为保证一年四季都有充分的硝化反应，污泥龄应>10d。
说明书
粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工艺
技术领域：
本发明涉及一种污水处理工艺，尤其涉及一种流化床A/O污水处理工艺。
背景技术：
城市污水中含各类杂质，按其物化性质，可分为三类：第一类为固体悬浮物 SS，第二类为有机污染物COD及BOD，第三类为无机营养盐N和P。它们以溶解、 胶体、悬浮颗粒形式分散于污水中，污水中的COD和BOD、有机氮、TN、TP以 三相形式存在，无机氮以分子相存在，SS以粗颗粒和胶体分散相存在，而粗颗 粒固体和胶体部分约占了COD和BOD中的80%。各种污水实际上是以水为分散 介质、各种组分为分散相的分散体系，按分散相粒度，也可分为三类：分散相粒 度在0.1～1nm间的真溶液，分散相粒度在1～100nm间的胶体溶液，分散相粒度 >100nm的悬浮液。其中粒度在0.1nm～1nm间的真溶液可采用生化处理，粒度 在1nm～100μm间的部分悬浮液和胶体溶液可采用混凝处理，而粒度>100μm的 悬浮液可采用沉淀或过滤处理。
现有的城市污水一般采用活性污泥法、生物膜法或物化法，这些方法都不能 很好地在一个工序中同时对污水进行脱N除P。
发明内容：
本发明解决了现有的纯生物或纯化学污水处理工艺中脱N除P相互矛盾的问 题，提供一种利用粉末化的高效载体的生物作用和吸附、混凝及过滤等物化作用， 实现生化脱N和物化除P一体化的粉末化复配生物载体流化床A/O污水处理工 艺。
本发明的工艺步骤如下：它依序包括缺氧生化反应、好氧生化反应，它还依 序包括混凝反应、沉淀;其中缺氧生化反应、好氧生化反应、混凝反应和沉淀分 别对应在缺氧池、好氧池、混凝池和沉淀池中进行;由缺氧池、好氧池、混凝池 和沉淀池组成一体化反应池;在混凝池中添加起化学除磷和絮凝澄清作用的粉末 化生物载体混凝剂。
本发明工艺具有以下特点：
(1)A/O反应池内的混合液悬浮固体浓度约达6000mg/L，污泥停留时间长 (≥30d)，且为多菌群活性污泥，污泥负荷远高于普通活性污法，微生物具有多 样性，所能处理的污染物范围广，可处理污染物浓度较高或较低污水。
(2)A/O反应池内的粉末化生物载体比表面积约为1000m2/L，固、液接触 面积大，能在短时间内去除污水中的大量污染物。而且生物菌群固定在载体上， 可耐冲击负荷与毒物负荷，污染负荷较高时，污泥循环再生的生物量较小，不会 因为生物量的累积而引起系统阻塞。
(3)本工艺与常规工艺相比，集吸附、混凝、过滤和生化作用于一体，可 以形成一个完整实用的污水处理工艺单元，缩短了水力停留时间，减小了生物反 应池体积，提高了处理效率。
(4)本工艺不仅占地少、投资小、成本低、处理效果好，而且适用性强、 设备简单、操作方便、能连续处理，可用于多种工业污水和城市污水处理。
(5)本工艺所具有的特点，使多种污水处理构筑物的一体化成为可能，便 于紧凑化、单元化、规模化建设，具有良好的应用前景;从工艺机理来看，它也 适合常规活性污泥法污水厂的改造，以挖掘现有污水厂的处理潜力。
(6)粉末化生物载体具有巨大的比表面积(约1000m2/[L池容])，使单位 池容的载体上保持较高的微生物量，混合液悬浮固体(多菌群活性污泥)浓度约达 6000mg/L，污泥负荷比普通活性污法高数倍，对一般污水在短时间内即能去除大 量污染物。由于载体的附着作用，生长的生物膜在生物反应池内脱落很少，微生 物不易随出水流失;可使反应池内的微生物维持在一定浓度范围，提高反应池内 的污泥浓度和停留时间。而且生物菌群固定在载体上，可承受冲击负荷与毒物负 荷，可处理污染物浓度较高或较低污水。进水基质负荷较高时，污泥循环再生的 生物量较小，不会因为生物量的累积而引起系统阻塞;进水基质负荷较低时，则 有利于微生物的增殖并附着于载体上。尽管生物反应池中仅在载体上附着生长一 层薄薄的膜，悬浮在池中的污泥量较少，但反应池中的固、液接触面积大、污泥 负荷高、污泥龄长(≥30d)，硝化菌能在系统中存活并维持一定数量，保证了硝 化效果，对NH4 +-N的去除效果相当好。