申请日2003.01.09
公开(公告)日2003.06.18
IPC分类号C02F9/14; C02F9/02
摘要
本发明属环保技术领域，具体涉及一种化学生物絮凝——悬浮填料床处理城市污水的方法。本发明通过化学生物絮凝深度集成强化一级处理大大提高废水的处理效率;悬浮填料床内装有悬浮粒子填料，为微生物提供很好的附着栖息地，大大提高了生化反应器内有效的微生物浓度。这种深度集成的物化生化组合工艺可使污水处理效率大大提高，有效去除化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氮、磷等污染物，使水力停留时间大大减少，有效地节约用地。本方法可将出水总磷浓度控制在较低的水平，满足了日益严格的出水总磷排放标准。本发明占地少、操作简单、成本低廉、工人劳动强度低。
権利要求書
1、一种化学生物絮凝----悬浮填料床处理城市污水的方法，采用的化学生物絮凝反应器， 其特征在于具体步骤为：
(1)将城市污水泵入化学生物絮凝反应器，在反应器中与化学混凝剂、有机高分子絮凝 剂充分混合，混合及反应时间为20-40分钟;
(2)经化学生物絮凝反应器中出来的混合液进入中间沉淀池进行固液分离，中间沉淀池 的沉淀时间为0.5-3小时，产生的沉淀物部分经循环泵回流入化学生物絮凝反应器，回流比 为20-40%，剩余部分沉淀物为剩余污泥排放。
2、根据权利要求1所述的处理城市污水的方法，其特征在于化学混凝剂采用聚合氯化 铝、聚合氯化铝铁、硫酸铝之一种，加入量以Al2O3为有效成份计小于10mg/l。
3、根据权利要求1所述的处理城市污水的方法，其特征在于有机高分子絮凝剂采用聚 丙烯酰胺、硅胶之一种，加入量为0-0.5mg/l。
4、根据权利要求1所述的处理城市污水的方法，其特征在于还包括如下步骤：
(1)从中间沉淀池产生的上清液进入悬浮填料床反应器进行生化反应，反应时间为2-6 小时，填料投加率为10-70%，气水比为2∶1-8∶1;
(2)从悬浮填料床反应器中出来的夹带脱落生物膜和污泥的混合液进入二沉池再次进行 固液分离，沉淀时间为0.5-3小时，其中上清液出水即为达到排放标准的污水，沉淀物根据 需要可以部分经泵回流至悬浮填料床反应器，回流比为0-50%，剩余部分沉淀物作为剩余 污泥排放。
5、根据权利要求4所述的处理城市污水的方法，其特征在于悬浮填料床中的填料是粒 状，为球形或圆柱形，粒子的粒径为0.5mm～10mm，比重为0.8～1.0，比表面积为 100m2/m3～3000m2/m3。
说明书
一种化学生物絮凝----悬浮填料床处理城市污水的方法
技术领域
本发明属环保技术领域，具体涉及一种化学生物絮凝----悬浮填料床处理城市污水的方 法。
背景技术
随着全球人口的不断增加、社会的不断发展、城市化进程的不断加速，城市污水量的 增长速度惊人。又由于城市污水中含有大量的无机营养元素如氮与磷，造成了受纳水体的 富营养化。在目前城市污水的处理中，占绝对主导地位的是活性污泥法。传统的活性污泥 法不具有脱氮除磷的功能，基于生物好氧硝化缺氧反硝化以及厌氧释磷好氧过量吸磷的理 论开发出了一系列生物脱氮除磷的活性污泥工艺，目前公认的处理难度在出水磷浓度的控 制上，几种不同的城市污水脱氮除磷技术如下：
(一)A2/O工艺
这是目前研究与应用最为广泛的一种生物脱氮除磷工艺，它的主体构筑物包括缺氧反 应器、厌氧反应器和好氧反应器等，研究及实际工程运行经验表明，其对氮元素的去除效 果较好，去除有机物的能力很稳定，但其存在着如下一些缺陷：(1)池体多，增加了很多 连接的管道;(2)水力停留时间长，处理池体积大，基建费用高，同时也增加了占地面积; (3)回流系统多，设备多而分散，运行管理复杂，对操作人员的素质要求高;(4)处理效 果很大程度上依赖于进水水质，当水质波动时，处理效果得不到保证，不耐冲击负荷;(5) 能耗高，增加了运行费用;(6)除磷效果不稳定，不能保证达标。
(二)SBR工艺
该工艺是一个间歇式的活性污泥系统，活性污泥的曝气、沉淀、出水排放均在同一个 反应器内进行。它是在时间序列上创造了缺氧、厌氧和好氧的环境，为脱氮除磷微生物生 长提供条件，它的优点是单池系统，可以用时间继电器实现自动控制，研究及工程实践表 明其存在着如下的一些缺陷：(1)由于是间歇操作，该工艺不适合大规模的城市污水处理 工程;(2)由于脱氮微生物和除磷微生物之间的相互竞争，该工艺对氮及磷的处理效果不 理想，很少能同时达标;(3)水力停留时间长，处理池体积大，基建费用高，同时也增加 了占地面积;(4)处理效果很大程度上依赖于进水水质，当水质波动时，处理效果得不到 保证。
(三)侧流除磷(Phostrip)工艺
该工艺是将生物除磷与化学除磷结合的一个代表，一部分回流污泥被送入专门的反应 器进行释磷，然后用石灰沉淀所释放的磷。研究和工程实践表明该工艺除磷效果好，不受 进水水质的影响，但其存在着如下一些缺陷：(1)需要增加专门的反应器和设备，增加了 基建费用;(2)增加了操作管理的复杂性，对操作人员的技术水平要求高;(3)使用了石 灰，其贮存和预备系统的问题也较多;(4)污泥因石灰的加入其量大大增加，处理费用增 加。
发明内容
本发明的目的在于提出一种操作简单、成本低廉，能有效去除氮磷等污染物的处理城 市污水的方法。
本发明提出的处理城市污水的方法，采用化学生物絮凝反应器，具体步骤为：
(1)将城市污水泵入化学生物絮凝反应器，在反应器中与化学混凝剂、有机高分子絮凝 剂充分混合，混合反应时间为20-40分钟，有效去除总磷(TP)、悬浮固体(SS)、化学需氧量 (COD)和生化需氧量(BOD);
(2)经化学生物絮凝反应器出来的混合液进入中间沉淀池，进行固液分离，中间沉淀池 的沉淀时间为0.5-3小时，产生的沉淀物部分经循环泵回流入化学生物絮凝反应器，回流比 控制在20-40%，剩余部分沉淀物作为污泥排放，上清液可达到国家有关排放标准。
本发明所采用的化学混凝剂可以采用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁、硫酸铝等之一 种，加入量以Al2O3为有效成份时，小于10mg/l。
本发明所采用的有机高分子絮凝剂可以采用聚丙烯酰胺(PAM)、硅胶等之一种，加入量 为0-0.5mg/l。
本发明提出的处理城市污水的方法，为了进一步有效去除氨氮和有机物，可以在中间 沉淀池后加入悬浮填料床反应器。其具体步骤为：
(1)从中间沉淀池产生的上清液进入悬浮填料床反应器进行生化反应，反应时间为2-6 小时，填料投加率为10-70%，较优为30-50%，气水比为2∶1-8∶1，可进一步有效去除 氮和有机物等;
(2)从悬浮填料床反应器中出来的夹带脱落生物膜和污泥的混合液进入二沉池再次进行 固液分离，沉淀时间为0.5-3小时，沉淀出水即达到国家综合排放标准(GB8978-1996) 的要求，沉淀物根据需要可以部分经泵回流至悬浮填料床反应器，回流比0-50%，其余部 分沉淀物为剩余污泥。
本发明所采用的悬浮填料床反应器是生物膜法的一种形式，兼有活性污泥法和膜法的 特点，为微生物提供附着生长的填料。填料在水中处于悬浮状态，能在反应器内流化翻动; 悬浮填料粒子比重为0.8～1.0，填料为φ0.5mm～φ100mm的球形，或φ0.5mm×0.5mm～φ 100mm×100mm的圆柱形，比表面积为100m2/m3～3000m2/m3，构造为不同规格形状规则的 叶片向四周扩散，为微生物提供面积较大的栖息场所。通过生物作用去除氨氮和有机物。由 于填料在运行过程中处于流化状态，一方面使污染物与填料上的生物膜广泛而频繁接触， 传质效率高，另一方面填料可以切割大气泡为小气泡，从而提高氧的利用率。
本发明通过化学生物絮凝反应去除大部分悬浮固体和总磷，以及部分BOD和COD; 采用悬浮填料床作为后续处理的反应器，能有效的控制出水氨氮浓度。
经本发明方法处理后，出水可使CODCr≤100mg/l，TP≤1mg/l，NH3-N≤10mg/l。出水水 质优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)标准的要求。
本发明采用了化学和生物絮凝深度集成的技术，充分利用了回流混合污泥的絮凝和吸 附性能，可以在使用少量化学药剂的情况下大大提高处理效率。这样可以减少反应时间， 提高反应器的处理能力，从而降低基建投资费用。
本发明中悬浮填料床反应器采用的悬浮填料的比重与水的比重接近，在废水中呈悬浮 状态，比表面积比一般的固定弹性或半弹性填料大，为微生物提供了大面积的栖息场所。