申请日2018.07.12
公开(公告)日2018.11.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及污水处理领域，提供一种连续式污水处理的方法，聚糖菌活性污泥通过厌氧反应将污水中的有机物转化为胞内物质储存，沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。污水上清液进行硝化反应将氨氮转化为硝态氮;对聚糖菌活性污泥进行曝气，迅速启动胞内储存代谢途径的同时保持胞内储存物质的含量。硝化处理后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物。脱氮的泥水混合物进行好氧反应调节污泥性状。再次沉淀，分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至厌氧池中，实现连续式污水处理。本发明所述方法以聚糖菌代谢为核心，通过其碳循环与氮循环偶联完成对污水有机物和氮的同步高效去除。
权利要求书
1.一种连续式污水处理的方法，包括以下步骤：
(1)将污水通入设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中进行厌氧反应，将水中的有机物转化为胞内物质储存，在沉淀池Ⅰ沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥;
(2)将所述步骤(1)中得到的污水上清液通入硝化池内进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝态氮，得到硝化处理后的污水;将所述步骤(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池中进行曝气，启动聚糖菌胞内储存代谢途径;
(3)将步骤(2)得到的硝化处理后的污水与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，以聚糖菌胞内储存物质作为碳源进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物;
(4)将步骤(3)所述脱氮的泥水混合物通入好氧池进行好氧反应，经沉淀池Ⅱ再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)所述的厌氧池中，实现连续式污水处理。
2.根据权利要求1所述的连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)聚糖菌活性污泥的污泥浓度为3000～6000g/L。
3.根据权利要求2所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)的厌氧反应和/或步骤(3)的反硝化反应时，进行搅拌。
4.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(2)的硝化反应和所述步骤(4)的好氧反应时，体系中的溶氧浓度不低于2.0mg/L。
5.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的曝气包括依次进行的第一曝气和第二曝气，所述第一曝气的溶氧浓度不低于2.0mg/L，第二曝气的溶氧浓度为0.5～1.0mg/L。
6.根据权利要求5所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述第一曝气时间为40～60min，第二曝气时间为30～60min。
7.根据权利要求1～6任意一项所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的厌氧反应时间为100～150min，沉淀时间为30～60min;
所述步骤(2)中的硝化反应时间为150～240min;
所述步骤(3)中的反硝化反应时间为120～180min;
所述步骤(4)中的好氧反应时间为30～60min。
8.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述步骤(4)中沉淀池Ⅱ分离得到的聚糖菌活性污泥回流比为6～8:2～4。
9.根据权利要求1所述连续式污水处理的方法，其特征在于，所述连续式污水处理方法在15～33℃下进行。
10.一种实现权利要求1～9任意一项所述连续式污水处理方法的装置，其特征在于，包括顺次连通的厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ;还包括与所述沉淀池Ⅰ的污泥出口连通的污泥曝气池，所述污泥曝气池与所述缺氧池连通;
所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道;
所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。
说明书
一种连续式污水处理的方法及其装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种连续式污水处理的方法及其装置。
背景技术
储存反应是微生物代谢的本能反应，也是微生物碳源最为有效利用方式之一。具有典型储存反应特征的污水生物处理过程包括聚磷菌和聚糖菌。其中聚糖菌(GlycogenAccumulating Organisms GAOs)的典型特征是以糖原作为厌氧代谢能源，表现为厌氧吸收并储存有机物但不释磷，好氧阶段合成糖原而不吸磷。目前关于聚糖菌的研究均是在生物除磷系统，由于聚磷菌在自然条件下并非优势菌种，所以大部分研究的目的也是基于如何减小系统中聚糖菌与聚磷菌的生长代谢竞争。因此与对聚磷菌的研究比较，对聚糖菌的认识还远远不足。
近年来研究发现与聚磷菌类似，聚糖菌也具有反硝化能力，将其称为反硝化聚糖菌。在厌氧-缺氧条件下富集得到反硝化聚糖菌，批式试验结果表明，该反硝化聚糖菌能够还原硝酸盐，这一重要结果为聚糖菌的应用提供坚实的理论基础。
发明内容
本发明为了解决现有技术中没有以聚糖菌为核心的高效污水处理方法的问题，提供了一种以聚糖菌功能为核心的连续式污水处理的方法，无需添加外源碳源、除氮效率高、污泥产量低。
为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种连续式污水处理的方法，包括以下步骤：
(1)将污水通入设置有聚糖菌活性污泥的厌氧池中进行厌氧反应，将水中的有机物转化为胞内物质储存，在沉淀池Ⅰ沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥;
(2)将所述步骤(1)中得到的污水上清液通入硝化池内进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝态氮，得到硝化处理后的污水;将所述步骤(1)中得到的聚糖菌活性污泥通入污泥曝气池中进行曝气，启动聚糖菌胞内储存代谢途径;
(3)将步骤(2)得到的硝化处理后污水与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，以聚糖菌胞内储存物质作为碳源进行反硝化反应，得到脱氮的泥水混合物;
(4)将步骤(3)所述脱氮的泥水混合物通入好氧池进行好氧反应，调节污水和污泥性状。经沉淀池Ⅱ再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至步骤(1)所述的厌氧池中，实现连续式污水处理。
优选的，所述步骤(1)聚糖菌活性污泥的污泥浓度为3000～6000g/L。
优选的，所述步骤(1)的厌氧反应和/或步骤(3)的反硝化反应时，进行搅拌。
优选的，所述步骤(2)的硝化反应和所述步骤(4)的好氧反应时，体系中的溶氧浓度不低于2.0mg/L。
优选的，所述步骤(2)中的曝气包括依次进行的第一曝气和第二曝气，所述第一曝气的溶氧浓度不低于2.0mg/L，第二曝气的溶氧浓度为0.5～1.0mg/L。
优选的，所述第一曝气时间为40～60min，第二曝气时间为30～60min。
优选的，所述步骤(1)中的厌氧反应时间为100～150min，沉淀时间为30～60min;
所述步骤(2)中的硝化反应时间为150～240min;
所述步骤(3)中的反硝化反应时间为120～180min;
所述步骤(4)中的好氧反应时间为30～60min。
优选的，所述步骤(4)中沉淀池Ⅱ分离得到的聚糖菌活性污泥回流比为6～8:2～4。
优选的，所述连续式污水处理方法在15～33℃下进行。
本发明还提供了一种实现上述技术方案所述连续式污水处理方法的装置，包括顺次连通的厌氧池、沉淀池Ⅰ、硝化池、缺氧池、好氧池和沉淀池Ⅱ;还包括与所述沉淀池Ⅰ的污泥出口连通的污泥曝气池，所述污泥曝气池与所述缺氧池连通;
所述沉淀池Ⅱ与厌氧池之间设置有回流通道;
所述污泥曝气池、硝化池和好氧池设置有空气曝气装置。
本发明提供的连续式污水处理的方法，将污水通入厌氧池，池中的聚糖菌活性污泥发生厌氧反应将污水中的有机物转化为胞内物质进行储存，在沉淀池Ⅰ内经沉淀分离得到污水上清液和聚糖菌活性污泥。将污水上清液通入硝化池内发生硝化反应，污水中的氨氮转化为硝态氮;聚糖菌活性污泥在曝气池内曝气以发生好氧反应，迅速启动胞内储存代谢途径的同时保持胞内储存物质的含量。将已完成硝化反应的污水上清液与曝气后的聚糖菌活性污泥在缺氧池内混合，聚糖菌利用胞内碳源储存物质发生反硝化反应，并合成糖原得到脱氮的泥水混合物。将脱氮的泥水混合物排入好氧池中污泥发生好氧反应进一步去除污水中残存的有机物，并调节污水和污泥性状。再次沉淀，即分离得到出水和聚糖菌活性污泥，沉淀得到的聚糖菌活性污泥回流至厌氧池中，实现连续式污水处理。本发明所述方法以聚糖菌代谢为核心，通过其碳循环与氮循环偶联完成对污水有机物和氮的同步高效去除，除氮效率高，无需添加碳源，脱氮效果稳定。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：
(1)本发明所述方法有效地利用聚糖菌胞内储存机制，可以最大限度地利用污水中碳源进行反硝化，无需外加碳源。
(2)与常规工艺比较聚糖菌利用胞内碳源脱氮工艺稳定，且脱氮效率较高，通常可达到80～90%。
(3)本发明对有机碳源的合理利用也最大限度地避免了好氧氧化产生的大量二氧化碳等温室效应气体，因此具有节能、二次污染小的特点。
(4)本发明所述方法中的聚糖菌泥龄长，剩余污泥排放少。
(5)本发明所述方法中污泥曝气池的设立可以通过水力停留时间的变化来调节微生物的聚糖代谢途径，有效实现对工艺运行稳定性的控制。
(6)在本发明的优选技术方案中，将污泥曝气池设置为两级曝气，能够进一步加速聚糖菌胞内储存代谢途径的启动，同时还能保持聚糖菌胞内储存物质的含量，避免被大量消耗。