申请日2019.08.20
公开(公告)日2019.11.15
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，属于城镇污水厂污水处理工艺领域，将生化池内部进行区间划分，划分为厌氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧过渡池、后好氧池，进水线性比例分配堰可直接将水按一定比例调整分配至缺氧池、缺氧/好氧过渡池内，二沉池内污泥回流至生化池内，二沉池外设置有外回流污泥比例分配堰，用于将二沉池内污泥按一定比例分配至厌氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧过渡池内，向外回流污泥比例分配堰内投加耐低温内生孢子微生物增值营养液;将厌氧池作为侧流污泥厌氧发酵池，对二沉池回流到生化池内的污泥进行机械搅拌，在侧流污泥厌氧发酵池内厌氧发酵以增加后续生化过程所需碳源。
权利要求书
1.一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，将生化池内部进行区间划分，划分为厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、缺氧/好氧过渡池(4)、后好氧池(5)(3)，在生化池的进水前端设置进水线性比例分配堰(7)，进水方向依次为进水线性比例分配堰(7)→厌氧池(1)→缺氧池(2)→好氧池(3)→缺氧/好氧过渡池(4)→后好氧池(5)(3)→二沉池(6)，进水线性比例分配堰(7)可直接将水按一定比例调整分配至缺氧池(2)、缺氧/好氧过渡池(4)内;
二沉池(6)内污泥回流至生化池内，二沉池(6)外设置有外回流污泥比例分配堰(8)，外回流污泥比例分配堰(8)用于将二沉池(6)内污泥按一定比例分配至厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、缺氧/好氧过渡池(4)内，另外，向外回流污泥比例分配堰(8)内投加耐低温内生孢子微生物增值营养液;
将厌氧池(1)作为侧流污泥厌氧发酵池，对二沉池(6)回流到生化池内的污泥进行机械搅拌，停留时间大于等于10hr，在侧流污泥厌氧发酵池内厌氧发酵以增加后续生化过程所需碳源。
2.根据权利要求1所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，在进水水质较低(2<进水BOD/进水TN<4)工况下，按运行模式①运行，即外回流污泥80%进入厌氧池(1)，20%进入缺氧/好氧过渡池(4);进水量80%进入厌氧池(1)，20%进入缺氧/好氧过渡池(4)的比例分配。
3.根据权利要求1所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，在进水水质过低(进水BOD/进水TN<2)工况下，按运行模式②运行，即外回流污泥的10~20%进入侧流污泥厌氧发酵池，侧流污泥厌氧发酵池内污泥浓度6-8g/L，单位体积搅拌器输入功率小于等于2w/m3，搅拌器采用竖轴式玻璃钢涡轮搅拌器，氧化还原电位(ORP)控制在≯-300mv，培养发酵型聚磷菌。
4.根据权利要求1所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，在冬季低温(T<12℃)工况下，按运行模式③运行：100%进水流量、20%-30%的外回流污泥进入厌氧池(1)，同时向厌氧池(1)内投加微生物增值营养液，进行机械混合搅拌。
5.根据权利要求4所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，在缺氧/好氧过渡池(4)处设置碳源补充投加点，同时在该处设置AL盐或Fe盐化学除磷药剂投加点。
6.根据权利要求5所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，所述碳源包括甲醇、醋酸。
7.根据权利要求1所述的一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，其特征在于，对外回流入生化池内的污泥进行3.5~4.5hr的充氧强曝气稳定, 外回流污泥稳定后连同进水一起进入好氧池(3)，在好氧池(3)内进行1.5-2hr的低氧搅拌接触。
说明书
一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺
技术领域
本发明涉及污水处理工艺技术领域，更具体的说，涉及一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺。
背景技术
随着国家生态文明建设大力推进、河(湖)水环境质量标准不断提高，城镇污水厂面临着日趋严格的出水水质指标要求，很多地区已陆续出台接近地表水IV类的污水厂出水排放标准，比如化学需氧量(CODcr)≤30mg/L(40mg/L)，生化需氧量(BOD)≤5mg/L，悬浮固体(SS)≤6mg/L，氨氮(NH4+-N)≤1.5mg/L(3.5mg/L)，总氮(TN)≤10mg/L(15mg/L)，总磷(TP)≤0.3mg/L(0.5mg/L)。
鉴于现状，城镇排水管道雨污混接造成雨水进入、污水管道与雨水排放口混接造成河道水倒灌、管道接口破损造成地下水渗入等现象大量存在，我国污水厂进水水质CODcr、BOD浓度普遍偏低，氨氮和总氮浓度相对偏高，CODcr、BOD与总氮比例偏低，SS浓度偏高并且与BOD比值偏大，进水砂量高。
现有技术在专利授权公告号为CN104556376B的一篇专利文件中，记载了一种基于短程反硝化提供亚硝酸盐的城市生物除磷自养脱氮方法，设有城市污水原水箱、生物除磷脱氮反应器、二沉池，城市污水原水箱设有溢流管和放空管，城市污水原水箱通过进水泵与生物除磷脱氮反应器进水管相连接，生物除磷脱氮反应器分为数个格室，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室，第一格室为设有悬浮填料的厌氧区，第二、三格室为设有悬浮填料的缺氧区，其余格室为好氧区，厌氧区和缺氧区设有搅拌器，好氧区通过设有空压机、气体流量计、气量调节阀及曝气头的曝气系统进行充氧，生物除磷脱氮反应器通过二沉池连接管与二沉池连接，二沉池通过污泥回流泵与生物除磷脱氮反应器进水管相连接，硝化液回流泵将最后一格好氧区和第一缺氧格室连接起来。
在上述及传统活性污泥法工艺中，比如厌氧/缺氧/好氧工艺以及其类似传统工艺面临深度脱氮除磷的稳定保障难的问题，在冬季低温、进水水质有机成分低的情况下无法在活性污泥法工艺中做到深度脱氮，往往在后续的三级深度处理中通过投加商品碳源和反硝化滤池借用深度去除，大负荷依靠深度处理去除氮磷不仅仅是增加了建设成本和运行投入，也带来化学污泥的大量产生，对后续污泥处理处置带来负面影响，不利于污水厂低碳绿色发展。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，能够适应适应冬季低温、进水水质偏低的进水条件，保障活性污泥法污水厂稳定高效运行。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多点污泥外回流增强生物脱氮除磷组合工艺，将生化池内部进行区间划分，划分为厌氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧过渡池、后好氧池，在生化池的进水前端设置进水线性比例分配堰，进水方向依次为进水线性比例分配堰→厌氧池→缺氧池→好氧池→缺氧/好氧过渡池→后好氧池→二沉池，进水线性比例分配堰可直接将水按一定比例调整分配至缺氧池、缺氧/好氧过渡池内，分配比例范围为0-100%;
二沉池内污泥回流至生化池内，二沉池外设置有外回流污泥比例分配堰，外回流污泥比例分配堰用于将二沉池内污泥按一定比例分配至厌氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧过渡池内，分配比例范围为0-150%;另外，向外回流污泥比例分配堰内投加耐低温内生孢子微生物增值营养液;
将厌氧池作为侧流污泥厌氧发酵池，对二沉池回流到生化池内的污泥进行机械搅拌，停留时间大于等于10hr，在侧流污泥厌氧发酵池内厌氧发酵以增加后续生化过程所需碳源。
通过采用上述技术方案，在生化池进水前增加进水线性比例分配堰，进水线性比例分配堰可直接将水按一定比例调整分配至缺氧池、缺氧/好氧过渡池内，实现进水直接跨过厌氧池，进入到缺氧池或过渡池内，二沉池外回流污泥部位增加外回流污泥比例分配堰，可将污泥回流进入厌氧池、缺氧池、好氧池、缺氧/好氧过渡池，同时，缺氧/好氧过渡池，可进行全池缺氧搅拌或全池好氧曝气，增加生化池内运行的灵活性，对外回流污泥进行侧流厌氧发酵，获得易降解挥发性脂肪酸 (rbCOD)，提供强化生物脱氮除磷所需碳源，另外向外回流污泥比例分配堰内投加耐低温内生孢子微生物增值营养液，以应对低温季节生化池脱氮除磷处理功能低下的问题;本发明对二沉池外回流污泥进行了多点回流，在生化池不同功能分区进行不同比例的外回流污泥组合，使各功能分区的活性污泥浓度、优势微生物体现功效差异，创造各功能分区强效微生物种源条件。同时结合进水点多点分配、混合液内回流多点分配、耐低温优势微生物增值营养液投加、部分外回流污泥侧流厌氧发酵、好氧/缺氧过渡池和后好氧池设置，使生化池各功能分区形成不同运行模式组合;能够有效应对进水水质较低、冬季低温、雨季汛期进水量大等各种典型进水工况下，并执行相应针对性运行回流，本发明依靠投入碳源可实现高效稳定的原位强化生物脱氮除磷。
本发明进一步设置为：在进水水质较低(2<进水BOD/进水TN<4)工况下，按运行模式①运行，即外回流污泥80%进入厌氧池，20%进入缺氧/好氧过渡池;进水量80%进入厌氧池，20%进入缺氧/好氧过渡池的比例分配。
通过采用上述技术方案，对外回流污泥进行厌氧池、缺氧/好氧过渡池两点比例分置回流，同时对进水也进行比例分流，分别投加到厌氧池、缺氧/好氧过渡池，生化池各单元功能成为厌氧/缺氧/好氧+后缺氧/后好氧5段强化脱氮流程，形成外回流污泥多点、进水多点比例分流运行模式。
本发明进一步设置为：在进水水质过低(进水BOD/进水TN<2)工况下，按运行模式②运行，即外回流污泥的10~20%进入侧流污泥厌氧发酵池，侧流污泥厌氧发酵池内污泥浓度6-8g/L，单位体积搅拌器输入功率小于等于2w/m3，搅拌器采用竖轴式玻璃钢涡轮搅拌器，氧化还原电位(ORP)控制在≯-300mv，培养发酵型聚磷菌。
通过采用上述技术方案，外回流污泥的10~20%进入侧流污泥厌氧发酵池，培养发酵型聚磷菌、反硝化除磷菌和传统反硝化菌共生活性污泥系统，形成侧流污泥厌氧/传统缺氧/好氧2段强化脱氮流程。
本发明进一步设置为：在冬季低温(T<12℃)工况下，按运行模式③运行100%进水流量、20%-30%的外回流污泥进入厌氧池，同时向厌氧池内投加微生物增值营养液，进行机械混合搅拌。
通过采用上述技术方案，投加微生物增值营养液(内含芽孢杆菌菌胶团酶促生物絮凝剂、SiO2、MgO等)，培养传统自养硝化菌/异氧反硝化菌、异氧硝化好氧反硝化菌共生的混合活性污泥，抵抗低温不利影响，共同促进生物脱氮除磷，形成厌氧/缺氧/阶段曝气3段强化生物脱氮除磷流程。
本发明进一步设置为：在缺氧/好氧过渡池处设置碳源补充投加点，同时在该处设置AL盐或Fe盐化学除磷药剂投加点。
通过采用上述技术方案，通过碳源补充投加点向缺氧/好氧过渡池内补充增强生物反硝化，设置了AL盐或者Fe盐化学除磷药剂投加点，可向缺氧/好氧过渡池内补充AL盐或Fe盐化学除磷药剂，为辅助实现超低值TP达标(≤0.3mg/L)进行生化池同步化学除磷。
本发明进一步设置为：所述碳源包括甲醇、醋酸。
通过采用上述技术方案，甲醇、醋酸具有很好的增强生物反硝化的效果，且价格比较便宜，实用。
本发明进一步设置为：对外回流入生化池内的污泥进行3.5~4.5hr的充氧强曝气稳定, 外回流污泥稳定后连同进水一起进入好氧池，在好氧池内进行1.5-2hr的低氧搅拌接触。
通过采用上述技术方案，对外回流污泥进行3.5~4.5hr的充氧强曝气稳定，外回流污泥稳定后连同进水进入好氧池，进行1.5-2.0hr的低氧搅拌接触，在稳定后的外回流污泥与好氧池之间创造“饥饿”-“饱食”的外部环境，使得微生物面临进水基质底物低-高的梯度下形成细胞膜内外选择压，在好氧池中更强烈倾向吸附进水中的溶解性和颗粒有机底物，使汛期大流量进水在高负荷、低泥龄、低停留时间工况下运行，进水有机物得以稳定去除并保障活性污泥不随二沉池出水流失。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1. 本发明针对不同水质特点的城镇污水进水水质变化特点，以及季节性水温特点，具有多种适用于不同进水水质变化情况的运行工艺手段，可现场据实际情况切换运行。本发明具有极大的灵活性、可靠性和方便操作性，可有力地保障国家环保部门要求的出水水质排放要求;
2. 本发明可实现全季节提质增效，稳定、高效保障各项出水水质，尤其是氮、磷高标准深度达标，为污水厂建设和运营单位迫切需要解决的难题提供有效途径。（发明人孙勇;张晓东）