一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法.pdf

一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，涉及一种实现生活污水中污染物快速消减的方法。本发明是要解决现有生物方法处理生活污水所需时间较长，见效较缓慢的问题。方法：取经驯化的好氧活性污泥，与污水混合，倒入高压反应釜中，空压机为高压反应釜供氧，通过调整高压反应釜排气阀的开启程度，以0.1MPa为调整单位，控制反应釜内曝气压力依次为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7MPa，在此七个梯度压力条件下变压力运行反应釜，每个压力状态分别运行15min，一个运行周期结束后泄压，并将污泥从出水口排出，待下一运行周期继续使用。该方法可短时实现生活污水中目标污染物的快速消减，本发明用于污水处理领域。

权利要求书
1.  一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
取经驯化的好氧活性污泥，与污水混合均匀，倒入高压反应釜中，空压机为高压反应釜供氧，通过调整高压反应釜排气阀的开启程度，以0.1MPa为调整单位，控制反应釜内气体压力依次在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7MPa七个梯度压力条件下运行，每个压力状态分别运行15min，一个运行周期共105min，一个运行周期结束后泄压，并将污泥从出水口排出，待下一运行周期继续使用。

2.  根据权利要求1所述的一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于所述驯化的好氧活性污泥为脱氮除磷工艺中的好氧反应池中的污泥，污泥MLSS为2.5～3g/L。

3.  根据权利要求1所述的一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于所述驯化的好氧活性污泥为脱氮除磷工艺中的好氧反应池中的污泥，污泥MLSS为2.8g/L。

4.  根据权利要求1或2所述的一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:2.5～4。

5.  根据权利要求1或2所述的一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:3～3.5。

6.  根据权利要求1或2所述的一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:4。

说明书一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法
技术领域
本发明涉及一种实现生活污水中污染物快速消减的方法。
背景技术
水资源是人类赖以生存的基本条件，也是我国经济实现可持续发展的基本前提。我国水资源总量位居世界前列，但人均水资源量不到世界平均的1/4。同时由于我国经济的快速发展，以及人口的持续增长，地表水和地下水的污染日趋严重，使我国水资源严重短缺，水资源问题成为21世纪我国所要解决的首要问题。这对水处理行业提出了更大挑战，要求我们在原有技术的基础上开发出适宜未来水环境的先进技术。
溶解氧影响着生物脱氮除磷系统中微生物优势菌种及活性,从而影响了系统的脱氮除磷效果。有效调控溶解氧浓度和供养模式还可以达到节约碳源、节能降耗的效果
如何有效提高城市污水脱氮除磷效率是目前城市污水处理研究的难点和热点之一。目前,我国城市污水处理厂常用的生物脱氮除磷工艺主要有:A2O及其改进工艺、氧化沟工艺、SBR及其改进工艺等。这些工艺中存在着一些影响脱氮除磷效率的普遍因素，
发明内容
本发明是要解决现有方法处理生活污水的时间较长，见效较缓慢的问题，提供一种基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法。
本发明基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
取经驯化的好氧活性污泥，与污水混合均匀，倒入高压反应釜中，空压机为高压反应釜供氧，通过调整高压反应釜排气阀的开启程度，以0.1MPa为调整单位，控制反应釜内气体压力依次在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7MPa七个梯度压力条件下运行，每个压力状态分别运行15min，一个运行周期共105min，一个运行周期结束后泄压，并将污泥从出水口排出，待下一运行周期继续使用。
本发明的有益效果：
本发明利用高压反应釜装置，在变压力梯度运行条件下，好氧环境中进行脱氮除磷反应，体现出短时快速消减生活污水中目标污染物的特点。
本发明利用水力和生物学特性，提高溶解氧浓度，增强氧化能力，氧气的利用率大幅 提升，除污速度快、效果好。本发明方法可短时实现生活污水中目标污染物的快速消减，可在105min使生活污水的COD、氨氮、TP的平均去除率达到34.21％、32.63％、97.44％。
采用本发明方法进行污染物的去除，节能降耗、节约运行成本，操作简单，设备构造简单，便于维修作业，不易泄漏，即使泄漏也不污染地下水资源。
附图说明
图1为实施例1中采用的高压反应釜的结构示意图；图2为实施例1运行周期内COD含量消减情况；图3为实施例1运行周期内氮素含量消减情况。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，按以下步骤进行：
取经驯化的好氧活性污泥，与污水混合均匀，倒入高压反应釜中，空压机为高压反应釜供氧，通过调整高压反应釜排气阀的开启程度，以0.1MPa为调整单位，控制反应釜内气体压力，使其依次在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7MPa七个梯度压力条件下变压力运行，每个压力状态分别运行15min，一个运行周期共105min，一个运行周期结束后泄压，并将污泥从出水口排出，待下一运行周期继续使用。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述驯化的好氧活性污泥为脱氮除磷工艺中的好氧反应池中的污泥，污泥MLSS为2.5～3g/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述驯化的好氧活性污泥为脱氮除磷工艺中的好氧反应池中的污泥，污泥MLSS为2.8g/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:2.5～4。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:3～3.5。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述好氧活性污泥与污水的体积比为1:4。其它与具体实施方式一至三之一相同。
为验证本发明的有益效果，进行以下实验：
实施例1：
本实施例基于变压力梯度下短时实现生活污水中污染物快速消减的方法，按以下步骤进行：
取2L经驯化的好氧活性污泥(所述污泥来源于运行良好的强化脱氮除磷工艺中的曝气池活性污泥，MLSS为2.5g/L)与8L生活污水混合均匀，倒入高压反应釜中，空压机为高压反应釜供氧，通过调整高压反应釜排气阀的开启程度，以0.1MPa为调整单位，控制反应釜内气体压力，使其依次在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7MPa七个梯度压力条件下变压力运行，每个压力状态分别运行15min，一个运行周期共105min，一个运行周期结束后泄压，将污泥从出水口排出，待下一运行周期继续使用，同时考察目标污染物的去除与转化情况。
本实施例采用的高压反应釜全容积为12L，有效容积10L，设计压力为1.0MPa，工作压力变化范围为0-0.7MPa，电机功率355W，转速0-350r/min，反应釜内与反应污水接触的材质为不锈钢(型号：S30408)。配有空压机(型号：OTS-550)为高压反应釜供氧，由反应釜底进气口进气供氧，公称容积流量40L/min，额定排气压力为0.8MPa。
本实施例采用的高压反应釜的结构示意图如图1所示，该装置由反应釜体1、电机2、压力表3、磁力耦合器4、排气阀5、锚式搅拌桨6、出水口7以及进气口8组成。
本实施例运行周期内COD含量消减情况如图2所示，运行周期内氮素含量消减情况如图3所示，图3中—◆—表示TN，—■—表示NH+4-N，—▲—表示NO-3-N。
本实施例所述生活污水的进水的COD、氨氮、NO-3-N、TN、TP平均值分别为342.1mg/L、47.5mg/L、1.8mg/L、49.1mg/L、7.8mg/L。出水COD、氨氮、NO-3-N、TN、TP的平均值分别为225.1mg/L、32mg/L、16.1mg/L、47.9mg/L、0.2mg/L。其中COD、氨氮、TP的平均去除率分别为：34.21％，32.63％，97.44％，目标污染物在短时间内(105min)，达到了快速削减的去除效果。
对比试验1：以0.1MPa为调整单位，控制反应釜压力依次在0.1～0.7MPa七个梯度压力条件下变压力运行，每个压力状态分别运行10min，一个运行周期共70min。其他试验条件与参数和上述实施例相同。
对比试验2：以0.1MPa为调整单位，控制反应釜压力依次在0.1～0.7MPa七个梯度压力条件下变压力运行，每个压力状态分别运行70min，一个运行周期共140min。其他试验条件与参数和上述实施例相同。
表1 对比试验1的污染物去除效果

表2 对比试验2的污染物去除效果

由表1和表2中数据可知，与本实施例相比对比试验1的污染物去除效果较差，对比试验2的污染物去除效果虽比本实施例略有提高，但用时较长(为140min)。结论：本实施例可短时实现生活污水中目标污染物的快速消减。