用于污水处理的载体循环生物处理方法.pdf

本发明是一种用于污水处理的载体循环生物处理方法，其工艺是：污水经调节池进入三段即好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，或进入四段即厌氧/好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，然后加入絮凝剂去除磷，再经沉淀池沉淀出水。本发明具有工艺简单、污水处理效率高，以及设备简单、占地面积小、一次性投资较低和运行成本显著低于现行污水处理工艺等优点，可广泛用于各种规模城市及工业污水的处理。

1.  一种用于污水处理的生物处理方法，其特征是用于污水处理的载体循环生物处理方法，其工艺是：污水经调节池进入三段即好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，或进入四段即厌氧/好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，然后加入絮凝剂去除磷，再经沉淀池沉淀出水。

2.  根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征是将沉淀池的污泥回流至调节池与生物膜反应器，回流后的絮凝剂成为活性污泥的载体，生物膜反应器内污泥去除有机物、脱氮及聚磷。

3.  根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于所述的好氧段生物膜反应器，采用能够进行硝化和氧化反应的水力旋转生物膜反应器。

4.  根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于所述的厌氧段生物膜反应器，采用能够进行反硝化反应的淹没式生物膜反应器。

5.  根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于所述的污水为高浓度废水时，采用最后一级反应器出水回流至第一级反应器的运行方式。

6.  根据权利要求1或2所述的生物处理方法，其特征在于所述的絮凝剂，其组分是(重量％)：蒙托石39～68，硫酸亚铁20～40，聚合氯化铝3～10，蒙脱石活化剂2～7，活性炭1～4。

7.  根据权利要求6所述的生物处理方法，其特征在于所述的絮凝剂，其组分是(重量％)：蒙托石57，硫酸亚铁30，聚合氯化铝5，蒙脱石活化剂5，活性炭3。

用于污水处理的载体循环生物处理方法
技术领域
本发明是一种用于污水处理的载体循环生物处理方法。
背景技术
随着对水环境保护的日益重视，人们对脱氮除磷工艺的研究越来越重视。目前技术成熟、运用较广泛、运行可靠的工艺有A/O、A²/O、CAST等工艺，均为活性污泥法。总体上看，活性污泥法的处理效率较高，但它具有运行费用高，消耗量多，对于进水负荷变化的适应性差，并且还有可能产生污泥膨胀的缺点。
与活性污泥法相比，生物膜法形成了一个更为复合生态系统。在纵向，微生物构成了一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级组成的复合生态系统；在横向，沿着液体到填料的方向，构成了一个附着好氧型、附着兼氧型和附着厌氧型的多种不同活动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统，因而生物膜法具有一定的脱氮作用，特别是较薄的生物膜处理效率更高，并且生物膜法具有更节能，更强的抗冲击负荷能力，具有较大的单位体积生物量、较长的固体停留时间和剩余污泥量少且易于沉淀以及运行管理方便等优点。近年来国际上出现了重视生物膜法的新动向，出现了一批新的生物膜法工艺技术，如A/O二段式淹没生物膜法脱氮效果较好，但除磷效果不理想，与物化方法组合即能取得较好的处理效果；淹没序批式生物膜法具有同步脱氮除磷的功能，除磷效果较好而脱氮效果相对较差，且目前的研究还未能应用于实际污水处理中。随着新型生物膜反应器的面世及处理工艺的深入研究，生物膜法极有可能成为活性污泥法的替代技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于污水处理的载体循环生物处理方法，该方法工艺简单、成本低廉，出水水质好，可广泛用于各种规模城市及工业污水的处理。
本发明是一种用于污水处理的载体循环生物处理方法，其工艺是：污水经调节池进入三段即好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，或进入四段即厌氧/好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理，然后加入絮凝剂去除磷，再经沉淀池沉淀出水。
本发明由于利用具有较好脱氮效果的较薄生物膜，并设置了好氧区及厌氧区，以及采用了污泥回流方式相结合，因而具有如下主要优点：
其一.工艺及设备简单，可建成一体化反应器，水力停留时间较短，可适宜处理各种水质水量的污水，出水水质好。
其二.由于水力旋转生物膜反应器抗冲击负荷能力强，所含的活性污泥的浓度非常高(包括生物填料表面的生物膜及沉淀池回流污泥)，因此污水处理效率高，去除有机物及脱氮效果均较好。
其三.所用絮凝剂可有效除磷，回流后又成为生物膜生长的载体(类似流化床工艺中载体，比表面积极大)，所产生的剩余污泥含水率低，节省处理费用，并可制成肥料。
其四.容积负荷高，占地面积小。
其五.运行灵活，管理维护方便。
其六.一次性投资较低，运行成本显著低于现行污水处理工艺，可广泛用于各种规模城市及工业污水的处理。
附图说明
图1是本发明用于处理可生化性较好污水的工艺流程示意图。
图2是本发明用于处理可生化性较差污水的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明是在一种新型生物膜反应器——水力旋转生物膜反应器基础上开发出的具有脱氮除磷作用的生物膜法工艺，其工艺是：污水经调节池进入三段即好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理(见图1)，或进入四段即厌氧/好氧/厌氧/好氧段生物膜反应器进行生物处理(见图2)，然后加入蒙脱石、活性炭等絮凝剂去除磷，再经沉淀池沉淀出水。
为了提高污水处理效果，可将沉淀池中的污泥回流至调节池与生物膜反应器，生物膜反应器内污泥可去除有机物及脱氮。回流后的絮凝剂可以有效除磷及改善出水水质，另外，蒙脱石与活性炭比表面积相当大，回流后可以作为活性污泥的载体，提高活性污泥的浓度。絮凝剂，其组分是(重量％)：蒙托石39～68，硫酸亚铁20～40，聚合氯化铝3～10，蒙脱石活化剂2～7，活性炭1～4；一般选用蒙托石57、硫酸亚铁30、聚合氯化铝5、蒙脱石活化剂5和活性炭3，效果就比较好。
上述的好氧段生物膜反应器，可采用能够进行硝化和氧化反应的水力旋转生物膜反应器(专利申请号200420017804.4)。它是一级或多级串接而成的水力旋转生物膜反应器，每级反应器的结构是：包括机架、反应槽和水力旋转装置；反应槽与机架固连；水力旋转装置位于反应槽上，其包括水力旋转水槽和与之相连的转动骨架，该骨架设有与反应槽槽壁相连的转轴，还设有若干个均匀分布的载体隔间，每个载体隔间装有载体舱，载体舱装有生物填料。由于水力旋转生物膜反应器内水力剪切力较大，多面球填料的生物膜较薄，生物膜内物料传递效率较高，尤其适合硝化菌与反硝化菌的生长，因此在二级好氧段内均可通过同步硝化反硝化反应去除一部分的氮。
上述的厌氧段生物膜反应器，可采用目前使用的能够进行反硝化反应的淹没式生物膜反应器。其结构主要是：有一个可以排泥的反应槽，其底部呈10～60的坡度，其深度与一级水力旋转生物膜反应器相当，内部可根据需要填充各种类型的填料，填料淹没于水面下，无充氧曝气装置。
本发明中反应器较多，主要是为了避免循环水提升的动力消耗，及避免循环水对水质的稀释而降低反应速度的缺点，当处理高浓度的废水时，则可采用回流的运行方式。
下面结合附图叙述本发明的污水处理过程。
如图1、图2所示：好氧段与缺氧段内分别适宜生长硝化菌与反硝化菌，固定的生物膜及经过回流的污泥先后经过好氧段与缺氧段，即可脱除相当一部分的氮。脱氮主要利用水力旋转生物膜反应器内同步硝化反硝化反应，与回流污泥先后在好氧段进行硝化反应和缺氧段进行反硝化反应去除，磷主要通过加入絮凝剂去除。另外，本工艺运行方式非常灵活，絮凝剂的用量可根据污水水质水量灵活掌握，当污水浓度较高或水量较大时，可将部分污泥回流至调节池，以充分发挥生物絮凝地作用。
1.好氧/厌氧/好氧工艺(见图1)：
污水首先进入调节池，缓冲水质水量的影响。然后进入一级水力旋转生物膜反应器，停留时间为1～3小时左右，通过这一级处理后，COD_cr与NH₄-N的浓度大幅下降，TN小幅下降。污水在淹没式生物膜反应器内停留时间为1.5～3.5小时左右，处理后COD_cr小幅下降，TN-N大幅下降。污水在二级水力旋转生物膜反应器内停留时间为1～3小时左右，主要去除水中的有机物。加入絮凝剂后进入沉淀池，停留时间为1.5～2.5小时。
本工艺用于处理可生化性较好的污水。
2.厌氧/好氧/厌氧/好氧工艺(见图2)：
污水首先进入一级淹没式生物膜反应器，以提高污水的可生化性，停留时间为1.5～5小时左右，其后各级反应器的污水处理与上述的好氧/厌氧/好氧工艺各级反应器相同。
本工艺较好氧/缺氧/好氧工艺多设了一个淹没式生物膜反应器，其内为厌氧条件，主要目的是提高污水的可生化性，用于处理可生化性较差的污水。
上述两种工艺可处理各种浓度的污水。当污染物浓度太高时，可采用最后一级反应器出水回流至第一级反应器的运行方式。