水解酸化MUCT组合的高浓度有机废水处理装置及方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103992006 A (43)申请公布日 2014.08.20 C N 1 0 3 9 9 2 0 0 6 A (21)申请号 201410201173.X (22)申请日 2014.05.14 C02F 9/14(2006.01) C02F 101/30(2006.01) (71)申请人江苏食品药品职业技术学院 地址 223005 江苏省淮安市高教园区枚乘路 4号 (72)发明人蔡秀萍 王启烁 (74)专利代理机构淮安市科翔专利商标事务所 32110 代理人韩晓斌 (54) 发明名称 水解酸化-MUCT组合的高浓度有机废水处理 装置及方法 (57) 摘要 本发明公。

2、开了水解酸化-MUCT组合的高浓度 有机废水处理装置及方法，属于废水处理、环境保 护技术领域，它是对传统MUCT废水处理方法的改 进，在MUCT工艺前增加了水解酸化处理，根据设 计污泥回流量将沉淀池的污泥部分回流至水解酸 化池，提高废水处理效能，同时减少剩余污泥量， 有效节省剩余污泥处理处置费用。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103992006 A CN 103992006 A 1/1 页 2 1. 水 解 酸 化 -MUCT 组 合 的。

3、 高 浓 度 有 机 废 水 处 理 装 置， 其 特 征 是 ： 该 废 水 处 理 装 置 包 括 按 顺 序 连 接 的 水 解 酸 化 池 （1） 、 厌 氧 池 （2） 、 一 号 缺 氧 池 （3） 、 二 号 缺 氧 池 （4） 、 好 氧 池 （5） 和 沉淀池 （6） ， 其中水解酸化池 （1） 、 厌氧池 （2） 、 一号缺氧池 （3） 、 二号缺氧池 （4） 设有搅拌器， 好氧池 （5） 设有曝气器， 一号缺氧池 （3） 出水端通过回流泵和回流管与厌氧池 （2） 的进水端 相连接， 好氧池 （5） 的出水端通过回流泵和回流管与一号缺氧池 （3） 的进水端相连接， 沉淀 池。

4、 （6） 的 下 端 通 过 污 泥 回 流 管 和 回 流 泵 与 水 解 酸 化 池 （1） 进 水 端 相 连 接， 整 体 构 成 水 解 酸 化 -MUCT 组合的高浓度有机废水处理装置。 2. 水解酸化 -MUCT 组合的高浓度有机废水处理方法， 其特征是该废水处理方法包括以 下步骤 ： （1） 将 来 自 市 政 污 水 处 理 厂 的 曝 气 池 活 性 污 泥 接 种 到 水 解 酸 化 池 中， 将 沉 淀 池 的 活 性 污泥接种到 MUCT 其它各池中， 对接种污泥进行驯化， 使得活性污 泥 MLSS 值达到 5000mgL -1 以上， SV 值 30 以上为止 ； 。

5、（2） 将高浓度有机废水流入水解酸化池， 并启动水解酸化池内的搅拌器， 在搅拌的作用 下 使 废 水 进 行 有 机 物 降 解 反 应， 水 力 停 留 时 间 6 小 时 后， 水 解 酸 化 池 出 水 混 合 液 进 入 厌 氧 池 ； （3） 混合液进入厌氧池后， 启动厌氧池中的搅拌器， 在搅拌作用下使废水进行厌氧放磷 反应， 水力停留时间 1.5 小时后， 厌氧池出水混合液进入一号缺氧池 ； （4） 混合液进入一号缺氧池后， 启动一号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进行缺氧吸 磷 反 应， 水 力 停 留 时 间 1.1 小 时 后， 一 号 缺 氧 池 中 的 上 清 液 进 入。

6、 二 号 缺 氧 池， 混 合 液 经 回 流 泵和回流管回流至厌氧池， 回流比为 1.2 ； （5） 上清液进入二号缺氧池后， 启动二号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进一步进行 吸 磷 反 应， 同 时 硝 酸 盐 被 还 原 成 氮 气， 水 力 停 留 时 间 1.1 小 时 后， 二 号 缺 氧 池 出 水 进 入 好 氧 池 ； （6） 液 体 进 入 好 氧 池 后， 启 动 好 氧 池 中 的 曝 气 器 进 行 曝 气 反 应， 去 除 剩 余 的 有 机 物、 氧 化氨氮， 好氧池中溶解氧控制在 3mg/L， 水力停留时间 8 小时后， 上清液进入沉淀池， 混合液 经回流管。

7、和回流泵回流至一号缺氧池， 回流比为 1.2 ； （7） 液 体 进 入 沉 淀 池 后 进 行 泥 水 分 离， 停 留 时 间 为 2.5 小 时， 泥 水 分 离 后 上 清 液 外 排， 污泥经过污泥回流管和回流泵回流进入水解酸化池， 回流比为 0.6。 权 利 要 求 书CN 103992006 A 1/4 页 3 水解酸化 -MUCT 组合的高浓度有机废水处理装置及方法 技术领域 0001 本 发 明 涉 及 废 水 处 理 装 置 及 方 法， 具 体 涉 及 水 解 酸 化 -MUCT 组 合 的 高 浓 度 有 机 废 水处理装置及方法， 属于废水生物处理领域。 背景技术 0。

8、002 A 2 /O 工 艺 流 程 较 简 单， 废 水 依 次 流 经 厌 氧 池、 缺 氧 池、 好 氧 池 和 沉 淀 池， 沉 淀 池 的 污泥部分回流至厌氧池， 达到废水处理的效果。 废水首先进入厌氧池， 兼性厌氧菌将废水中 易降解有机物转化为 VFAs (volatile fatty acids)， 回流污泥带入的聚磷菌将体内贮存的 聚 磷 分 解， 所 释 放 的 能 量 一 部 分 可 供 好 氧 的 聚 磷 菌 在 厌 氧 的 环 境 下 维 持 生 存， 另 一 部 分 能 量供聚磷菌主动吸收 VFAs并在体内储存 PHB。 进入缺氧区反硝化菌就利用混合液回流带入 的 硝。

9、 酸 盐 以 及 进 入 水 中 的 有 机 物 进 行 反 硝 化 脱 氮， 接 着 进 入 好 氧 区， 聚 磷 菌 除 了 吸 收 利 用 废 水 中 残 留 的 易 降 解 BOD 外 主 要 分 解 体 内 贮 存 的 PHB 产 生 能 量 供 自 身 生 长 繁 殖， 并 主 动 吸 收环境中的溶解磷， 以聚磷的形式在体内贮积。 废水经厌氧、 缺氧区有机物分别被聚磷菌和 反硝化菌利用后浓度已很低， 有利于自养的硝化菌的生长繁殖。 0003 为 了 控 制 回 流 至 厌 氧 池 中 的 污 泥 中 硝 酸 盐 的 含 量， 以 消 除 其 对 除 磷 的 不 利 影 响， 在 A。

10、 2 /O（Anaerobic-Anoxic-Oxic） 工艺的基础上， 南非开普顿大学开发的 UCT（University of Cape town） 工艺， 将 A 2 /O 中的污泥回流设置缺氧段， 并增加了从缺氧段至厌氧段的缺氧 混合液回流， 使污泥经缺氧反硝化后再回流至厌氧区， 减少了回流污泥中硝酸盐含量。 但当 进水 TKN/COD（ 凯氏氮 / 生化需氧量 ） 较高时， 缺氧区无法实现安全的脱氮， 仍有部分硝酸盐 进入厌氧区。 因此又提出了改进的 UCT 工艺， 即 MUCT（Modied University of Cape Town） ， 将 缺 氧 段 分 为 两 大 部 。

11、份 ： 前 一 个 接 受 沉 淀 池 回 流 污 泥， 后 一 个 接 受 好 氧 区 硝 化 混 和 液， 进 一 步减少了硝酸盐进入厌氧区的可能。 0004 MUCT 工艺处理废水具有同步脱氮除磷、 耐冲击负荷能力强、 处理成本低、 便于管理 等 优 点， 但 随 着 日 益 严 重 的 氮 磷 污 染 及 水 体 富 营 养 化， 水 处 理 工 艺 的 要 求 也 在 不 断 提 高， 出 水氮磷指标也提出了更严格的要求， 该工艺的缺点也就日趋凸显出来。 0005 MUCT 工 艺 是 在 A 2 /O 工 艺 的 厌 氧 区 污 泥 回 流 线 路 中 增 加 了 一 个 缺 氧 。

12、池， 减 少 回 流 污 泥 中 硝 酸 盐 的 含 量， 但 污 泥 回 路 上 的 缺 氧 区 只 能 以 内 源 代 谢 物 作 为 反 硝 化 的 碳 源， 反 硝 化速率很慢， 所需容积较大。 而且该工艺产生的剩余污泥量较大， 剩余污泥处理处置成本较 高， 且容易造成二次污染等问题。这些不足都具有值得改进的地方。 发明内容 0006 本 发 明 的 目 的 在 于 ： 提 供 一 种 水 解 酸 化 -MUCT 组 合 的 高 浓 度 有 机 废 水 处 理 装 置 及 方 法， 将 水 解 酸 化 处 理 和 MUCT 工 艺 相 组 合， 提 高 脱 氮 除 磷 和 去 除 有 。

13、机 物 效 能， 降 低 剩 余 污 泥处理处置费用， 为高氮磷废水的处理提供一种 方法及装置。 0007 本 发 明 的 技 术 解 决 方 案 是 ： 该 废 水 处 理 装 置 包 括 按 顺 序 连 接 的 水 解 酸 化 池、 厌 氧 池、 一 号 缺 氧 池、 二 号 缺 氧 池、 好 氧 池 和 沉 淀 池， 其 中 水 解 酸 化 池、 厌 氧 池、 一 号 缺 氧 池、 说 明 书CN 103992006 A 2/4 页 4 二 号 缺 氧 池 设 有 搅 拌 器， 好 氧 池 设 有 曝 气 器， 一 号 缺 氧 池 出 水 端 通 过 回 流 泵 和 回 流 管 与 厌 。

14、氧 池 的 进 水 端 相 连 接， 好 氧 池 的 出 水 端 通 过 回 流 泵 和 回 流 管 与 一 号 缺 氧 池 的 进 水 端 相 连 接， 沉 淀 池 的 下 端 通 过 污 泥 回 流 管 和 回 流 泵 与 水 解 酸 化 池 进 水 端 相 连 接， 整 体 构 成 水 解 酸 化 -MUCT 组合的高浓度有机废水处理装置。 0008 该废水处理方法包括以下步骤 ： （1） 将 来 自 市 政 污 水 处 理 厂 的 曝 气 池 活 性 污 泥 接 种 到 水 解 酸 化 池 中， 将 沉 淀 池 的 活 性 污泥接种到 MUCT 其它各池中， 对接种污泥进行驯化， 使得。

15、活性污泥 MLSS 值达到 5000mgL -1 以上， SV 值 30 以上为止 ； （2） 将高浓度有机废水流入水解酸化池， 并启动水解酸化池内的搅拌器， 在搅拌的作用 下 使 废 水 进 行 有 机 物 降 解 反 应， 水 力 停 留 时 间 6 小 时 后， 水 解 酸 化 池 出 水 混 合 液 进 入 厌 氧 池 ； （3） 混合液进入厌氧池后， 启动厌氧池中的搅拌器， 在搅拌作用下使废水进行厌氧放磷 反应， 水力停留时间 1.5 小时后， 厌氧池 出水混合液进入一号缺氧池 ； （4） 混合液进入一号缺氧池后， 启动一号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进行缺氧吸 磷 反 应， 水。

16、 力 停 留 时 间 1.1 小 时 后， 一 号 缺 氧 池 中 的 上 清 液 进 入 二 号 缺 氧 池， 混 合 液 经 回 流 泵和回流管回流至厌氧池， 回流比为 1.2 ； （5） 上清液进入二号缺氧池后， 启动二号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进一步进行 吸 磷 反 应， 同 时 硝 酸 盐 被 还 原 成 氮 气， 水 力 停 留 时 间 1.1 小 时 后， 二 号 缺 氧 池 出 水 进 入 好 氧 池 ； （6） 液 体 进 入 好 氧 池 后， 启 动 好 氧 池 中 的 曝 气 器 进 行 曝 气 反 应， 去 除 剩 余 的 有 机 物、 氧 化氨氮， 好氧池中溶。

17、解氧控制在 3mg/L， 水力停留时间 8 小时后， 上清液进入沉淀池， 混合液 经回流管和回流泵回流至一号缺氧池， 回流比为 1.2 ； （7） 液 体 进 入 沉 淀 池 后 进 行 泥 水 分 离， 停 留 时 间 为 2.5 小 时， 泥 水 分 离 后 上 清 液 外 排， 污泥经过污泥回流管和回流泵回流进入水解酸化池， 回流比为 0.6。 0009 本发明具有以下优点 ： 1、 MUCT 前端设置 水解酸化池， 有效降低有机物含量， 促进后续生化降解， 提高水处理效 果。 0010 2、 剩 余 活 性 污 泥 回 流 至 水 解 酸 化 池， 保 证 厌 氧 池 的 厌 氧 环 。

18、境， 有 利 于 厌 氧 释 磷， 提 高了除磷效果。 0011 3、 沉 淀 池 中 的 污 泥 部 分 回 流 到 水 解 酸 化 池， 减 少 了 工 艺 中 剩 余 污 泥 的 产 量， 降 低 了剩余污泥的处理处置成本。 0012 4、 工 艺 运 行 稳 定， 出 水 水 质 良 好， 与 MUCT 比 较， 各 指 标 去 除 率 都 有 较 大 提 高， 当 进 水 SS为 10002500mg/L、 CODcr为 25005000mg/L、 NH 4 + -N为 230370mg/L、 TN为 150400mg/ L、 TP 为 2560mg/L 时， SS、 CODcr、 。

19、NH 4 + -N、 TN、 TP 的处理率分别达到 93.12%、 94.82%、 95.43%、 92.79、 87.58%。 附图说明 0013 图 1 为本发明的水解酸化 -MUCT 组合工艺流程简图。 0014 图 2 为水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 对 SS 去除率比较图。 说 明 书CN 103992006 A 3/4 页 5 0015 图 3 为水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 对 CODcr 去除率比较图。 0016 图 4 为水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 对 NH 4 + -N 去除率比较图。 0017 图 5 为水解酸化 。

20、-MUCT 组合方法与传统 MUCT 对 TN 的去除率比较图。 0018 图 6 为水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 对 TP 的去除率比较图。 具体实施方式 0019 下 面 结 合 具 体 实 施 例 进 一 步 说 明 本 发 明 的 技 术 解 决 方 案， 这 些 实 施 例 不 能 理 解 为 是对技术方案的限制。 0020 如图 1所示， 该废水处理装置包括按顺序连接的水解酸化池 1、 厌氧池 2、 一号缺氧 池 3、 二 号 缺 氧 池 4、 好 氧 池 5 和 沉 淀 池 6， 其 中 水 解 酸 化 池 1、 厌 氧 池 2、 一 号 缺 氧 池 3、 二 。

21、号 缺氧池 4 设有搅拌器， 好氧池 5 设有曝气器， 一号缺氧池 3 出水端通过回流泵和回流管与厌 氧 池 2 的 进 水 端 相 连 接， 好 氧 池 5 的 出 水 端 通 过 回 流 泵 和 回 流 管 与 一 号 缺 氧 池 3 的 进 水 端 相连 接， 沉淀池 6的下端通过污泥回流管和回流泵与水解酸化池 1进水端相连接， 整体构成 水解酸化 -MUCT 组合的高浓度有机废水处理装置。 0021 实施例 ： 依以下步骤进行废水处理 （1） 将 来 自 市 政 污 水 处 理 厂 的 曝 气 池 活 性 污 泥 接 种 到 水 解 酸 化 池 （1） 中， 将 沉 淀 池 （6） 的。

22、 活 性 污 泥 接 种 到 MUCT 其 它 各 池 中， 对 接 种 污 泥 进 行 驯 化， 使 得 活 性 污 泥 MLSS 值 达 到 5000mgL -1 以 上， SV 值 30 以 上 为 止 ； 当 系 统 稳 定 后， 活 性 污 泥 MLSS 值 基 本 保 持 在 62006500mgL -1 ， SV 值在 3540 ； （2） 将 来 自 养 猪 场 的 高 浓 度 有 机 废 水 流 入 有 效 容 积 120L 水 解 酸 化 池 1， 并 启 动 水 解 酸 化 池 内 的 搅 拌 器， 在 搅 拌 的 作 用 下 使 废 水 进 行 有 机 物 降 解 反 。

23、应， 水 力 停 留 时 间 6 小 时 后， 水 解酸化池 1 出水混合液进入有效容积 30L 厌氧池 2 ； （3） 混合液进入厌氧池 2 后， 启动厌氧池中的搅拌器， 搅拌作用下使废水进行厌氧放磷 反应， 水力停留时间 1.5 小时后， 厌氧池 2 出 水混合液进入有效容积 22L 一号缺氧池 3 ； （4） 混合液进入一号缺氧池 3 后， 启动一号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进行缺氧 吸磷反应， 水力停留时间 1.1 小时后， 一号缺氧池 3 中的上清液进入有效容积 22L 二号缺氧 池 4， 混合液经回流泵和回流管回流至厌氧池 2， 回流比为 1.2 ； （5） 上清液进入二号缺。

24、氧池 4 后， 启动二号缺氧池内的搅拌器， 在搅拌作用下进一步进 行 吸 磷 反 应， 同 时 硝 酸 盐 被 还 原 成 氮 气， 水 力 停 留 时 间 1.1 小 时 后， 二 号 缺 氧 池 4 出 水 进 入 有效容积 160L 好氧池 5 ； （6） 液 体 进 入 好 氧 池 5 后， 启 动 好 氧 池 中 的 曝 气 器 进 行 曝 气 反 应， 去 除 剩 余 的 有 机 物、 氧化氨氮， 好氧池中溶解氧控制在 3mg/L， 水力停留时间 8小时后， 上清液进入有效容积 50L 沉淀池 6， 混合液经回流管和回流泵回流至一号缺氧池 3， 回流比为 1.2 ； （7） 液体进。

25、入沉淀池 6后进行泥水分离， 停留时间为 2.5小时， 泥水分离后上清液外排， 污泥经过污泥回流管和回流泵回流进入水 解酸化池 1， 回流比为 0.6。 0022 经 上 述 水 解 酸 化 -MUCT 组 合 废 水 处 理 方 法 处 理 后 的 废 水， 其 出 水 水 质 达 到 中 华 人 民共和国国家标准畜禽养殖业污染物排放标准 （GB18596-2001） ， 且减少污泥处理成本。 0023 （1） SS 去 除 效 率 ： 由 图 2 可 知， 出 水 SS 均 值 为 108.62mg/L， SS 的 去 除 率 由 传 统 MUCT 工艺的 91.44% 提高至 93.12。

26、%。 说 明 书CN 103992006 A 4/4 页 6 0024 （2） CODcr 去除效果 ： 由图 3 可知， 出水 CODcr 平均值为 203.10mg/L， CODcr 去除效 果 由 83.70% 上 升 至 94.82%， 说 明 对 有 机 物 的 降 解 能 力 有 较 大 的 提 高， 究 其 原 因， 主 要 是 因 为 水 解 酸 化 池 的 作 用， 水 解 酸 化 池 对 有 机 物 大 颗 粒 进 行 前 期 降 解， 有 助 于 后 续 生 化 反 应 的 进行。 0025 （3） NH 4 + -N 去除效果 ： 由图 4 可知， 出水 NH 4 + 。

27、-N 平均值为 13.88mg/L， 对 NH 4 + -N 的去 除率达到了 95.43%， 比 MUCT 工艺对 NH 4 + -N 的去除率 89.15 提高了 6.28 个百分点。 0026 （4） TN 去除效果 ： 由图 5 可知， 水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 相比较， 出水 TN平均值为 21.32mg/L， 对 TN的去除效率分别为 89.47%和 92.79%， 提高了 3.32个百分点。 0027 （5） TP 去除效果 ： 由图 6 可知， 水解酸化 -MUCT 组合方法与传统 MUCT 相比 较， 对 TN 的 去 除 效 率 分 别 为 87.58% 和 85.50%， 去 除 率 提 高 了 2.08%， 水 解 酸 化 -MUCT 组 合 方 法 稳 定 运行后的出水 TN 平均值为 4.80mg/L。 说 明 书CN 103992006 A 1/2 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图CN 103992006 A 2/2 页 8 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图CN 103992006 A 。