專利名稱：投料倒置aao廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
投料倒置AAO廢水處理工藝，涉及廢水處理技術(shù)，用于城市污水、含氮磷的有機工業(yè)廢水的生物脫氮除磷處理，也適用于對沒有脫氮除磷功能的傳統(tǒng)活性污泥法污水處理廠的改造，背景技術(shù)在現(xiàn)有的污水及廢水生物處理過程中，氮磷的脫除比碳素的去除要復雜得多，要涉及氮的硝化、反硝化，微生物的釋磷和吸磷等過程，上述每一個過程的目的不一樣，對微生物組成，基質(zhì)類型以及環(huán)境條件的要求也不一樣。例如，硝化需要長泥齡的硝化菌和好氧條件；反硝化則需要短泥齡的反硝化菌，易降解COD和缺氧條件；釋磷需要短泥齡的聚磷菌，易降解COD和厭氧條件；而吸磷則需要聚磷菌和好氧條件。因此，怎樣在一個工藝系統(tǒng)中把上述各種過程盡量以它們各自需要的恰當?shù)姆磻獥l件有機地結(jié)合在一起，是一個重要而艱巨的課題。
從1932年Wuhrmann利用微生物內(nèi)源建立了后置反硝化工藝去除城市污水中氮素以來，經(jīng)長達半個多世紀的改良和發(fā)展，在1984年由Deakyne，Patel和Krichten提出了目前水處理工程上應用最普遍、工藝最簡潔的A1(Anaerobic)A2(anoxic)O(Oxygen)脫氮除磷工藝，簡稱A1A2O工藝或稱A2/O工藝。
A2/O工藝由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)和二個回流系統(tǒng)組成，其功能是厭氧釋磷，缺氧反硝化脫氮，好氧硝化吸磷，經(jīng)沉淀、泥水分離后，隨剩余污泥排出除磷，但該工藝存在兩大缺陷第一.泥齡矛盾影響著脫氮除磷的效果。硝化菌通常都屬于自養(yǎng)型專性好氧細菌，世代時間長。在冬天，硝化菌繁殖所需世代時間可長達30天以上，即使在夏天，在泥齡小于5天的活性污泥法系統(tǒng)中硝化作用也十分微弱。聚磷菌和脫氮菌多為短泥齡微生物，泥齡一般在10天以內(nèi)，泥齡越短，比反硝化速度越快，4天泥齡是8天泥齡的2.5倍。另有報道，在美國Hyperion污水廠，當水溫在22～24℃時，除磷系統(tǒng)的泥齡可短至3.1天，而出水磷僅為0.4mg/l。這說明聚磷菌的世代時間確實很短。此外生物除磷的唯一渠道是排除剩余污泥，也要求短泥齡，才能有更多的磷隨剩余污泥排除。顯然，硝化菌和聚磷菌在泥齡上存在著矛盾，由兩類微生物共同用一個回流排泥系統(tǒng)時，整個系統(tǒng)的泥齡不得不控制在一個很窄的范圍，這種調(diào)和雖然可使系統(tǒng)具備脫氮除磷功能，卻不能使兩類微生物發(fā)揮各自的優(yōu)勢，影響著脫氮除磷的效果。
針對泥齡矛盾，人們又開發(fā)了A1/O-A2/O工藝和A1/A2/O-O工藝。這種水處理工藝比常規(guī)A2/O工藝雖能有限地解決了泥齡矛盾，但其工藝流程則進一步復雜化，存在反硝化碳源不足，硝化污泥不能再利用。并且迄今為止，尚未見到更好的方法來解決泥齡矛盾問題。
第二，回流污泥中的硝酸鹽影響工藝的除磷脫氮的效果。在常規(guī)A2/O工藝中，厭氧區(qū)設在前，回流污泥不可避免地會將一部硝酸鹽帶入該區(qū)，會嚴重影響聚磷菌的釋磷速度，尤其當進水中VFA較少，污泥的含磷量又不高時，硝酸鹽的存在甚至會導致聚磷菌直接吸磷，所以在常規(guī)A2/O工藝的框架下，如何避免硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū)干擾聚磷菌釋磷，一度成為研究熱點，解決硝酸鹽問題的關(guān)鍵是如何在回流污泥進入?yún)捬鯀^(qū)之前，設法將其攜帶的硝酸鹽耗掉。圍繞這一問題人們提出了，JHB工藝，EASC工藝等，其中最著名的是UCT工藝，UCT工藝認為是較好地解決了這個問題，排除了厭氧區(qū)的硝酸鹽的干擾，其主要是在UCT工藝中增設了一級內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，使回流污泥只有一部分通過增設的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進入到厭氧區(qū)，其余大部分則未經(jīng)釋磷直流進入后續(xù)好氧區(qū)。也就是說，在所排除的剩余污泥中只有一少部分經(jīng)歷了完整的釋磷、吸磷全過程，故其實際除磷效果因此而受影響，并且工藝流程因增加了一個內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而使工藝更復雜化。而且常規(guī)A2/O工藝以及厭氧池在前，缺氧池在后布置的所有水處理工藝都存在類似缺陷，迄今為止，也尚未見到更好的解決上述硝酸鹽方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有生物脫氮除磷工藝中泥齡矛盾和硝酸鹽影響而使工藝復雜化的缺點，發(fā)明人經(jīng)多年研究提出了投料倒置AAO水處理工藝，將活性污泥反應池分為缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)四個區(qū)和一沉池、二沉池及回流污泥系統(tǒng)連接組成整個工藝流程，其中缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)構(gòu)成工藝脫氮除磷的主體流程，各區(qū)容積比例和懸浮填料投加量根據(jù)水處理的要求和進出水水質(zhì)確定。本發(fā)明工藝是將常規(guī)A2/O工藝的厭氧區(qū)與缺氧區(qū)的先后位置對調(diào)設置，或稱為倒置，缺氧區(qū)設置在前，厭氧區(qū)設置在缺氧區(qū)后，使進水和按水處理狀況確定的回流比回流的污泥首先進入位于首端的缺氧區(qū)，并取消現(xiàn)有工藝中的全部內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，可有效克服硝酸鹽對除磷脫氮的影響。在好氧區(qū)的末端投加懸浮填料為好氧投料區(qū)，因懸浮填料不參加回流，其上生長的微生物泥齡較長，能夠生長硝化細菌，而活性污泥則可分別培養(yǎng)短泥齡的聚磷菌和反硝化菌，增加了剩余污泥的排除量，這就可解決水處理過程中的泥齡矛盾。本發(fā)明水處理工藝的流程簡潔，脫氮除磷效果優(yōu)于常規(guī)A2/O工藝，其投資和運行費用均低于常規(guī)A2/O工藝，也適用于傳統(tǒng)活性污泥法污水處理廠的改造。
本發(fā)明水處理工藝與常規(guī)A2/O工藝相比有如下特點①消除了硝酸鹽對厭氧區(qū)的影響，提高了釋磷效率；②解決了脫氮除磷的泥齡矛盾，提高了處理效果；③合理地為反硝化和釋磷分配碳源，提高反硝化效率；④全部污泥均經(jīng)歷完整的釋磷、吸磷過程，提高了系統(tǒng)的除磷效率；⑤由于內(nèi)循環(huán)與污泥回流沒有本質(zhì)的區(qū)別，采用一個污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省能耗；⑥本發(fā)明工藝簡潔，改建投資費用低。


附圖是常規(guī)水處理工藝示意圖和本發(fā)明水處理工藝示意圖，作為描述本發(fā)明參考和示意，其中；圖1是常規(guī)A2/O水處理工藝示意圖，圖2是常規(guī)A1/O-A2/O水處理工藝示意圖，圖3是常規(guī)A1/A2/O-O水處理工藝示意圖，圖4是常規(guī)UCT水處理工藝示意圖，圖5是本發(fā)明投料倒置AAO水處理工藝示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明工藝將活性污泥反應池分為缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)其中缺氧區(qū)設置在首端，厭氧區(qū)設置在缺氧區(qū)后，在好氧投料區(qū)內(nèi)根據(jù)水處理的要求投放懸浮填料。一沉池設在缺氧區(qū)的前部，二沉池設在好氧投料區(qū)的后部，回流污泥系統(tǒng)將缺氧區(qū)和二沉池連通，構(gòu)成整個工藝流程。其中缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)構(gòu)成工藝脫氮除磷的主體流程，各區(qū)容積比例和懸浮填料投加量根據(jù)水處理的要求和進出水水質(zhì)確定。
本發(fā)明工作時，污水或廢水先進入一沉池沉淀去除粗顆粒物，然后進入缺氧區(qū)反硝化脫氮、厭氧區(qū)釋磷、好氧區(qū)和好氧投料區(qū)硝化吸磷，經(jīng)二沉池沉淀、泥水分離后，根據(jù)水處理要求，污泥按水處理狀況確定的回流比回流到缺氧區(qū)，剩余污泥排出。
本發(fā)明工藝用于沒有脫氮除磷功能的傳統(tǒng)活性污泥法污水處理廠的改造時，適當縮短初沉時間，滿足脫氮除磷所需之碳源，提高活性污泥濃度；將曝氣池首端設為缺氧區(qū)，第二區(qū)為厭氧區(qū)，第三區(qū)為好氧區(qū)，第四區(qū)為好氧投料區(qū)，各區(qū)容積比例和懸浮填料投加量根據(jù)曝氣池現(xiàn)狀和進出水水質(zhì)確定，適當增加活性污泥回流量，并視除磷需要控制污泥齡。
權(quán)利要求
投料倒置AAO水處理工藝，其特征在于污水或廢水先進入一沉池沉淀去除粗顆粒物，然后進入缺氧區(qū)反硝化脫氮、厭氧區(qū)釋磷、好氧區(qū)和好氧投料區(qū)硝化吸磷，經(jīng)二沉池沉淀、泥水分離后，污泥按水處理狀況確定的回流比回流到缺氧區(qū)，剩余污泥排出；在水處理流程中缺氧區(qū)設置在前，厭氧區(qū)設置在缺氧區(qū)后，在好氧投料區(qū)內(nèi)投有懸浮填料。
全文摘要
投料倒置AAO水處理工藝，涉及廢水的處理技術(shù)，適用于城市污水和含氮、磷有機工業(yè)廢水的處理，可用于無脫氮除磷功能的傳統(tǒng)活性污泥法污水廠的改造。本發(fā)明是將活性污泥反應池分為缺氧區(qū)，厭氧區(qū)，好氧區(qū)，好氧投料區(qū)四個區(qū)，其中缺氧區(qū)設置在前，厭氧區(qū)設置在其后，以解決常規(guī)水處理回流污泥中硝酸鹽影響厭氧區(qū)釋磷效果為解決常規(guī)工藝中脫氮除磷的泥齡矛盾，在好氧投料區(qū)投加懸浮填料，滿足氮氨硝化需要。本發(fā)明工藝使全部污泥經(jīng)歷完整的釋磷吸磷過程而提高了除磷效果，同時因反硝化菌首先獲得污水中易降解碳源而提高了反硝化速率。本發(fā)明工藝與常規(guī)A
文檔編號C02F1/58GK1607190SQ20031010788
公開日2005年4月20日 申請日期2003年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者周增炎, 高廷耀 申請人:周增炎, 高廷耀