專(zhuān)利名稱(chēng)：投料倒置a/a/o脫氮除磷水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
投料倒置A/A/O脫氮除磷水處理裝置，涉及廢水處理技術(shù)，用于城市污水、含氮磷的有機(jī)工業(yè)廢水的生物脫氮除磷處理，也適用于對(duì)沒(méi)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)現(xiàn)有的污水及廢水生物處理過(guò)程中，氮磷的脫除比碳素的去除要復(fù)雜得多，要涉及氮的硝化、反硝化，微生物的釋磷和吸磷等過(guò)程，上述每一個(gè)過(guò)程的目的不一樣，對(duì)微生物組成，基質(zhì)類(lèi)型以及環(huán)境條件的要求也不一樣。例如，硝化需要長(zhǎng)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(gè)水處理裝置中把上述各種過(guò)程盡量以它們各自需要的恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件有機(jī)地結(jié)合在一起，是一個(gè)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(lái)，經(jīng)長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)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(yīng)用最普遍、工藝最簡(jiǎn)潔的A1(Anaerobic)A2(anoxic)O(Oxygen)脫氮除磷工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)A1A2O工藝或稱(chēng)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(gè)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(zhuān)性好氧細(xì)菌，世代時(shí)間長(zhǎng)。在冬天，硝化菌繁殖所需世代時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)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?xún)?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(bào)道，在美國(guó)Hyperion污水廠，當(dāng)水溫在22～24℃時(shí)，除磷系統(tǒng)的泥齡可短達(dá)3.1天，而出水磷僅為0.4mg/l。這說(shuō)明聚磷菌的世代時(shí)間確實(shí)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(lèi)微生物共同用一個(gè)回流排泥系統(tǒng)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的泥齡不得不控制在一個(gè)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(lèi)微生物發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，影響著脫氮除磷的效果。
針對(duì)泥齡矛盾，人們又開(kāi)發(fā)了A1/O-A2/O工藝和A1/A2/O-O工藝。這個(gè)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，但其水處理的流程則進(jìn)一步復(fù)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(jiàn)到更好的方法來(lái)解決泥齡矛盾問(wèn)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(shè)在前，回流污泥不可避免地會(huì)將一部硝酸鹽帶入該區(qū)，會(huì)嚴(yán)重影響聚磷菌的釋磷速度，尤其當(dāng)進(jìn)水中VFA較少，污泥的含磷量又不高時(shí)，硝酸鹽的存在甚至?xí)?dǎo)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(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)干擾聚磷菌釋磷，一度成為研究熱點(diǎn)，解決硝酸鹽問(wèn)題的關(guān)鍵是如何在回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)之前，設(shè)法將其攜帶的硝酸鹽耗掉。圍繞這一問(wèn)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(rèn)為是較好地解決了這個(gè)問(wèn)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(shè)了一級(jí)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，使回流污泥只有一部分通過(guò)增設(shè)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入到厭氧區(qū)，其余大部分則未經(jīng)釋磷直流進(jìn)入后續(xù)好氧區(qū)。也就是說(shuō)，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(guò)程，故其實(shí)際除磷效果因此而受影響，并且水處理的過(guò)程因增加了一個(gè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而更復(fù)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(lèi)似缺陷，迄今為止，也尚未見(jiàn)到更好的解決上述硝酸鹽方法的報(bào)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水處理復(fù)雜化的缺點(diǎn)，發(fā)明人經(jīng)多年研究提出了缺氧區(qū)和厭氧區(qū)倒置的投料倒置A2/A1/O脫氮除磷水處理裝置，裝置中將活性污泥反應(yīng)池分為缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)四個(gè)區(qū)并以此串聯(lián)連接組成，其中缺氧區(qū)設(shè)置在首部，厭氧區(qū)設(shè)置在缺氧區(qū)后，與傳統(tǒng)水處理方法相比，倒置設(shè)置。在好氧投料區(qū)中投放懸浮生物填料，各區(qū)的容積比例和懸浮填料投加量根據(jù)水處理的要求和進(jìn)出水水質(zhì)確定。在水處理時(shí)，進(jìn)水和回流污泥首先進(jìn)入位于首端的缺氧區(qū)，并取消現(xiàn)有工藝或裝置中設(shè)置的全部?jī)?nèi)循環(huán)系統(tǒng)，并適當(dāng)加大污泥回流量，便可有效克服硝酸鹽對(duì)除磷脫氮的影響，在好氧投料區(qū)內(nèi)，因懸浮填料不參加回流，其上生長(zhǎng)的微生物泥齡較長(zhǎng)，能夠生長(zhǎng)硝化細(xì)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(guò)程中的泥齡矛盾。本實(shí)用新型水處理裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，脫氮除磷效果優(yōu)于常規(guī)A2/O水處理的效果，其投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于常規(guī)A2/O水處理方法，更適用于傳統(tǒng)活性污泥法污水處理廠的改造。
本實(shí)用新型水處理裝置與常規(guī)A2/O水處理方法相比有如下特點(diǎn)①消除了硝酸鹽對(duì)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(guò)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(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，采用一個(gè)回流污泥系統(tǒng)，節(jié)省能耗；⑥本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，投資建造或改造建設(shè)費(fèi)用低。


附圖本實(shí)用新型水處理裝置示意圖。其中圖1是本實(shí)用新型水處理裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型裝置由缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū)及好氧投料區(qū)構(gòu)成，其中缺氧區(qū)設(shè)置在首端，厭氧區(qū)設(shè)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?；亓魑勰嘞到y(tǒng)將缺氧區(qū)和二沉池連通。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(jìn)出水水質(zhì)確定。
本實(shí)用新型工作時(shí)，污水或廢水經(jīng)初沉后進(jìn)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)泥水分離后，根據(jù)水處理要求，污泥按適當(dāng)?shù)幕亓鞅然亓鞯饺毖鯀^(qū)，剩余污泥排出。
權(quán)利要求1.投料倒置A/A/O脫氮除磷水處理裝置，包括缺氧區(qū)，厭氧區(qū)，好氧區(qū)和好氧投料區(qū)，其特征在于缺氧區(qū)，厭氧區(qū)，好氧區(qū)和好氧投料區(qū)串聯(lián)連接，缺氧區(qū)設(shè)置在前，厭氧區(qū)設(shè)置在缺氧區(qū)后，在好氧投料區(qū)內(nèi)投有懸浮填料。
專(zhuān)利摘要投料倒置A/A/O脫氮除磷水處理裝置，涉及廢水的處理技術(shù)，適用于城市污水和含氮、磷有機(jī)工業(yè)的處理，可用于無(wú)脫氮除磷功能的傳統(tǒng)活性污泥法污水廠的改造。本實(shí)用新型由缺氧區(qū)，厭氧區(qū)，好氧區(qū)，好氧投料區(qū)串聯(lián)連接而成，其中缺氧區(qū)設(shè)置在前，厭氧區(qū)設(shè)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)水處理中脫氮除磷的泥齡矛盾，在好氧投料區(qū)投加懸浮填料，滿(mǎn)足氮氨硝化需要。本實(shí)用新型使全部污泥經(jīng)歷完整的釋磷吸磷過(guò)程而提高了除磷效果，同時(shí)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。與常規(guī)A
文檔編號(hào)C02F3/30GK2646141SQ200320108888
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:周增炎, 高廷耀