專利名稱：微網(wǎng)分離生物膜法強(qiáng)化活性污泥氨氮去除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微網(wǎng)分離生物膜法強(qiáng)化活性污泥氨氮去除方法，涉及污水處理中活性污泥氨氮去除技術(shù)，適用于城市污水處理。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)活性污泥工藝是我國(guó)污水處理的主流工藝，某些老舊污水處理廠所用活性污泥工藝僅具備碳化功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮的去除。對(duì)于采用A/0活性污泥法的污水處理廠， 在冬季低溫或者存在氨氮沖擊負(fù)荷的條件下，其氨氮的去除效果容易受到影響，進(jìn)而使出水不能達(dá)標(biāo)排放。為了取得更好的硝化效果，需要對(duì)原有工藝進(jìn)行改造，且對(duì)現(xiàn)有污水處理的池體和管線的影響越小越好?，F(xiàn)階段較為常見(jiàn)的改造方法包括在曝氣池中投加各種填料以形成生物膜與活性污泥復(fù)合工藝；在二沉池后增設(shè)曝氣生物濾池。這兩種方法均可有效提高氨氮的去除效果， 但也存在一些問(wèn)題將生物填料直接投加進(jìn)曝氣池，可通過(guò)生物量的提高增加單位容積硝化速率，強(qiáng)化氨氮去除效果，當(dāng)投加比重小于水的懸浮填料時(shí)，填料均勻分布在曝氣池中， 形成了活性污泥和生物膜的復(fù)合系統(tǒng)。通常在曝氣池出水口裝有篩網(wǎng)用以避免懸浮填料進(jìn)入二沉池，從而使大部分微生物保留在曝氣池中，導(dǎo)致該生物膜系統(tǒng)中所含大部分的原生動(dòng)物、后生動(dòng)物不會(huì)進(jìn)入二沉池并回流到缺氧池或厭氧池，而是一直處于好氧環(huán)境中，利于其生長(zhǎng)。原生動(dòng)物、后生動(dòng)物可以以菌膠團(tuán)為食，在一定程度上可實(shí)現(xiàn)污泥減量，但其數(shù)量增加過(guò)多則會(huì)使原活性污泥體系污泥濃度降低，嚴(yán)重情況下導(dǎo)致處理功能的喪失，可見(jiàn)該方法具有一定風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)投加固定填料，例如軟性填料、半軟性填料時(shí)，初期隨生物膜的生長(zhǎng)，處理效果會(huì)有所改善，然而經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后填料表面生物膜厚度增加，反而使有效的生物量數(shù)量減少，造成處理效果的不穩(wěn)定，并且同樣存在原水動(dòng)物、后生動(dòng)物以活性污泥為食的問(wèn)題。而在二沉池后設(shè)置曝氣生物濾池需建設(shè)新的構(gòu)筑物，增加了占地，并且其儀表和控制系統(tǒng)較復(fù)雜，存在工程投資大的問(wèn)題。上述改造方法均是以引入生物膜系統(tǒng)對(duì)活性污泥系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，由于生物膜系統(tǒng)存在以活性污泥為食的原生動(dòng)物、后生動(dòng)物，因此當(dāng)生物膜系統(tǒng)與活性污泥系統(tǒng)處于同一體系中時(shí)，兩系統(tǒng)不能起到很好的協(xié)同作用，這兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合的方式存在問(wèn)題，可能導(dǎo)致改造工程收到事倍功半的效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述污水處理中生物膜系統(tǒng)與活性污泥系統(tǒng)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出選用置有可阻止大部分活性污泥絮體、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物透過(guò)的孔徑的微網(wǎng)裝置作為一種介質(zhì)， 在污水處理的空間上將生物膜系統(tǒng)和活性污泥系統(tǒng)隔離開，既消除兩者之間的不利影響， 又可使微網(wǎng)將生物膜法和活性污泥法有機(jī)的結(jié)合在一起，利用微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)中填料表面生物膜對(duì)污水中氨氮進(jìn)行氧化去除的微網(wǎng)分離生物膜法強(qiáng)化活性污泥氨氮去除方法。 本發(fā)明是采用將填料置于微網(wǎng)裝置中，構(gòu)成微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)，將微網(wǎng)裝置置于活性污泥工藝的曝氣池中。一般活性污泥系統(tǒng)中粒徑大于20微米的污泥絮體約占90%，原生動(dòng)物長(zhǎng)度則大于100微米，因此微網(wǎng)孔徑為5 20微米(微網(wǎng)目數(shù)約為800 2000目)。此外，所用微網(wǎng)為柔軟材質(zhì)，且在曝氣沖刷下其表面不易積累污泥，如滌綸網(wǎng)、錦綸網(wǎng)、尼龍網(wǎng)、金屬絲網(wǎng)或蠶絲篩絹。在水處理中，對(duì)于不同性質(zhì)的活性污泥，微網(wǎng)裝置孔徑范圍可做相應(yīng)調(diào)整，調(diào)整原則是可以攔截90%以上的活性污泥絮體、且不影響水及包括氨氮在內(nèi)的溶解性物質(zhì)的通過(guò)，使得生物膜系統(tǒng)可以協(xié)助和提高活性污泥系統(tǒng)的氨氮去除效果，讓兩個(gè)系統(tǒng)在污染物去除方面得到有機(jī)結(jié)合。本發(fā)明方法是這樣實(shí)現(xiàn)的微網(wǎng)裝置固定設(shè)置在活性污泥反應(yīng)器的曝氣池中，微網(wǎng)裝置上部為柔軟微網(wǎng)，底部置有承托層和曝氣設(shè)施、生物填料置于微網(wǎng)中，構(gòu)成微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)，曝氣池中的水及溶解性物質(zhì)透過(guò)微網(wǎng)后與生物填料接觸，實(shí)現(xiàn)生物膜法與活性污泥法的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化了對(duì)氨氮的去除效果。由于曝氣池后端的有機(jī)物濃度較低，分離生物膜系統(tǒng)置于曝氣池內(nèi)的后端，有利于硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，可在生物填料表面形成以硝化細(xì)菌為主的生物膜系統(tǒng)。當(dāng)用于膜-生物反應(yīng)器時(shí)，也可置于膜-生物反應(yīng)器的曝氣池中。在污水處理過(guò)程中，活性污泥體系中包括氨氮在內(nèi)的溶解性物質(zhì)隨水流透過(guò)微網(wǎng)，其中氨氮被生物填料表面的生物膜硝化，其他溶解性物質(zhì)則為生物膜提供碳源和微量元素等必需的生長(zhǎng)要素。與活性污泥系統(tǒng)相比，單位體積的生物膜系統(tǒng)所含硝化細(xì)菌數(shù)量更多，故可抵消冬季低溫對(duì)硝化速率的影響。若需要增強(qiáng)污水處理效果則可在生物膜系統(tǒng)中增設(shè)膜組件，膜出水排入活性污泥系統(tǒng)，活性污泥系統(tǒng)中水則利用水位差進(jìn)入生物膜系統(tǒng)，如此便增加了生物膜系統(tǒng)和活性污泥系統(tǒng)之間水及溶解性物質(zhì)的交換。生物膜法中可使用的懸浮填料、軟性填料、半軟性填料、無(wú)機(jī)礦物填料等均適于置于微網(wǎng)裝置中，也可根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。當(dāng)進(jìn)水中氨氮波動(dòng)較大時(shí)可選擇沸石填料，沸石除了充當(dāng)生物膜載體之外，還具有吸附氨氮的功能，可削減氨氮沖擊負(fù)荷，穩(wěn)定出水水質(zhì)。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度較高時(shí)，可選用比表面積大的軟性填料，提高單位容積硝化效率；也可選用對(duì)氨氮吸附量較大的粉末沸石，并采用攪拌防止沸石粉末沉積，可在吸附飽和后將沸石粉末轉(zhuǎn)移至專用再生池中進(jìn)行生物再生。本發(fā)明的特點(diǎn)在于1.構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于實(shí)施，且無(wú)需增加占地，投資費(fèi)用低。2.微網(wǎng)裝置的孔徑可以使活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)中的微生物不會(huì)進(jìn)入對(duì)方體系中，而水流及溶解性物質(zhì)易于透過(guò)，不影響傳質(zhì)，有效保持了活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)各自的穩(wěn)定性，保證了水處理氨氮去除的效果。3.微網(wǎng)材料為柔軟材質(zhì)，且有曝氣沖刷微網(wǎng)表面，因此微網(wǎng)孔徑不會(huì)堵塞。4.由于可供選用的種類填料多，使本發(fā)明可用于多種不同類型的水質(zhì)的水處理。


圖1.為本發(fā)明方法結(jié)構(gòu)示意圖，圖2.為微網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中曝氣池1，微網(wǎng)裝置2。具體實(shí)施方法根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施做進(jìn)一步的說(shuō)明，本發(fā)明包括曝氣池1，微網(wǎng)裝置2。在微網(wǎng)裝置2上部為微網(wǎng)，微網(wǎng)孔徑為5 20微米，底座四周為鋼筋混凝土基座，底座下部填充鵝卵石作為承托層，鋪設(shè)曝氣管用以供氧，生物填料填充在底座上方的微網(wǎng)內(nèi)，微網(wǎng)裝置2內(nèi)置于曝氣池1中以提高曝氣池1的氨氮去除效果。[實(shí)施例1]裝置使用800目滌綸網(wǎng)(微網(wǎng)孔徑約為0.02mm)，內(nèi)置2cm顆粒沸石填料，置于A/0活性污泥工藝的0池，裝置與0池體積比為1/8，0池水力停留時(shí)間4小時(shí)， 進(jìn)水氨氮為39. 2士 12. 3mg/L，平均水溫11. 5攝氏度，添加該裝置時(shí)出水氨氮為15. 3mg/L, 未添加該裝置時(shí)出水氨氮為22. 6mg/L。[實(shí)施例2]裝置使用800目滌綸網(wǎng)(微網(wǎng)孔徑約為0.02mm)，內(nèi)置懸浮填料，置于 A/0活性污泥工藝的0池，裝置與0池體積比為1/10，0池水力停留時(shí)間6小時(shí)，進(jìn)水氨氮為39. 2士 12. 3mg/L，平均水溫11. 5攝氏度，添加該裝置時(shí)出水氨氮為10. 3mg/L，未添加該裝置時(shí)出水氨氮為15. 7mg/L。[實(shí)施例3]裝置使用1000目不銹鋼絲網(wǎng)(微網(wǎng)孔徑約為0.013mm)，內(nèi)置半軟性填料，置于SBR池中，裝置與SBR池體積比為1 10，SBR曝氣時(shí)間6小時(shí)，進(jìn)水氨氮為 39. 2士 12. 3mg/L，平均水溫11. 5攝氏度，添加該裝置時(shí)出水氨氮為9. lmg/L，未添加該裝置時(shí)出水氨氮為13. 7mg/L。[實(shí)施例4]裝置使用1000目不銹鋼絲網(wǎng)(微網(wǎng)孔徑約為0.013mm)，內(nèi)置200目沸石粉末，置于A/0活性污泥工藝的0池，裝置與0池體積比為1/15，0池水力停留時(shí)間6 小時(shí)，在進(jìn)水中投加氯化銨溶液，進(jìn)水氨氮為70. 3士8. 7mg/L，平均水溫11. 5攝氏度，沸石粉末1小時(shí)吸附飽和，轉(zhuǎn)移至再生池進(jìn)行生物再生，添加該裝置時(shí)出水氨氮為23. 4mg/L，未添加該裝置時(shí)出水氨氮為40. 2mg/L。
權(quán)利要求
1.微網(wǎng)分離生物膜法強(qiáng)化活性污泥氨氮去除方法，其特征在于微網(wǎng)裝置(2)上部為微網(wǎng)，微網(wǎng)孔徑為0. 005 0. 02mm，底座四周為鋼筋混凝土基座，底座下部置有承托層，鋪設(shè)曝氣管，生物填料填充在底座上方的微網(wǎng)內(nèi)構(gòu)成微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)，微網(wǎng)裝置O)內(nèi)置于曝氣池(1)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮去除方法，其特征在于微網(wǎng)的材質(zhì)為滌綸或錦綸或尼龍或金屬絲或蠶絲篩絹。
全文摘要
微網(wǎng)分離生物膜法強(qiáng)化活性污泥氨氮去除方法，涉及污水處理中活性污泥氨氮去除技術(shù)，適用于城市污水處理。本發(fā)明是采用將填料置于微網(wǎng)裝置中，構(gòu)成微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)，將微網(wǎng)裝置置于活性污泥工藝的曝氣池中，利用微網(wǎng)將生物膜法和活性污泥法有機(jī)的結(jié)合在一起，利用微網(wǎng)分離生物膜系統(tǒng)中填料表面生物膜對(duì)污水中氨氮進(jìn)行氧化去除。本發(fā)明方法對(duì)新建污水處理廠可縮小曝氣池體積，減小投資，對(duì)已建成污水處理廠進(jìn)行改造可提高活性污泥工藝抵抗氨氮沖擊負(fù)荷能力以及加強(qiáng)低溫下的氨氮去除效果，并具有不增加占地，改造方便，投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，與原有活性污泥系統(tǒng)互不干擾的特點(diǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102381754SQ201110295198
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者吳志超, 張 杰, 李震, 王志偉, 王榮生, 童君, 董瑩, 蔣玲燕, 藏莉莉, 馬金星 申請(qǐng)人:上海子征環(huán)境技術(shù)咨詢有限公司, 上海白龍港污水處理有限公司, 同濟(jì)大學(xué)