一種污水處理系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種污水處理系統(tǒng)，其包括生化池，生化池分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)；所述缺氧區(qū)設(shè)置有原水入口和至少一個(gè)攪拌機(jī)；所述好氧區(qū)設(shè)置有曝氣器、潷水器、活化菌種入口、剩余污泥出口和出水口；生化池下部設(shè)置有回流污泥管道。本發(fā)明選用CASS池作為生化池，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的截留，減少污泥流失。本發(fā)明的裝置和方法能迅速提高生化池的氨氮處理能力，減少溫度等因素的沖擊，穩(wěn)定出水水質(zhì)。采取一次投加足量菌種至需要濃度，多次補(bǔ)充投加少量菌種，用于維持菌種濃度的方式，能夠短時(shí)間內(nèi)提高活性污泥中硝化菌的比例。低溫條件下，本方法提出的污水處理系統(tǒng)出水氨氮濃度低于采用傳統(tǒng)處理系統(tǒng)出水氨氮濃度。
【專利說明】一種污水處理系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體為一種使用活性污泥法處理廢水的系統(tǒng)及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]生物脫氮工藝廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)生活污水處理。在好氧條件下，硝化菌將水中氨氮氧化為硝酸鹽，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮去除。常溫條件下，生物脫氮工藝具有氨氮處理效率高、工藝運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其中，CASS法是循環(huán)式活性污泥法的簡(jiǎn)稱。CASS反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為缺氧區(qū)，后部為好氧區(qū)，其好氧區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置(潷水器)。整個(gè)工藝的進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，活性污泥內(nèi)有微生物，微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。
[0003]污水處理系統(tǒng)對(duì)氨氮的處理效果受硝化菌的種類、數(shù)量、溫度等多種因素影響。在2 (TC~3 (TC,硝化菌的活性達(dá)到最大,污水處理系統(tǒng)對(duì)氨氮的處理效率高，出水氨氮濃度低；當(dāng)溫度低于15°C時(shí)，硝化菌的活性隨溫度降低呈指數(shù)下降，污水處理系統(tǒng)對(duì)溶解氧利用率低，對(duì)氨氮的處理效率顯著下降，出水氨氮濃度升高。
[0004]為穩(wěn)定出水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)低溫條件下生活污水達(dá)標(biāo)排放，通常采用提高生化池好氧段污泥濃度，以間接地提高硝化菌的數(shù)量 ，具體措施有:提高污泥回流比，增加生化池污泥濃度；采用膜生物反應(yīng)器等設(shè)備，最大限度的截留隨出水帶走的微生物，減少活性污泥流失。上述方法存在兩點(diǎn)不足:第一，提高生化池內(nèi)污泥濃度，不僅提高了硝化菌的數(shù)量，同時(shí)也提高了脫碳菌等異氧菌數(shù)量，硝化菌的比例并沒有提高。脫碳菌等異養(yǎng)菌對(duì)溶解氧的競(jìng)爭(zhēng)利用能力大于硝化菌對(duì)溶解氧的競(jìng)爭(zhēng)利用能力，大量的溶解氧被脫碳菌等異養(yǎng)菌消耗，造成能源浪費(fèi)。第二，投資和運(yùn)行成本高。膜生物反應(yīng)器建設(shè)投資較高，而且由于需要開啟真空泵等設(shè)備，運(yùn)行能耗大大高于常規(guī)處理工藝，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜；提高污泥回流比，需要加大回流污泥泵功率，也會(huì)增加運(yùn)行能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種污水處理系統(tǒng)，可以在低溫下達(dá)到污水處理的效果。進(jìn)一步地，本方法還提供一種高效處理15°C以下城鎮(zhèn)生活污水氨氮的方法，其充分利用現(xiàn)有的低溫氨氮高效菌種分離、純化培養(yǎng)的產(chǎn)物和CASS池型及附屬設(shè)備，通過投加氨氮菌種，提高生化池內(nèi)硝化菌的數(shù)量，同時(shí)利用CASS工藝特點(diǎn)和潷水器良好的泥水分離效果，截留氨氮菌種，減少氨氮菌種流失。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提出應(yīng)用所述污水處理系統(tǒng)處理污水的方法。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:
[0008]一種污水處理系統(tǒng)，包括生化池，所述生化池分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，缺氧區(qū)和好氧區(qū)由池壁分隔；[0009]所述缺氧區(qū)設(shè)置有原水(待處理的污水)入口和至少一個(gè)攪拌機(jī)；
[0010]所述好氧區(qū)設(shè)置有曝氣器、潷水器、活化菌種入口、剩余污泥出口和出水口 ；
[0011]生化池內(nèi)設(shè)置有回流污泥管道。該污泥回流管道穿過池壁，用于將好氧區(qū)污泥輸送至缺氧區(qū)內(nèi)。
[0012]其中，所述生化池外設(shè)置有菌種活化裝置，所述菌種活化裝置通過菌種管道與生化池的好氧區(qū)連接。
[0013]其中，所述菌種活化裝置包括容器、射流曝氣裝置。
[0014]其中，所述攪拌機(jī)為1-4個(gè)。
[0015]其中，所述回流污泥的管道上還設(shè)置有回流污泥泵。
[0016]其中，所述好氧區(qū)內(nèi)還設(shè)置有剩余污泥泵，所述剩余污泥泵與剩余污泥出口連接。剩余污泥排出生化池，回流污泥在生化池內(nèi)回流，起到去除硝酸鹽等污染物的作用。常規(guī)操作條件下，回流污泥量與生化池進(jìn)水量的比例為1:0.5-1:1 ;剩余污泥的排放量視生化池內(nèi)污泥濃度確定，用于維持生化池的污泥濃度在3000mg/L-6000mg/L之間。
[0017]使用本發(fā)明提出的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方法，包括:將氨氮菌種置于容器內(nèi)，開啟射流曝氣裝置，射流曝氣裝置從容器內(nèi)抽出泥水混合物，經(jīng)充氧后，回流至容器內(nèi)，射流曝氣裝置開啟22-26小時(shí)，容器內(nèi)泥水混合物溶解氧控制在2~4mg/L，然后將所得活化菌種加入到處于曝氣狀態(tài)或者沉淀狀態(tài)的生化池好氧區(qū)；第一天投加足量，然后每天補(bǔ)加，使生化池內(nèi)氨氮菌種體積濃度控制為3-5ml/m3。
[0018]本發(fā)明所述的氨氮菌種為經(jīng)過篩選、培養(yǎng)后的硝化菌菌群，具有去除污水中氨氮的能力，可采用市售的菌種。
`[0019]本方法采用一次投加足量氨氮高效菌種數(shù)量方式，以迅速提高污水處理系統(tǒng)處理低溫廢水氨氮的能力。本方法利用CASS池工藝運(yùn)行方式和潷水器良好的泥水分離效果，能夠截留絕大部分生化池內(nèi)的氨氮菌種；但極少量菌種會(huì)因?yàn)闆]有形成菌膠團(tuán)，沉淀性能差，而被出水帶出生化池，造成生化池內(nèi)氨氮菌種濃度降低。為穩(wěn)定生化池內(nèi)氨氮高效菌種的濃度，本方法采取每日向生化池好氧段內(nèi)投加少量氨氮菌種的方式，以維持生化池內(nèi)氨氮菌種濃度，穩(wěn)定生化池處理氨氮的能力。具體措施為:計(jì)算生化池容積和運(yùn)行初期氨氮高效菌種投加量；運(yùn)行初期，將足量氨氮高效菌種活化，并一次投入生化池好氧段內(nèi)，使生化池內(nèi)氨氮高效菌種的濃度達(dá)到3-5ml/m3 (生化池容積)，利用生化池完成氨氮高效菌種的馴化、培養(yǎng)；根據(jù)生化池的容積和每日處理水量，向生化池好氧段估算投加少量氨氮高效菌種；生化池每日按照設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行。
[0020]其中，所述加入活化菌種的體積與生化池體積比例為1:2500-10000。采取第一次投加足量菌種至需要濃度，然后每天補(bǔ)充投加少量菌種，用于維持菌種濃度。
[0021]其中，所述活化菌種是將氨氮菌種置于容器內(nèi)，再加入原水與之混合，用射流曝氣裝置曝氣活化，得到泥水混合物，然后加入到生化池中，氨氮菌種的體積占該泥水混合物體積的0.07-1%。初始投加菌種時(shí)，菌種活化裝置內(nèi)按照1%體積比配制活化菌種；運(yùn)行階段，菌種活化裝置內(nèi)按照0.07-0.14%配制活化菌種。氨氮菌種通常采用汽車貨運(yùn)形式運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。由于氨氮菌種在運(yùn)輸過程中長期處于缺氧狀態(tài)，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，菌種活性受到抑制。為恢復(fù)菌種活性，本方法首先采用一個(gè)小型容器作為菌種活化裝置，以生化池內(nèi)污水作為原水，對(duì)氨氮菌種進(jìn)行曝氣活化，曝氣活化時(shí)間為22-26小時(shí)。[0022]所述污水處理方法，是用循環(huán)式活性污泥法使原水中氨氮濃度降低，然后通過潷水器將水排出。所述方法用于處理溫度4-16°C的污水。
[0023]原水在進(jìn)入生化池前，還包括對(duì)所述原水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括格柵處理和沉砂池處理；采用格柵從原水中去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行；采用沉砂池設(shè)施從原水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]1、降低投資和運(yùn)行成本。選用CASS池作為生化池，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的截留，減少污泥流失。相比于采用膜生物反應(yīng)器、接觸池等形式，減少膜組件和填料的采購費(fèi)用，降低基建投資。同時(shí)，生產(chǎn)運(yùn)行的過程中，生化池出水通過潷水器實(shí)現(xiàn)泥水分離，不需要開啟真空泵等裝置，降低了電耗和設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
[0026]2、通過投加氨氮高效菌種，能迅速提高生化池的氨氮處理能力，減少溫度等因素的沖擊，穩(wěn)定出水水質(zhì)。
[0027]3、本方法采取一次投加足量氨氮高效菌種方式，能夠短時(shí)間內(nèi)提高活性污泥中硝化菌的比例。低溫條件下，采用相同的工藝運(yùn)行參數(shù)，本方法所述的污水處理系統(tǒng)出水氨氮濃度低于采用傳統(tǒng)處理系統(tǒng)出水氨氮濃度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1生化池的俯視圖。
[0029]圖2是圖1的生化池A-A剖面圖。
[0030]圖1和2中，I為攪拌機(jī),2為回流污泥泵,3為曝氣器,4為剩余污泥泵,5為漢水器，6為菌種管道，7為缺氧區(qū) ，8為好氧區(qū)，9為鼓風(fēng)機(jī)，10為菌種活化裝置，11為原水管道，12為出水管道，13為回流污泥管道，14為剩余污泥管道。
[0031 ] 圖3為實(shí)施例2對(duì)比測(cè)試處理污水的效果的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)以以下最佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0033]實(shí)施例中，氨氮菌種購自蘇柯漢(濰坊)生物工程公司，SKHZYE-MW013型，每毫升氨氮菌種溶液中含有菌種數(shù)量為IO9個(gè)活化單位。
[0034]實(shí)施例1:污水處理系統(tǒng)
[0035]參見圖1和圖2。生化池(CASS池)沿進(jìn)水方向分為兩部分，前端為缺氧區(qū)7，后端為好氧區(qū)8。缺氧區(qū)7寬20m，水深5m，容積750m3，內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)I ;好氧區(qū)8寬20m,水深5m,容積4250m3,內(nèi)設(shè)回流污泥泵2、剩余污泥泵4和漢水器5各一臺(tái)，漢水器5漢水能力為1700m3/h,底部有曝氣器3 (圖1中多個(gè)圓圈表示曝氣頭)。曝氣器3由鼓風(fēng)機(jī)9送風(fēng)。
[0036]菌種活化裝置10主體為I個(gè)塑料桶(容器)，容積為Im3 (每次可處理水量lm3。每次向生化池好氧區(qū)8內(nèi)排入0.5m3泥水混合物。菌種活化裝置采用射流曝氣裝置對(duì)塑料桶內(nèi)的泥水混合物進(jìn)行曝氣、混合，菌種活化時(shí)間為22h。將氨氮菌種置于容器內(nèi)，開啟射流曝氣裝置，射流曝氣裝置從容器內(nèi)抽出泥水混合物，經(jīng)充氧后，回流至容器內(nèi)，射流曝氣裝置開啟22小時(shí)，容器內(nèi)泥水混合物溶解氧控制為2mg/L，然后將所得活化菌種加入到處于曝氣狀態(tài)的生化池好氧區(qū)。
[0037]活化階段結(jié)束時(shí)，活化裝置將泥水混合物通過菌種管道6排入處于曝氣狀態(tài)的CASS池好氧區(qū)8內(nèi)。
[0038]隨后，再次取原水進(jìn)入容器，投加氨氮菌種，進(jìn)入下一循環(huán)周期。
[0039]實(shí)施例2:污水的處理
[0040]以某縣城鎮(zhèn)生活污水處理工程為例，對(duì)本方案處理低溫生活污水氨氮效果進(jìn)行測(cè)試。為比較本發(fā)明技術(shù)效果，同時(shí)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。對(duì)比測(cè)試地點(diǎn)選在該縣城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)。該廠主體采用CASS工藝，原水以縣城區(qū)的生活污水為主。對(duì)比測(cè)試期間，原水污染物濃度如表1。
[0041]表1:原水水質(zhì)指標(biāo)(單位mg/L)
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種污水處理系統(tǒng)，包括生化池，其特征在于，所述生化池分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，缺氧區(qū)和好氧區(qū)由池壁分隔； 所述缺氧區(qū)設(shè)置有原水入口和至少一個(gè)攪拌機(jī)； 所述好氧區(qū)設(shè)置有曝氣器、潷水器、活化菌種入口、剩余污泥出口和出水口 ； 所述生化池內(nèi)設(shè)置有回流污泥管道。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生化池外設(shè)置有菌種活化裝置，所述菌種活化裝置通過菌種管道與生化池的好氧區(qū)連接。
3.如權(quán)利要求2的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述菌種活化裝置包括容器、射流曝氣裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌機(jī)為1-4個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述回流污泥的管道上還設(shè)置有回流污泥泵。
6.如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧區(qū)內(nèi)還設(shè)置有剩余污泥泵，所述剩余污泥泵與剩余污泥管道連接。
7.一種污水處理的方法，其特征在于，將氨氮菌種置于容器內(nèi)，開啟射流曝氣裝置，射流曝氣裝置從容器內(nèi)抽出泥水混合物，經(jīng)充氧后，回流至容器內(nèi)，射流曝氣裝置開啟22-26小時(shí)，容器內(nèi)泥水混合物溶解 氧控制在2~4mg/L，然后將所得活化菌種加入到處于曝氣狀態(tài)或者沉淀狀態(tài)的生化池好氧區(qū)；第一天投加足量，然后每天補(bǔ)加，使生化池內(nèi)氨氮菌種體積濃度控制為3-5ml/m3。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述活化菌種是將氨氮菌種置于容器內(nèi)，再加入原水與之混合，用射流曝氣裝置循環(huán)攪動(dòng)活化裝置內(nèi)的泥水混合物，并實(shí)現(xiàn)充氧，得到泥水混合狀態(tài)的活化菌種，然后加入到生化池中；氨氮菌種的體積占泥水混合物體積的0.07-1%。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述每次加入活化菌種的體積與生化池體積比例為 1:2500-10000。
10.如權(quán)利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，是用循環(huán)式活性污泥法使原水中氨氮濃度降低，然后通過潷水器將水排出；所述方法用于處理溫度為4-16°C的污水。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103787497SQ201310078184
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】李星文, 孫曉虎, 王英彪, 趙光吉, 李子言 申請(qǐng)人:浦華環(huán)保有限公司, 紫光環(huán)保有限公司