移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，屬于污水處理【技術領域】。其在不增加池容的情況下將反應池沿順時針方向被擋墻分為缺氧/厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和好氧硝化強化區(qū)，按周期對待處理液進行序批式處理，以發(fā)揮移動床生物生物膜懸浮填料的增強硝化、和進而延長缺氧區(qū)停留時間提高系統反硝化脫氮的優(yōu)點，增強系統的升級去除TN或擴容改造的能力，使其特別適合使用于已建成污水處理廠的升級和擴容改造。
【專利說明】移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理【技術領域】，具體涉及一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法。
【背景技術】
[0002]序批式生物池(如SBR/CAST/CASS等系列)系統是一個間歇式生物反應池，在此反應池中進行交替的進水/曝氣-曝氣-沉淀-潷水過程的不斷重復，將生物反應過程及泥水的分離過程結合在一個池子中完成，具有間歇進水、間歇出水的特點。
[0003]序批式生物池(如CAST/CASS工藝)由生物厭氧選擇區(qū)、好氧兼氧區(qū)和主曝氣反應區(qū)組成，如圖1所示，生物厭氧選擇區(qū)是設置在序批式生物池前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或缺氧條件下運行，在選擇區(qū)中，污水中的溶解性有機物質能通過酶反應機理而迅速去除，回流污泥中的硝酸鹽可在此生物厭氧選擇區(qū)中得到反硝化，生物厭氧選擇區(qū)的最基本功能是防止產生污泥膨脹；好氧兼氧區(qū)內位于序批式生物池主反應區(qū)前部的區(qū)域，曝氣量相對偏小，亦可調節(jié)曝氣區(qū)進行缺氧除磷，具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化作用；主曝氣反應區(qū)內主要進行降解有機物和硝化，也進行著同時硝化-反硝化過程。
[0004]序批式生物池操作周期一般可分為五個步驟:一、進水/曝氣步驟，污水進入選擇區(qū)與回流污泥混合，潛水攪拌器運行；二、曝氣步驟，由鼓風曝氣裝置向反應池內充氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH4-N通過硝化菌微生物的硝化作用轉化為NO3-N ;三、沉淀步驟，此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的溶解氧DO進行氧化分解；反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺 氧狀態(tài)轉化，開始進行反硝化反應，反硝化后氮氣逐出，達到脫氮的效果；活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清；四、潷水步驟，沉淀結束后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液；此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)強化反硝化，排水結束前進行幾分鐘的排泥；五、閑置步驟，潷水器上升到原始位置；上述生物池脫氮除磷效果較差。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提出了一種序批式生物除磷脫氮工藝，其通過對現有污水處理廠序批式生物池進行升級和擴容，將懸浮生物填料投加到好氧活性污泥池中，形成活性污泥和生物膜共存的生物膜和活性污泥復合污水處理系統(IFAS)池，IFAS池集合了活性污泥工藝和移動床生物膜反應器的優(yōu)點，生物池脫氮、除磷效果好。
[0006]本發(fā)明技術方案包括:
[0007]—種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，包括以下步驟:
[0008]a準備反應器，所述反應器包括反應池，所述反應池內沿順時針方向被擋墻分為缺氧/厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和好氧硝化強化區(qū)，所述相鄰的兩個區(qū)保持連通，所述缺氧/厭氧區(qū)的底部設置有進水口，其中上部設置有推流器；所述缺氧區(qū)的頂部設置有推流器；所述好氧區(qū)內設置有污泥泵、潷水器和回流泵，所述污泥泵通過管道將好氧區(qū)內的污泥排出，所述潷水器浮在所述好氧區(qū)內的液面之上，用于將處理液排出；所述回流泵用于將所述好氧區(qū)內的液體提升到所述好氧硝化強化區(qū)內；所述好氧硝化強化區(qū)內設置有能夠攔截移動床生物膜工藝懸浮填料的出水篩網、可供生物膜生長的懸浮填料、曝氣盤和鼓風機，所述出水篩網位于所述好氧硝化強區(qū)與缺氧區(qū)、缺氧/厭氧區(qū)之間，所述曝氣盤位于填料的下方，所述鼓風機與所述曝氣盤通過曝氣管路連接，所述曝氣管路上設置有曝氣閥；
[0009]b進入第一周期的序批式處理，分別包括以下子步驟:
[0010](I)進水，待處理液從所述進水口通入，進入所述缺氧/厭氧區(qū)，從所述缺氧/厭氧區(qū)擋墻的底部流入所述缺氧區(qū)內，然后從缺氧區(qū)擋墻的上部溢流至所述好氧區(qū)內，在好氧區(qū)內回流泵的作用下，待處理液流入好氧硝化強化區(qū)；
[0011](2)接(I)，在好氧硝化強化區(qū)內，經強化硝化的待處理液通過所述懸浮填料攔截出水篩網，流回到所述厭氧/缺氧區(qū)或回流到所述缺氧區(qū)的前端；
[0012](3)處理過程中所產生的污泥通過所述污泥泵連接的管道排出，通過所述潷水器控制該周期的排水量；
[0013]c重復步驟b進行下一周期的序批式處理。
[0014]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，上述步驟a中，懸浮填料的最大填充率占整個好氧硝化強化區(qū)池容的三分之二。
[0015]作為本發(fā)明的另一個優(yōu)選方案，上述步驟a中，出水篩網為框架式不銹鋼出水篩網，其框架為角鋼，出水篩網選用化學膨脹螺栓固定在池壁上。
[0016]本發(fā)明所帶來的有益技術效果:
[0017]本發(fā)明提出了一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，與現有技術相比，為了強化活性污泥工藝脫氮除磷能力，對現有污水處理廠序批式生物池進行升級和擴容，在不改變池容面積的前提下，將反應池內沿順時針方向被擋墻分為缺氧/厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和好氧硝化強化區(qū)，以發(fā)揮移動床生物生物膜懸浮填料的增強硝化、和進而延長缺氧區(qū)停留時間提高系統反硝化脫氮的優(yōu)點，增強系統的升級去除TN或擴容改造的能力，使其特別適合使用于已建成污水處理廠的升級和擴容改造。
[0018]好氧硝化強化區(qū)(即IFAS區(qū))內包含能夠攔截移動床生物膜工藝懸浮填料的出水篩網和可供生物膜生長的懸浮填料；在進行實施時，根據進水TN濃度和達到出水水質標準所需反硝化去除TN量及其他相關設計參數來決定IFAS區(qū)體積、分割出的缺氧池體積和回流到IFAS區(qū)的硝化液內回流比。
[0019]IFAS區(qū)內經強化硝化的待處理液通過兩個大小不同的懸浮填料攔截出水篩網，將富含硝態(tài)氮的待處理液分配到厭氧/缺氧區(qū)和新分割出來的缺氧區(qū)，將運行方式靈活調整為帶有常規(guī)A20、倒置A2O特點的IFAS復合工藝；IFAS好氧區(qū)內可最高填充占池容體積2/3的懸浮生物填料，從序批式生物池分割出的缺氧區(qū)泥水混合液通過擋墻上部溢流至好氧區(qū)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步清楚、完整的說明:
[0021]圖1為本發(fā)明【背景技術】中所指現有技術序批式生物池平面示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明IFAS工藝升級擴容序批式生物池平面布置圖；[0023]圖中，1、進水管道，2、出水篩網，3、缺氧/厭氧區(qū)，4、好氧硝化強化區(qū)，5、出水篩網，6、缺氧區(qū)，7、推流器，8、擋墻，9、推流器，10、擋墻，11、污泥泵，12、潷水器，13、好氧區(qū)，
14、回流泵。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的優(yōu)點、技術方案更加清楚、明確，下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步清楚、完整的說明。
[0025]如圖1所示，圖1示出了現有技術中序批式生物池的平面示意圖，其通常是包括缺氧/厭氧區(qū)3、好氧區(qū)13和主曝氣反應區(qū)組成，缺氧/厭氧區(qū)3是設置在序批式生物池前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或缺氧條件下運行，污水中的溶解性有機物質能通過酶反應機理而迅速去除，回流污泥中的硝酸鹽可在此生物厭氧選擇區(qū)中得到反硝化，主曝氣反應區(qū)內主要進行降解有機物和硝化，也進行著同時硝化-反硝化過程；但是由于池體積不足或進水污染物濃度過高，致使部分進水氨氮或有機物污染物不能在活性污泥好氧區(qū)13內被充分氧化。
[0026]結合圖2所示，本發(fā)明提出了一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，其將傳統的帶有厭氧選擇池的序批式生物池進行重新分割功能區(qū)，即劃分為缺氧/厭氧區(qū)3、缺氧區(qū)6、好氧區(qū)13和IFAS (生物膜和活性污泥共池)好氧硝化強化區(qū)4個部分；進水I依次流過厭氧/缺氧區(qū)3、缺氧區(qū)6、活性污泥好氧區(qū)13 ;由于池體積不足或進水污染物濃度過高，致使部分進水氨氮或有機物污染物不能在活性污泥好氧區(qū)13內被充分氧化；所以為了達到去除TN的目的，將好氧區(qū)13內的混合液通過回流泵14提升到IFAS好氧硝化強化區(qū)4內。
[0027]IFAS好氧硝化強化區(qū)4內包含能夠攔截移動床生物膜工藝懸浮填料的出水篩網2和可供生物膜生長的懸浮填料和曝氣系統，其曝氣系統與現有技術中的曝氣系統相同，包括曝氣盤和鼓風機，出水篩網位于好氧硝化強區(qū)與缺氧區(qū)、缺氧/厭氧區(qū)之間，曝氣盤位于懸浮填料的下方，鼓風機與曝氣盤通過曝氣管路連接，曝氣管路上設置有曝氣閥，曝氣閥用來控制進氣量；
[0028]懸浮填料的最大填充率可占其整個池容的2/3 ;活性污泥好氧區(qū)13內經強化硝化的液通過懸浮填料攔截出水篩網2，可流回到缺氧/厭氧區(qū)3，也可通過懸浮填料攔截出水篩網5回流到缺氧區(qū)6的前端；也可通過在浮填料攔截出水篩網2和3另外一側分別安裝閘門來控制回流到缺氧/厭氧區(qū)3和缺氧區(qū)6的回流量，以靈活適應常規(guī)A20、倒置A2O不同的運行特點，綜合控制生物除磷和脫氮去除率。
[0029]浮填料攔截出水篩網2和5為框架結構的平板式不銹鋼過水篩網，框架為角鋼，可用化學膨脹螺栓固定在池壁上。
[0030]缺氧/厭氧區(qū)3內的混合液從擋墻8的底部流入缺氧區(qū)6內，缺氧區(qū)6內安裝一臺推流器9，推流器9用于對混合液進行攪拌，缺氧區(qū)6內的混合液從擋墻10的上部溢流到好氧區(qū)13內。
[0031]剩余污泥通過剩余污泥泵11排出，序批式生物池每個運行周期的出水是通過潷水器12來潷出的。
[0032]設計中用計算出的反硝化所需缺氧池容積減去現有厭氧池容積得到增設缺氧池6容積；扣除活性污泥的硝化量，即可得到IFAS池需要強化硝化的氨氮量，進而可計算出所需的懸浮填料和IFAS的池容，通過投加懸浮生物載體加強了硝化與反硝化脫氮功能，在主體序批式工藝不變的前提下，通過簡單的方式解決了復雜的工程問題，達到了投資省、工期短、見效快的目的。
[0033]具體的，一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，包括以下步驟:
[0034]a準備反應器，所述反應器包括反應池，所述反應池內沿順時針方向被擋墻分為缺氧/厭氧區(qū)3、缺氧區(qū)6、好氧區(qū)13和好氧硝化強化區(qū)4，相鄰的兩個區(qū)保持連通，缺氧/厭氧區(qū)3的底部設置有進水口，進水口處連進水管道I，其中上部設置有推流器7 ;缺氧區(qū)6的頂部設置有推流器9 ;好氧區(qū)13內設置有污泥泵11、潷水器12和回流泵14，污泥泵11通過管道將好氧區(qū)13內的污泥排出，潷水器12浮在好氧區(qū)13內的液面之上，用于將處理液排出；回流泵14用于將好氧區(qū)13內的液體提升到好氧硝化強化區(qū)4內；好氧硝化強化區(qū)4內設置有能夠攔截移動床生物膜工藝懸浮填料的出水篩網2和5、可供生物膜生長的懸浮填料、曝氣盤和鼓風機，出水篩網2、5分別位于好氧硝化強區(qū)與缺氧/厭氧區(qū)、缺氧區(qū)之間，曝氣盤位于填料的下方，鼓風機與曝氣盤通過曝氣管路連接，曝氣管路上設置有曝氣閥；
[0035]b第一周期，分別包括以下子步驟:
[0036](I)進水，待處理液從進水口通入，進入缺氧/厭氧區(qū)3，從缺氧/厭氧區(qū)3擋墻的底部流入缺氧區(qū)6內，然后通從缺氧區(qū)6擋墻的上部溢流至所述好氧區(qū)內，在好氧區(qū)13內回流泵14的作用下，待處理液流入好氧硝化強化區(qū)； [0037](2)接(I)，在好氧硝化強化區(qū)內，經強化硝化的待處理液通過所述懸浮填料攔截出水篩網，流回到厭氧/缺氧區(qū)或回流到所述缺氧區(qū)的前端；
[0038](3)處理過程中所產生的污泥通過污泥泵11連接的管道排出，通過潷水器12控制該周期的排水量；
[0039]c重復步驟b進行下一周期的序批式處理。
【權利要求】
1.一種移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，其特征在于，包括以下步驟: a準備反應器，所述反應器包括反應池，所述反應池內沿順時針方向被擋墻分為缺氧/厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和好氧硝化強化區(qū)，所述相鄰的兩個區(qū)保持連通，所述缺氧/厭氧區(qū)的底部設置有進水口，其中上部設置有推流器；所述缺氧區(qū)的頂部設置有推流器；所述好氧區(qū)內設置有污泥泵、潷水器和回流泵，所述污泥泵通過管道將好氧區(qū)內的污泥排出，所述潷水器浮在所述好氧區(qū)內的液面之上，用于將處理液排出；所述回流泵用于將所述好氧區(qū)內的液體提升到所述好氧硝化強化區(qū)內；所述好氧硝化強化區(qū)內設置有能夠攔截移動床生物膜工藝懸浮填料的出水篩網、可供生物膜生長的懸浮填料、曝氣盤和鼓風機，所述出水篩網位于所述好氧硝化強區(qū)與缺氧區(qū)、缺氧/厭氧區(qū)之間，所述曝氣盤位于填料的下方，所述鼓風機與所述曝氣盤通過曝氣管路連接，所述曝氣管路上設置有曝氣閥； b進入第一周期的序批式處理，其包括以下子步驟: (1)進水，待處理液從所述進水口通入，進入所述缺氧/厭氧區(qū)，從所述缺氧/厭氧區(qū)擋墻的底部流入所述缺氧區(qū)內，然后從缺氧區(qū)擋墻的上部溢流至所述好氧區(qū)內，在好氧區(qū)內回流泵的作用 下，待處理液流入好氧硝化強化區(qū)； (2)接(I)，在好氧硝化強化區(qū)內，經強化硝化的待處理液通過所述懸浮填料攔截出水篩網，流回到所述厭氧/缺氧區(qū)或回流到所述缺氧區(qū)的前端； (3)處理過程中所產生的污泥通過所述污泥泵連接的管道排出，通過所述潷水器控制該周期的排水量； c重復步驟b進行下一周期的序批式處理。
2.根據權利要求1所述的移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，其特征在于:步驟a中，懸浮填料的最大填充率占整個好氧硝化強化區(qū)池容的三分之二。
3.根據權利要求1所述的移動床生物膜工藝升級擴容序批式生物池的方法，其特征在于:步驟a中，所述出水篩網為框架式不銹鋼出水篩網，其框架為角鋼，所述出水篩網選用化學膨脹螺栓固定在池壁上。
【文檔編號】C02F3/30GK103991958SQ201410226703
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】于振濱, ?；? 牛學義 申請人:青島思普潤水處理有限公司