一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，污水經(jīng)過配水池由泵送入好氧顆粒污泥反應(yīng)池中，進(jìn)行好氧顆粒污泥生化反應(yīng)，由曝氣鼓風(fēng)機(jī)向好氧顆粒污泥反應(yīng)池曝氣，為好氧顆粒污泥生化反應(yīng)提供溶解氧，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第一次利用，反應(yīng)后的污水在三相分離器中進(jìn)行分離沉降，同時(shí)曝氣過程中產(chǎn)生大量氣泡，形成氣提作用，泥水在氣提作用下經(jīng)由三相分離器的提升管進(jìn)入氣液分離室，分離后的泥水由布水系統(tǒng)均勻分布到生物填料層再次進(jìn)行降解凈化，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第二次利用，能夠降低能耗，節(jié)約成本，同時(shí)生物填料與水體不斷接觸過程中，有機(jī)物及氨氮等污染物被填料表面與層間的生物膜吸附、氧化降解使水質(zhì)得到進(jìn)一步凈化。
【專利說明】—種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理與凈化【技術(shù)領(lǐng)域】涉，具體涉及氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，適用于好氧條件。
【背景技術(shù)】
[0002]好氧顆粒污泥是近年來發(fā)現(xiàn)的在好氧條件下自發(fā)形成的細(xì)胞自身固定化顆粒，其結(jié)構(gòu)密實(shí)、具有良好的沉淀性能、較高的生物量和在高容積負(fù)荷條件下降解高濃度有機(jī)廢水的良好生物活性，較強(qiáng)的抗負(fù)荷沖擊能力，以及可用于處理含有難降解物質(zhì)和有毒物質(zhì)的廢水。相對于占地面積大、處理效率低的傳統(tǒng)活性污泥法，好氧顆粒污泥法具有很好的發(fā)展前景。但好氧顆粒污泥法還存在著很多不足:
(I)穩(wěn)定性差。很多實(shí)驗(yàn)室的研究均能成功的培養(yǎng)出好氧顆粒污泥，但由于其形成需要苛刻的運(yùn)行條件，所以很難維持其長期的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003](2)好氧顆粒污泥對于高濃度有毒工業(yè)廢水的處理應(yīng)用較少。
[0004](3)啟動周期長、能耗高。好氧顆粒污泥的培養(yǎng)一般需要30天以上，且需要高曝氣量來維持其運(yùn)行，限制了好氧顆粒污泥法的推廣及工業(yè)化應(yīng)用。
[0005]好氧污泥顆?；膬蓚€(gè)先決條件是適當(dāng)?shù)乃羟凶饔煤透邼舛鹊娜芙庋?。若曝氣量太小，顆粒污泥就會在反應(yīng)器底部沉積，使顆粒與底物溶液不能充分接觸，即傳質(zhì)效率非常低。從而使反硝化過程受到部分抑制，使總的氨氮去除效果不太理想，僅有60%左右。所以實(shí)驗(yàn)過程中反應(yīng)器所采用曝氣量一般比較大。
[0006]好氧顆粒污泥需要高曝氣量來滿足其形成與結(jié)構(gòu)維持的剪切需求，但是培養(yǎng)好氧顆粒污泥的反應(yīng)器對溶解氧的利用率很低，大部分溶解氧隨著水流或者氣泡排出反應(yīng)體系，導(dǎo)致反應(yīng)器能效降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對利用好氧顆粒污泥對污水進(jìn)行處理時(shí)，溶解氧的利用率低導(dǎo)致處理能效低的問題，提供一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，使未利用的溶解氧能夠得到充分的利用，降低能耗，節(jié)約成本。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，步驟如下:
(1)進(jìn)水階段:污水經(jīng)過配水池由泵送入好氧顆粒污泥反應(yīng)池中，進(jìn)行好氧顆粒污泥生化反應(yīng)；
(2)曝氣階段:進(jìn)水完成后，由曝氣鼓風(fēng)機(jī)向好氧顆粒污泥反應(yīng)池曝氣，為好氧顆粒污泥生化反應(yīng)提供溶解氧，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第一次利用，反應(yīng)后的污水在三相分離器中進(jìn)行分離沉降，同時(shí)曝氣過程中產(chǎn)生大量氣泡，形成氣提作用，泥水在氣提作用下經(jīng)由三相分離器的提升管進(jìn)入氣液分離室，分離后的泥水由布水系統(tǒng)均勻分布到生物膜填料層再次進(jìn)行降解凈化，泥水中的溶解氧滿足生物填料層上微生物降解的耗氧量要求，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第二次利用，曝氣階段所需時(shí)間為12(T200min ；
(3)沉淀排水階段:曝氣結(jié)束后，曝氣鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，沉淀f5min后，處理后的泥水通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池上部的的出水管排出，運(yùn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)生的多余顆粒污泥可通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池底部的排泥管排出。
[0009]所述步驟(2)中泥水經(jīng)氣提作用由三相分離器的提升管進(jìn)入氣液分離室，分離后的氣體經(jīng)氣體回流管通入生物膜填料層，對生物膜填料層進(jìn)行曝氣。
[0010]所述氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝采用間歇式運(yùn)行模式。
[0011]本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明的工藝對污水進(jìn)行凈化處理時(shí)，由于好氧顆粒污泥反應(yīng)池中溶解氧含量高，殘余的空氣對生物膜系統(tǒng)曝氣，從而為生物膜填料上的微生物進(jìn)行生化反應(yīng)提供溶解氧，使溶解氧得到再次利用，實(shí)現(xiàn)溶解氧雙重利用的效果，不需使用其他的曝氣設(shè)備為生物填料上的微生物提供溶解氧，能夠降低能耗，節(jié)約成本的同時(shí)由于生物膜填料上的微生物對氣液分離后的污水再次凈化，提高了污水處理效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0013]圖2本發(fā)明所需設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
如圖1和圖2所示，一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，步驟如下:
(1)進(jìn)水階段:污水經(jīng)過配水池I由泵2送入好氧顆粒污泥反應(yīng)池4中，進(jìn)行好氧顆粒污泥生化反應(yīng)；
(2)曝氣階段:進(jìn)水完成后，由曝氣鼓風(fēng)機(jī)12向好氧顆粒污泥反應(yīng)池4曝氣，為好氧顆粒污泥生化反應(yīng)提供溶解氧，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第一次利用，反應(yīng)后的污水在三相分離器5中進(jìn)行分離沉降，同時(shí)曝氣過程中產(chǎn)生大量氣泡，形成氣提作用，泥水在氣提作用下經(jīng)由三相分離器5的提升管6進(jìn)入氣液分離室7，分離后的泥水經(jīng)由布水管道15進(jìn)入噴嘴8，然后均勻分布到生物膜填料9再次進(jìn)行降解凈化，泥水中的溶解氧滿足生物填料層上微生物降解的耗氧量要求，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第二次利用，分離后的氣體經(jīng)氣體回流管10通入生物填料層，曝氣階段所需時(shí)間為12(T200min ；
(3)沉淀排水階段:曝氣結(jié)束后，曝氣鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，沉淀f5min后，處理后的泥水通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池上部的的出水管14排出，運(yùn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)生的多余顆粒污泥可通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池底部的排泥管13排出。
[0015]生物膜填料具有生物氧化作用，其去除有機(jī)物不僅依賴于生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過濾作用，不僅可去除粒徑較大的污染物，還可吸附去除一些可生化性不強(qiáng)的物質(zhì)。生物填料與水體不斷接觸過程中，有機(jī)物及氨氮等污染物被填料表面與層間的生物膜吸附、氧化降解。
[0016]在水力負(fù)荷不變的情況下，氣水比是影響生物膜的關(guān)鍵因素。氣水比較低時(shí)，因?yàn)槿芙庋鹾康?，微生物量少，污染物去除率低；?dāng)氣水比逐漸增大時(shí)，由于水中溶解氧的增大，而且具有充足的有機(jī)物，大量微生物繁殖，氧氣充足的環(huán)境下，微生物生物氧化作用明顯，污染物的去除效率增大；當(dāng)氣水比再增大時(shí)，氣流和水流的沖刷作用增大，生物膜外層好氧微生物脫落，污染物去除率降低，能耗增加。
[0017]實(shí)施例2
采用本發(fā)明的工藝對某制藥廠處理污水進(jìn)行處理。好氧顆粒污泥反應(yīng)池進(jìn)水CODra為1500mg/L, BOD5為1000mg/L，氨氮為82mg/L，pH為7.85。好氧顆粒污泥反應(yīng)池容積負(fù)荷為
8.8kgC0D/ (m3.d)，曝氣時(shí)間為140~169min,沉淀時(shí)間為I~5min,排水30min,靜置3min使生物膜填料上的微生物恢復(fù)生化凈化能力，好氧顆粒污泥的穩(wěn)定運(yùn)行效果達(dá)到最佳。當(dāng)生物填料的水力負(fù)荷從1.45m3/ (m2.h)增加到2.80m3/ (m2.h)時(shí)，生物填料中微生物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)增加，生物填料生長及更新速度快，COD和BOD5的去除效率分別為91%、95%。經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行監(jiān)測，出水穩(wěn)定，監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1所示。
[0018]表1實(shí)施例2的監(jiān)測數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，其特征在于步驟如下: (1)進(jìn)水階段:污水經(jīng)過配水池由泵送入好氧顆粒污泥反應(yīng)池中，進(jìn)行好氧顆粒污泥生化反應(yīng)； (2)曝氣階段:進(jìn)水完成后，由曝氣鼓風(fēng)機(jī)向好氧顆粒污泥反應(yīng)池曝氣，為好氧顆粒污泥生化反應(yīng)提供溶解氧，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第一次利用，反應(yīng)后的污水在三相分離器中進(jìn)行分離沉降，同時(shí)曝氣過程中產(chǎn)生大量氣泡，形成氣提作用，泥水在氣提作用下經(jīng)由三相分離器的提升管進(jìn)入氣液分離室，分離后的泥水由布水系統(tǒng)均勻分布到生物膜填料層中再次進(jìn)行降解凈化，泥水中的溶解氧滿足生物膜填料層上微生物降解的耗氧量要求，實(shí)現(xiàn)對溶解氧的第二次利用，曝氣階段所需時(shí)間為12(T200min ； (3)沉淀排水階段:曝氣結(jié)束后，曝氣鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，沉淀f5min后，處理后的泥水通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池上部的的出水管排出，運(yùn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)生的多余耗氧顆粒污泥可通過好氧顆粒污泥反應(yīng)池底部的排泥管排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，其特征在于:所述步驟(2)中泥水經(jīng)氣提作用由三相分離器的提升管進(jìn)入氣液分離室，分離后的氣體經(jīng)氣體回流管通入生物填料層，對生物膜填料層進(jìn)行曝氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝，其特征在于:所述氣提雙重利用溶解氧的污水處理工藝采用間歇式運(yùn)行模式。
【文檔編號】C02F9/14GK104003589SQ201410274408
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】李海松, 萬俊峰, 董煥成, 代吉華, 毛圣捷, 買文寧, 王巖 申請人:鄭州大學(xué), 河南中鄭環(huán)境工程有限公司