一種側流反硝化池及側流反硝化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種側流反硝化工藝，其可與AAO工藝、CAST工藝及帶有前端厭氧區(qū)的氧化溝工藝等活性污泥處理工藝結合使用。與AAO工藝結合使用時，二沉池排泥管連接有側流反硝化池，所述側流反硝化池上方連接有上清液管，上清液管與缺氧區(qū)和二沉池連接。與帶有厭氧區(qū)的氧化溝工藝結合使用時，二沉池排泥管連接有側流反硝化池，上方連接有上清液管與氧化溝和二沉池連接。與CAST工藝結合時，主反應區(qū)排泥管與側流反硝化池相連，上清液管與主反應區(qū)相連。本發(fā)明提出的側流反硝化池提高了污泥濃度，污泥經(jīng)過內(nèi)源呼吸反硝化，大大降低硝酸鹽量，減少了污泥對生化反應池厭氧段或CAST工藝生物選擇區(qū)釋磷的影響，提高了系統(tǒng)的除磷效果。
【專利說明】一種側流反硝化池及側流反硝化方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種側流反硝化工藝，屬于污水處理【技術領域】。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的污水處理技術中，常用的污水脫氮除磷工藝為AAO工藝，其是70年代在厭氧一缺氧工藝上開發(fā)出來的同步除磷脫氮工藝，其生物反應池由厭氧、缺氧和好氧三段組成，其典型工藝流程見圖1。這是一種推流式的前置反硝化型工藝，其特點是厭氧、缺氧、好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)進水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時空比例和運轉條件可根據(jù)需要達到比較高的脫氮率。
[0003]常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧(Al)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。該布置在理論上基于這樣一種認識，即:聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。但由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)會產(chǎn)生不利影響；由于缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果；為了降低回流污泥中的硝酸鹽，必須提高混合液回流量，回流量的提高勢必將增加電耗。
[0004]脫氮除磷效果較好的工藝還有帶有氧化溝工藝及各種SBR工藝。
[0005]氧化溝是活性污泥法的一種改進型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。溝內(nèi)設置有轉刷或轉碟，具有硝化、反硝化的特性，在氧化溝前面增加一座厭氧選擇池，便構成了生物脫氮除磷系統(tǒng)。污水和回流污泥首先進入?yún)捬踹x擇池，停留時間約I小時，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進入氧化溝進行硝化、反硝化，實現(xiàn)脫氮除磷。
[0006]SBR法集曝氣、沉淀于一池，不需要二沉池。在該系統(tǒng)中，反應池在一定時間間隔內(nèi)充滿污水，以間歇處理方式運行，處理后混合液沉淀一段預定的時間后，從池中排除上清液。典型的SBR系統(tǒng)分為:充水、反應、沉淀、排水與閑置5個階段，SBR法通過充氧，缺氧和厭氧條件的連續(xù)變化可滿足多種微生物的生長，交替進行不同的生物過程，從而實現(xiàn)水解、有機碳的去除和脫氮除磷過程，達到降低B0D5、C0D，硝化，脫氮及除磷的目的。改良的CAST法系統(tǒng)設置了生物選擇區(qū)，由主反應區(qū)不斷向生物選擇區(qū)回流，污泥吸收易溶性基質中的易降解部分，并促使絮凝性微生物生長，由于生物選擇區(qū)宜采用厭氧運行方式，從而提高了生物除磷效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對本領域存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種側流反硝化方法。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術方案為:
[0009]一種側流反硝化池，通過進泥管與生化處理系統(tǒng)的二沉池或CAST工藝主反應區(qū)相連接，
[0010]所述側流反硝化池上方連接有上清液管，所述上清液輸送至缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池、或CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)；
[0011]所述側流反硝化池上方連接有上清液管，所述上清液管與AAO工藝的缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池連接；所述進泥管進口位于側流反硝化池底部中間，所述側流反硝化池靠近進泥管進口的一側設置有多個斜板，斜板間距為50-60mm，在遠離進泥管進口一側設置上清液集水槽，所述上清液集水槽連接上清液集水井，所述上清液集水井通過上清液管與生化處理系統(tǒng)相連接；
[0012]所述生化處理系統(tǒng)為AAO工藝處理系統(tǒng)、CAST工藝處理系統(tǒng)、前端帶有厭氧區(qū)的氧化溝工藝處理系統(tǒng)中的一種。
[0013]作為本發(fā)明的實施方案之一，所述生化處理系統(tǒng)為AAO工藝處理系統(tǒng)或前端帶有厭氧區(qū)的氧化溝工藝處理系統(tǒng)，所述側流反硝化池底部通過進泥管與二沉池底部連接，所述上清液集水井通過上清液管與缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池連接；
[0014]作為本發(fā)明的另一實施方案，所述生化處理系統(tǒng)為CAST工藝處理系統(tǒng)，所述側流反硝化池底部通過進泥管與主反應區(qū)底部連接，所述上清液集水井通過上清液管與主反應區(qū)連接。
[0015]優(yōu)選地，所述斜板與水平面的夾角為50-60°，斜板長0.8-1.2米，斜板底部距池底1.5~3米。
[0016]其中，所述側流反硝化池底部有吸泥管，所述吸泥管為穿孔吸泥管，所述吸泥管為4-6根，吸泥管分為兩組，分別與剩余污泥出泥管和污泥回流管連接，所述污泥回流管與進入?yún)捬鯀^(qū)或CAST工藝的生物選擇區(qū)的管路連接；所述污泥回流管26和剩余污泥出泥管的管路上設置有泵和閥門；所述泵為干式離心泵。
[0017]進入側流反硝化池內(nèi)的污水在向上上升的過程中，大顆粒污泥沿斜板逐漸向下沉淀至池底，最終側流反硝化池的底部出泥濃度為18?20g/L。為避免潛水泵抽吸污泥一段時間后，抽吸污泥的濃度變吸，出現(xiàn)漏斗效應，在池底采用穿孔管吸泥，外部配置干式泵，以保證抽吸污泥的濃度均勻。對于多余的剩余污泥，采用剩余污泥泵排至污泥處理系統(tǒng)進行處理。
[0018]一種側流反硝化方法，使用本發(fā)明提出的設備，將二沉池或CAST工藝主反應區(qū)底部的污泥進入側流反硝化池底部，使污泥從池體一側進入，穿過池中上部的斜板，污泥中的顆粒沉降至池底，上清液由上方集水槽收集并輸送至AAO工藝的缺氧區(qū)(或氧化溝起端)和二沉池；或上清液排至CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)。
[0019]采用側流反硝化池，減少了進入生化池的污泥量，但由于污泥濃度大幅提高，有效污泥總量并未減少。側流反硝化池內(nèi)，高濃度污泥的內(nèi)源呼吸作用強化了微生物反硝化能力，池中出流的污泥硝態(tài)氮濃度大幅降低，硝態(tài)氮可控制在2mg/L至5mg/L。
[0020]其中，進入側流反硝化池底部的污泥在側流反硝化池內(nèi)的沉降時間為1-2小時，然后上清液由上方集水槽收集并輸送至AAO工藝的缺氧區(qū)(或氧化溝起端)和二沉池、或CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)；
[0021]沉降的污泥再流入?yún)捬鯀^(qū)或CAST工藝的生物選擇區(qū)，污泥進入?yún)捬鯀^(qū)的流量與進水量之比為0.3-0.6:1，污泥進入CAST工藝生物選擇區(qū)的流量與進水量之比為0.1-0.2:
1
[0022]如果系統(tǒng)要求最佳的脫氮效果，也可將上清液中加入適當碳源。具體為:從側流反硝化池排出的上清液輸送至缺氧區(qū)之前，加入碳源，碳源投加量可根據(jù)所需去除的硝態(tài)氮濃度，按3?5倍計算。
[0023]其中，所述碳源為甲醇或乙酸鹽。所述乙酸鹽可以為乙酸鈉或乙酸鉀。
[0024]或者，當出水總氮較好時(總氮小于10mg/L)，從側流反硝化池排出的上清液輸送至二沉池，經(jīng)過二沉池所連接的出水管直接排放。這樣可以減少進入生化反應池的水量，增加實際停留時間。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]1、側流反硝化池提高了污泥濃度，污泥經(jīng)過內(nèi)源呼吸反硝化，大大降低硝酸鹽量，減少了污泥對生化反應池厭氧段釋磷的影響，提高了系統(tǒng)的除磷效果。
[0027]2、側流反硝化池的出流污泥至AAO池主工藝的污泥量降至30-60%，至CAST工藝生物選擇區(qū)的污泥量降至10-20%。進泥量的減少也減少了對生化池進水碳源的稀釋。加強了生化反應對碳源的利用。
[0028]3、由于側流反硝化池處理后進入生化反應池的污泥流量較小，因此相應地延長了進入生化反應池的停留時間，從而改善了系統(tǒng)的脫氮除磷能力。
[0029]4、強化了的厭氧條件也抑制了絲狀菌的生長，改善了污泥的沉淀狀態(tài)。經(jīng)側流反硝化沉淀后的剩余污泥濃度大幅提高，加強了后續(xù)污泥處理系統(tǒng)的處理能力及處理效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是現(xiàn)有技術中厭氧-缺氧-好氧工藝流程圖。
[0031]圖2是本發(fā)明提出的側流反硝化工藝與AAO工藝相結合的流程圖。
[0032]圖3是本發(fā)明提出的側流反硝化工藝與氧化溝工藝相結合的流程圖
[0033]圖4是本發(fā)明提出的側流反硝化工藝與CAST工藝相結合的流程圖
[0034]圖5是側流反硝化池俯視圖。
[0035]圖中，I是進水管，2是厭氧區(qū)，3是缺氧區(qū)，4是好氧區(qū)，5是混合液回流管，6是二沉池，7是外回流污泥管，8是剩余污泥排出管，9是出水管，10是進泥管，11是池體，12是斜板，13是上清液集水槽，14是上清液集水渠，15是斜板邊緣支架，16是穿孔吸泥管，17是剩余污泥泵，18是剩余污泥泵坑，19是剩余污泥出泥管，20是閥門，21是上清液集水井，22是上清液出水管，23是上清液泵，24是污泥回流泵，25是污泥回流泵坑，26是污泥回流管，27是側流反硝化池，28是上清液管，29是氧化溝，30是生物選擇區(qū)，31是CAST工藝主反應區(qū)。

【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0037]實施例1:側流反硝化池與AAO工藝相結合
[0038]側流反硝化池與AAO工藝相結合的設備，參見圖2和圖5，包括用作厭氧區(qū)2、缺氧區(qū)3、好氧區(qū)4和二沉池6的反應池格，厭氧區(qū)2、缺氧區(qū)3、好氧區(qū)4和二沉池6依次通過管道連接，好氧區(qū)4和缺氧區(qū)3通過混合液回流管5連接。
[0039]二沉池6底部通過進泥管10連接至側流反硝化池27底部中間，側流反硝化池靠近進泥管進口的一側設置有斜板12，斜板12用斜板邊緣支架15支撐，斜板邊緣支架15固定在池體11的內(nèi)壁上。斜板與水平面的夾角為50-60°，斜板長I米，斜板底部距池底2米。
[0040]側流反硝化池27上方連接有上清液管28，上清液管28與缺氧區(qū)和二沉池連接，上清液管28管路上設置閥門以控制上清液進入缺氧區(qū)或者二沉池。
[0041]在遠離進泥管進口一側設置上清液集水槽13(在池的上部)，上清液集水槽13連接上清液集水井21，上清液集水井21通過上清液管28、上清液泵23與缺氧區(qū)3連接；
[0042]四根吸泥管16位于側流反硝化池底部，分別與剩余污泥出泥管19和污泥回流管26連接，所述污泥回流管26與厭氧區(qū)連接；污泥回流管26的管路上設置有回流污泥泵24和閥門；所述回流污泥泵24為干式離心泵，位于回流污泥泵坑25內(nèi)。剩余污泥出泥管19的管路上設置的剩余污泥泵17也是干式離心泵。吸泥管16為穿孔吸泥管，直徑200mm，整根管壁上開有直徑20mm孔，在底部側向兩側，與豎直方向夾角為45°。
[0043]實施例2:側流反硝化污水處理方法與AAO工藝相結合
[0044]進水流量為40000m3/日，進水水質為:
[0045]B0D5 ( 160mg/L ；CODcr ( 300mg/L ；SS ( 180mg/L ；TN ( 45mg/L ；NH3-N ( 35mg/L ；TP ^ 4mg/L。
[0046]使用實施例1的側流反硝化池，待處理的污水處理按照AAO生化反應工藝，先進入?yún)捬鯀^(qū)2，順次進入缺氧區(qū)、好氧區(qū)和二沉池進行處理，二沉池出泥側流進入污泥反硝化池，停留時間為I小時，進入側流反硝化池的硝酸鹽濃度為15mg/L，進入的污泥濃度為SOOOmg/L (含水率為99.2% )，從污泥反硝化池流出的污泥濃度為18000mg/L，硝酸鹽濃度為3mg/L。經(jīng)過內(nèi)源呼吸反硝化反應的污泥再流入AAO反應池的厭氧區(qū)2，污泥進入AAO反應池的厭氧區(qū)2的流量與進水量之比為0.5:1，提高了進入?yún)捬醵蔚奈勰酀舛?，減少了硝酸鹽對厭氧釋磷的影響。其余的污泥經(jīng)由剩余污泥管8排出。
[0047]上清液由側流反硝化池上方的集水槽收集、匯總入上清液集水渠14，輸送至缺氧區(qū)。
[0048]當出水總氮小于10mg/L，從側流反硝化池排出的上清液輸送至二沉池，經(jīng)過二沉池所連接的出水管直接排放。
[0049]最終出水水質為:
[0050]BOD5 ( 8mg/L ；CODcr ( 45mg/L ；SS ( 10mg/L ；TN ( lOmg/L ；NH3-N ( lmg/L ；TP ^ 0.5mg/L。
[0051 ] 出水達到了國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。實施例3:側流反硝化污水處理方法與氧化溝工藝相結合
[0052]進水流量為30000m3/日，進水水質為:
[0053]B0D5 ( 180mg/L ；CODcr ( 330mg/L ；SS ( 190mg/L ；TN ( 40mg/L ；NH3-N ( 30mg/L ；TP ^ 3mg/L。
[0054]參見圖3，使用實施例1的側流反硝化池，待處理的污水處理先進入?yún)捬鯀^(qū)2，再進入氧化溝29和二沉池進行處理，二沉池出泥側流進入污泥反硝化池，停留時間為1.5小時，進入側流反硝化池的硝酸鹽濃度為15mg/L，進入的污泥濃度為8500mg/L，從污泥反硝化池流出的污泥濃度為17000mg/L，硝酸鹽濃度為2mg/L。經(jīng)過內(nèi)源呼吸反硝化反應的污泥再流入?yún)捬鯀^(qū)2，污泥進入?yún)捬鯀^(qū)2的流量與進水量之比為0.6:1，提高了進入?yún)捬醵蔚奈勰酀舛?，減少了硝酸鹽對厭氧釋磷的影響。其余的污泥經(jīng)由剩余污泥管8排出。
[0055]上清液由側流反硝化池上方的集水槽收集、匯總入上清液集水渠14，輸送至二沉池6。最終出水水質為:
[0056]BOD5 ^ 6mg/L ；CODcr ^ 40mg/L ；SS ^ 9mg/L ；TN ^ lOmg/L ；NH3-N ^ lmg/L ；TP ^ 0.5mg/L。
[0057]出水達到了國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。
[0058]實施例4:側流反硝化污水處理方法與CAST工藝相結合
[0059]進水流量為20000m3/日，進水水質為:
[0060]B0D5 ( 200mg/L ；CODcr ( 350mg/L ；SS ( 180mg/L ；TN ( 45mg/L ；NH3-N ( 36mg/L ；TP ^ 3mg/L。
[0061]參見圖4，待處理的污水處理按照CAST生化反應工藝，先進入生物選擇區(qū)30，順次進入CAST主反應區(qū)31進行處理，主反應區(qū)出泥側流進入污泥反硝化池，停留時間為1.2小時，進入側流反硝化池的硝酸鹽濃度為17mg/L，進入的污泥濃度為9000mg/L，從污泥反硝化池流出的污泥濃度為19000mg/L，硝酸鹽濃度為lmg/L。經(jīng)過內(nèi)源呼吸反硝化反應的污泥再流入生物選擇區(qū)30，污泥進入CAST工藝的生物選擇區(qū)30的流量與進水量之比為0.1: 1，提高了進入生物選擇區(qū)的污泥濃度，減少了硝酸鹽對厭氧釋磷的影響。
[0062]上清液由側流反硝化池上方的集水槽收集、匯總入上清液集水渠14，輸送至CAST主反應區(qū)31。并添加碳源乙酸15mg/L。
[0063]最終出水水質為:
[0064]BOD5 ( 7mg/L ；CODcr ( 50mg/L ；SS ( 10mg/L ；TN ( lOmg/L ；NH3-N ( 2mg/L ；TP ^ 0.5mg/L。
[0065]出水達到了國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。
【權利要求】
1.一種側流反硝化池，其特征在于，通過進泥管與生化處理系統(tǒng)的二沉池或CAST工藝主反應區(qū)相連接， 所述側流反硝化池上方連接有上清液管，所述上清液輸送至缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池、或CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)； 所述進泥管進口位于側流反硝化池底部中間，所述側流反硝化池靠近進泥管進口的一側設置有多個斜板，斜板間距為50-60mm，在遠離進泥管進口一側設置上清液集水槽，所述上清液集水槽連接上清液集水井，所述上清液集水井通過上清液管與生化處理系統(tǒng)相連接； 所述生化處理系統(tǒng)為AAO工藝處理系統(tǒng)、CAST工藝處理系統(tǒng)、前端帶有厭氧區(qū)的氧化溝工藝處理系統(tǒng)中的一種。
2.根據(jù)權利要求1所述的側流反硝化池，其特征在于，所述生化處理系統(tǒng)為AAO工藝處理系統(tǒng)或前端帶有厭氧區(qū)的氧化溝工藝處理系統(tǒng)，所述側流反硝化池底部通過進泥管與二沉池底部連接，所述上清液集水井通過上清液管與缺氧區(qū)或氧化溝起端連接，并且和二沉池連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的側流反硝化池，其特征在于，所述生化處理系統(tǒng)為CAST工藝處理系統(tǒng)，所述側流反硝化池底部通過進泥管與主反應區(qū)底部連接，所述上清液集水井通過上清液管與主反應區(qū)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的側流反硝化池，其特征在于，所述斜板與水平面的夾角為50-60。，斜板長0.8-1.2米，斜板底部距池底1.5-3米。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的側流反硝化池，其特征在于，所述側流反硝化池底部設置有吸泥管，所述吸泥管為穿孔吸泥管，所述吸泥管為4-6根，吸泥管分為兩組，分別與剩余污泥出泥管和污泥回流管連接，所述污泥回流管與進入?yún)捬鯀^(qū)或CAST工藝的生物選擇區(qū)的管路連接；所述污泥回流管和剩余污泥出泥管的管路上設置有泵和閥門；所述泵為干式離心泵。
6.一種側流反硝化方法，其特征在于，使用權利要求1-5任一所述的設備，二沉池或CAST工藝主反應區(qū)底部的污泥進入側流反硝化池底部，使污泥從池體一側進入，穿過池中上部的斜板，污泥中的顆粒沉降至池底，上清液由上方集水槽收集并輸送至AAO工藝的缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池；或上清液排至CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，進入側流反硝化池底部的污泥在側流反硝化池內(nèi)的沉降時間為1-2小時，然后上清液由上方集水槽收集并輸送至缺氧區(qū)或氧化溝起端和二沉池、或CAST工藝系統(tǒng)的主反應區(qū)； 沉降的污泥再流入?yún)捬鯀^(qū)或CAST工藝的生物選擇區(qū)，污泥進入?yún)捬鯀^(qū)的流量與進水量之比為0.3-0.6:1，污泥進入CAST工藝生物選擇區(qū)的流量與進水量之比為0.1-0.2:1。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，其特征在于，從側流反硝化池排出的上清液輸送至生化反應區(qū)之前，可加入碳源，碳源投加量根據(jù)所需去除的硝態(tài)氮濃度，按3?5倍投入；所述碳源為甲醇或乙酸鹽。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，當出水總氮小于10mg/L時，從側流反硝化池排出的上清液也可直接輸送至二沉池，經(jīng)過二沉池所連接的出水管直接排放。
【文檔編號】C02F3/28GK104355499SQ201410645936
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】周麗穎, 李星文 申請人:浦華環(huán)保有限公司, 紫光環(huán)保有限公司