一种生化池曝气间停的城市污水处理强化运行方法及装置与流程

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种城市污水的处理方法以及所采用的装置。

背景技术：

据报道和本单位对污水处理厂多年长期监测数据显示，污水处理厂全年运行中，会有一时段，长时间进水有机物负荷连续升高。当进入污水处理厂污水的有机物浓度过高，超过设计生化池的有机负荷时，给水厂带来了沉重的处理负担，同时水厂出水效果变差，造成水体污染。

目前，城市污水处理厂处理水水质设计的依据标准是城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。城市污水处理厂生化处理单元多数采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法（A²O法），设计所依据的规范为室外排水设计规范（GB50014-2006）和厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ 576-2010）。设计时城市污水处理厂均按设计水量、设计水质、设计水温进行设计，然后按最大、最低水量进行校核，设计不可能保证在极端条件下，如污水处理系统负荷过高时也能稳定达标。

处理装置是由格栅、沉砂池、初沉池、三段池（A²O反应池，包括厌氧段、缺氧段和好氧段，以下简称三段池）、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、出水管、污泥回流管、曝气管、硝化液回流管和回流泵构成，曝气管铺设在好氧段的池底部，二沉池通过污泥回流管连接三段池的厌氧段。城市污水通过格栅，拦截大的悬浮物和飘浮物；然后进入沉砂池，分离污水中比重较大的颗粒；沉砂池出水进入初沉池， 使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果减轻后续处理设施的负荷；初沉池出水与回流污泥进入三段池的厌氧段后，在缺氧段与回流硝化液混合后进入好氧段，混合液在三段池内进行生化反应，降解有机物后再进入二沉池进行沉淀，出水进入接触池进行消毒后排放，二沉池底部的污泥回流到三段池的厌氧段，剩余污泥排放掉。

目前已有通过提高生化反应池污泥浓度来解决污水处理系统负荷高出水效果差的报道。但过高污泥浓度使过水中的溶解氧浓度降低，调控不好，容易把好氧池变成兼氧池，处理效果下降。另外，高污泥浓度还容易引起污泥易老化、破碎。第三，生化池高浓度污泥进入二沉池，增大二沉的负荷，使其沉降性能变差，易跑细碎污泥絮体，直接影响出水效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种生化池曝气间停的城市污水处理强化运行装置。

本发明还同时公开了使用这种装置的操作方法。

本发明解决的技术问题的方案是采用格栅、沉砂池、初沉池、三段池、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、出水管、污泥回流管、曝气管、硝化液回流管和回流泵构成，污泥回流管连接在二沉池与厌氧段之间，曝气管铺设在好氧段的池底部，在好氧段后端曝气管的立管处安装控制阀，好氧段后端的区域形成污泥沉淀区，好氧段末端还安装有污泥回流泵，污泥回流泵入口连接有穿孔集泥管，穿孔集泥管安装在好氧段后端底部，污泥回流泵出口连接有内回流管，内回流管另一端连接硝化液回流管，好氧段后端污泥沉淀区的长度为三段池总长度的3%~12%。

当污水处理厂处于高负荷运行时，通过关闭好氧段后端控制阀来停止曝气，使其成为污泥沉淀区，启动污泥回流泵，将沉淀区底部污泥与硝化液共同回流到缺氧段，二沉池污泥同时回流到厌氧段；当进水COD浓度为500-800 mg/L，污泥浓度在4000~6000mg/L范围时，24小时内停曝气1次，每次停止时间2-3h；当进水COD浓度为500-800 mg/L ，污泥浓度在6000~8000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间2-3h；当进水COD浓度为800-1200 mg/L，污泥浓度在4000~6000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间2-3h；当进水COD浓度为800-1200 mg/L，污泥浓度在6000~8000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间3-4h。

其工作原理是当关闭控制阀后，好氧段末端的区域由于没有曝气发生，此段产生成污泥沉淀，底部的污泥浓度较高，污泥回流泵通过穿孔集泥管将高浓度污泥吸入，再通过硝化液回流管把高浓度污泥的硝化液送到缺氧段，从而使缺氧段和好氧段污泥浓度增高，同时通过出水管流进二沉池的混合液浓度相对较低，能够与低负荷运行时的生化池混合液出水污泥浓度相同。

本发明的优点：

1、当进水有机负荷高时，通过关闭好氧段后端曝气立管上阀门来停止曝气，使其成为污泥沉淀区，在其内增设集泥系统和污泥回流系统，使污泥回流到缺氧段，增加了缺氧段和好氧段的污泥浓度，形成了高浓度活性污泥法处理城市污水。

2、本发明通过增加活性污泥浓度，提高了生化池生物量。

3、在好氧段后端停止曝气时，进入二沉池固体负荷降低，通过污泥继续回流，沉淀池内污泥量减少，污泥层降低，从而保障了系统运行中二沉池的泥水有效分离。

4、好氧段间断曝气，形成了缺氧或厌氧环境，使系统具有脱氮功能。

5、该方法运行时，减少城市污水处理厂污泥处理产量。

6、采用好氧段间停曝气运行方式，降低了运行能耗。

附图说明

图1为本发明装置示意图；

图2为三段池示意图。

具体实施方式

本发明装置采用格栅1、沉砂池2、初沉池3、三段池4、二沉池5和接触池6构成，其中的三段池4由厌氧段7、缺氧段8、好氧段9、进水管10、出水管11、污泥回流管12、曝气管13、硝化液回流管14和回流泵15构成，污泥回流管12连接在二沉池5与厌氧段7之间，曝气管13铺设在好氧段9的池底部，在好氧段9后端曝气管13的立管处安装控制阀16，好氧段9后端的区域形成污泥沉淀区，好氧段9末端还安装有污泥回流泵17，污泥回流泵17入口连接有穿孔集泥管18，穿孔集泥管18安装在好氧段9末端底部，污泥回流泵17出口连接有内回流管19，内回流管19另一端连接硝化液回流管14，好氧段9后端污泥沉淀区的长度为三段池4总长度的3%~12%。

当污水处理厂处于高负荷运行时，通过关闭好氧段后端控制阀来停止曝气，使其成为污泥沉淀区，启动污泥回流泵，将沉淀区底部污泥与硝化液共同回流到缺氧段，二沉池污泥同时回流到厌氧段；当进水COD浓度为500-800 mg/L，污泥浓度在4000~6000mg/L范围时，24小时内停曝气1次，每次停止时间3小时；当进水COD浓度为500-800 mg/L ，污泥浓度在6000~8000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间2小时；当进水COD浓度为800-1200 mg/L，污泥浓度在4000~6000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间3小时；当进水COD浓度为800-1200 mg/L，污泥浓度在6000~8000mg/L范围时，12小时内停曝气1次，每次停止时间小时。