对低温低碳氮比污水进行生物脱氮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对污水进行生物脱氮的方法，尤其是涉及一种对低温低碳氮比污 水进行生物脱氮的方法。
【背景技术】
[0002] 城市污水厂的污水进水具有低碳氮比的特点，其碳氮比（COD/TN) -般要远低于 理想的10:1的生物脱氮要求，用传统的活性污泥法脱氮会受到有机碳源不足的制约，并且 在北方低温条件下硝化反应受到抑制，使得脱氮效果进一步弱化，导致出水总氮难以达标。 目前较为主流的城市污水厂活性污泥法为缺氧-好氧工艺，其具有运行稳定、操作维护简 单、可有效脱氮等优势。
[0003] 为强化缺氧-好氧工艺在低温条件下的生化效能，目前，人们主要关注调整工况 参数（污泥龄和生物负荷）的工程措施，即通过保持活性污泥高泥龄、低生物负荷，以实现 对难降解复杂有机物的有效去除，但污泥特性是通过环境条件的整体优化得以保证的，个 别工况参数的改变难以长期维持理想的污泥性状，如因单独降低负荷则难以保持污泥较高 活性和高污泥浓度，最终缺氧-好氧系统整体效能难以维持稳定。在现有工程应用中，也有 通过强化好氧池（0池）的空气曝气强度来加强池内混合和剪切效果，但这样势必造成空气 曝气的能耗浪费，且获得的效果并不显著。
[0004] 因此，目前的缺氧-好氧工艺硝化、脱氮及有机污染物去除效能较低，使得出水的 COD值、氨氮含量和总氮水平仍较高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种对低温低碳氮 比污水进行生物脱氮的方法。
[0006] 本发明通过多点进水的两级或多级缺氧-好氧工艺以及模块化生物膜组件的使 用，能够有效地改善低温条件下的出水质量。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008] 一种对低温低碳氮比污水进行生物脱氮的方法，采用缺氧池、好氧池交替布置、连 续排列并连通的装置进行污水生物脱氮，污水原水分流进入到各缺氧池内，末端好氧池的 出水分别回流至各缺氧池内，在各好氧池内设置生物膜组件维持活性污泥的生物量。其中， 污水原水分点进水可充分利用每级处理工艺的处理能力，分点回流可均匀分布硝态氮浓 度。
[0009] 所述的污水原水的水温彡10°C，碳氮比COD/TN彡4 ;所述污水原水的COD值为 200-300mg/L，氨氮含量为 25-35mg/L，总氮含量为 50-75mg/L，SS 含量为 200-300mg/L。
[0010] 采用两级缺氧池、好氧池交替布置的装置进行污水生物脱氮，第一级缺氧池与第 二级缺氧池的进水分流比按5:5或7:3操作；当污水原水COD/TN低于3:1时，污水经过第 一级缺氧-好氧工段后有机碳源不足，通过增大原水向二级缺氧池的进水比例有效解决了 该问题，第一级缺氧池与第二级缺氧池的进水分流比按5:5操作；当污水原水COD/TN大于 3时，污水经过第一级缺氧-好氧工段后有机碳源相对充足，此时第一级缺氧池与第二级缺 氧池的进水分流比按7:3操作。
[0011] 采用多点内回流，解决了单点内回流造成的多级缺氧-好氧反应池内的硝酸盐氮 分布不均问题，实现强化反硝化脱氮效果。控制末端好氧池的出水内回流比为2-4 ;当采用 两级缺氧池、好氧池交替布置的装置进行污水生物脱氮时，第一级缺氧池与第二级缺氧池 的内回流量之比与第一级缺氧池与第二级缺氧池的污水原水进水量之比相同。
[0012] 所述的好氧池内进行空气曝气，并于液面下0.2-0. 5m处浸没式悬挂厚度为 0. 3-0. 6m的粒状介质生物膜组件，优选为0. 5-0. 6m。本组件为模块化组件，S卩，在具体实施 的时候，可依据实际工况与出水要求灵活选择覆盖的程度，具体可参考如下情况：采用两级 缺氧池、好氧池交替布置的装置进行污水生物脱氮时，所述的生物膜组件选择在第一级好 氧池与第二级好氧池的顶部全覆盖，或者选择在第二级好氧池末端局部覆盖。当低温季节 (水温<10°C )时，为确保池内保温效果，可选择在第一级好氧池与第二级好氧池的顶部全 覆盖；当仅为保证系统末端生物量时，可选择在距第二级好氧池末端1/4-1/3处覆盖，优选 为 1/3。
[0013] 所述的生物膜组件的填充物质为页岩陶粒或不易堵塞的轻质多孔颗粒，挂膜后容 重为0. 95-1. 05g/cm3,与污水密度相仿，可以在污水中呈现悬浮状态，适于微生物生长且不 易堵塞，填料填充空间占组件总填充空间的70% -85%，优选为80% -85%。填料的粒径为 10-20mm、容重0. 36-0. 8g/cm3、孔隙率彡45%、微孔内径不小于5 μπι的大或中孔发达的介 质材料。
[0014] 所述的页岩陶粒包裹在网格孔径小于0. 8cm的滤网内，整体置于由不易腐蚀的高 强度材料所构建的骨架中，再固定在好氧池内壁。
[0015] 所述的缺氧池内的操作条件为：溶解氧不超过0. 5mg/L (如0. 2-0. 5mg/L)，水力停 留时间为2-6h，更优的，水力停留时间为3-5h。
[0016] 所述的好氧池内的操作条件为：溶解氧为2-4mg/L，水力停留时间为8-16h，更优 的，水力停留时间为12_15h。
[0017] 所述的缺氧池或好氧池内污泥负荷范围0. 15-0. 5kg CODAkg污泥· d)，优选为 0· 2-0. 4kgC0DAkg 污泥· d)。
[0018] 所述的末端好氧池的出水进入到二次沉淀工段进行沉淀处理。二次沉淀工段的具 体操作可参照《水污染控制工程》（水污染控制工程，王郁主编，林逢凯副主编，化学工业出 版社，2008) -书，优选地，所述二次沉淀工段的条件包括表面负荷率为1-1. 5m3Am2 · h)。
[0019] 缺氧工段和好氧工段依次分布，从流态上来说，污水整体依次经过缺氧-好氧-缺 氧-好氧工段，上述
【发明内容】
中主要涉及两级工艺，若处理水量较大，处理要求较高，还可 根据实际工况增加串联级数。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益技术效果：
[0021] 本发明通过优化二级缺氧-好氧工艺的原水进水比和分点回流比，有效地改善了 好氧工段的硝化效能，特别地，除了采用多点进水的方式分级脱氮，还使用特制的生物膜组 件维持活性污泥的生物量，一方面提高了普通工况下的出水质量，另一方面实现了低温情 况下的高效脱氮。出水的COD值、氨氮含量和总氮水平均较低，在低温低碳氮比条件下也可 达到一级A标准。
[0022] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0023] 图1为低温污水进行强化生物脱氮的工艺流程图（末端1/3覆盖）。
[0024] 图2为对低温污水进行强化生物脱氮的工艺流程图（全覆盖）。
[0025] 图中标号：1 :第一级缺氧池，2 :第一级好氧池，3 :第二级缺氧池，4 :第二级好氧 池，5 :生物膜组件，6 :二次沉池工段。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解的是，此处所描述 的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027] 以下实施例中，在未作说明的情况下，使用的术语"溶解氧"是指在生物脱氮的条 件下体系（L)中含有的氧气的量（mg);"水力停留时间"是指待处理污水在反应器内的平均 停留时间，也就是污水与反应器内微生物作用的平均反应时间，因此，如果反应器的有效容 积为V (