一种低碳氮比生活污水处理新工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境保护技术，具体地说是一种低碳氮比生活污水处理新工艺。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展，水体富营养化的现象也愈发严重，如巢湖、太湖和滇池 。氮、 磷元素是引起水体富营养化的两个重要因子，许多国家对其排放浓度都有着严格限制。我 国国家环境保护部要求城镇污水处理厂出水排入重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水 域时，必须严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)的一级A标准。
[0003] 为了生活污水处理氮和磷的达标排放，各地加速城镇污水处理厂建设或升级改造 的步伐，应用最广泛的是厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic-Anoxic-0xic,A20)工艺。该工艺的 主要优点是：（1)可在常规活性污泥法的基础上改造而成，改造简便易行；（2)抗冲击负荷 能力较强；(3)在碳充足的情况下，出水水质较好。然而，长期以来，我国城镇生活污水C/N 比较低，有高达65%以上的污水处理厂存在碳源不足的现象，近43%的污水处理厂的进水 C/N小于3,污水中碳源已不能满足微生物脱氮除磷的需要。因此，采用A2O工艺处理生活 污水时，通常存在这一突出问题：反硝化脱氮和除磷微生物对碳源的竞争，由于城市污水的 碳源普遍偏低，难以满足脱氮除磷的需求，因此处理后的污水氮和磷难以达到排放标准。此 外，这一个工作还存在如下缺点：不同污泥龄（Solids Retention Time, SRT)微生物共存对 氮和磷去除的不利影响，聚磷菌的世代时间较短，在SRT较短的条件下可正常生长，并可获 得较高的除磷效率，而硝化细菌属于自养型专性好氧细菌，它的生长速度缓慢，世代时间较 长，在SRT较长的条件下方可获得较佳的脱氮效率，因此，硝化细菌和聚磷菌的SRT不同也 导致生活污水的脱氮除磷效率低下。
[0004] 为保证氮、磷达标排放，通常采用外加碳源等措施来提高脱氮除磷效果，增加了污 水处理成本和能源的消耗。因此，开发适应低C/N比污水高效率低能耗的脱氮除磷技术对 促进污水处理事业的发展、改善水环境质量具有重大意义。
[0005] 本课题组在前期研究中，针对低C/N比生活污水处理，研发了一种新的工艺（邹海 明，吕锡武，李婷.反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺试验[J].华中科技大学学报（自然 科学版），2014, 42 (4) : 127-132.)
[0006] 该工艺的特点是采用双污泥形式（即DPAO和硝化细菌处于两个独立的污泥系统， 充分地发挥反硝化脱氮除磷和硝化反应的各自特点），在缺氧环境下，DPAO可在反硝化脱 氮的同时吸收磷，提高了碳源的利用效率。该工艺可缓解传统脱氮除磷工艺的三个突出矛 盾：（1)碳源不足：厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争；（2)泥龄矛盾：硝化菌代谢周期 长，而异养菌和聚磷菌代谢周期短；（3)硝化菌和异氧菌对氧的竞争，只有当有机物降解完 全时硝化菌才能成为优势种群。尽管该工艺处理低C/N比生活污水时取得了很好的效果， 然而该工艺需要构筑物多（厌氧池1个、好氧硝化池1个，缺氧池1个，后置曝气池1个，沉 淀池3个），运行耗能大，难以真正地应用到实际污水处理之中。
[0007] 迄今为止能低能耗、高效率处理低C/N比生活污水仍然是一个难以解决的技术问 题。
[0008] 因此发明一种处理低C/N比生活污水，效率高、能耗低的新工艺对于环境保护（特 别是水体富营养化的防控）、降低水处理成本是水处理界十分重要的任务。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种低碳氮比生活污水处理新工艺，效率高、能耗低的新工 -H- 〇
[0010] 本发明的目的是这样实现的：
[0011] (1)生活污水进入厌氧池；
[0012] (2)厌氧池泥水混合液进入沉淀池；
[0013] (3)沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧 (Dissolved Oxygen, D0)，沉淀污泥超越至缺氧池；
[0014] (4)缺氧池泥水混合液进入沉淀池；
[0015] (5)沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池。
[0016] 步骤⑶所述DO浓度，大于2mg/L。
[0017] 本发明的要点是：
[0018] 采用活性污泥和生物膜组合的形式，将硝化细菌和除磷微生物独立开来，充分发 挥各自的特点；利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回 流系统，节约了建造成本；在运行过程中只需要2个污泥回流栗，大大降低了能耗。
[0019] 本发明与已有技术相比，其突出的创造性在于以下四点：
[0020] (1)采用反硝化同步脱氮除磷技术，成功解决了厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的 竞争矛盾，DPAO在缺氧条件下以硝酸盐为电子受体实现反硝化同步脱氮除磷；
[0021] (2)采用活性污泥和生物膜组合的形式，将硝化细菌和除磷微生物独立开来，充分 发挥各自的特点，成功解决了硝化细菌和聚磷菌SRT的矛盾；
[0022] (3)利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流 系统，节约了建造成本；
[0023] (4)整个工艺，在运行过程中只需要2个污泥回流栗，大大降低了能耗，此外操作 简便。
[0024] 本发明的具体实施措施为：
[0025] (1)生活污水进入厌氧池；
[0026] (2)厌氧池泥水混合液进入沉淀池；
[0027] (3)沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧 (Dissolved Oxygen, D0)，保持DO浓度大于2mg/L，沉淀污泥超越至缺氧池，污泥超越比 40% ；
[0028] (4)缺氧池泥水混合液进入沉淀池；
[0029] (5)沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池。
[0030] 本发明适用于城镇生活污水等低碳氮比废水，具有广泛的应用性。
[0031] 本发明与国内外现有同类技术相比，其创造性在于以下几点：
[0032] (1)采用反硝化同步脱氮除磷技术，成功解决了厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的 克争矛盾；
[0033] (2)采用活性污泥和生物膜组合的形式，成功解决了硝化细菌和聚磷菌SRT的矛 盾；
[0034] (3)利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流 系统，节约了建造成本；
[0035] (4)整个工艺，在运行过程中只需要2个污泥回流栗，大大降低了能耗，此外操作 简便。
[0036] 本发明的优点是：
[0037] 1、污水处理效果好。
[0038] 2、不需要外加碳源。
[0039] 3、能量消耗低，水处理成本低。
[0040] 4、工艺建造成本低，操作方法。
[0041] 5、保护环境，利于水环境质量改善。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明的低碳氮比生活污水处理运行过程示意图。
【具体实施方式】
[0043] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0044] 实例 1
[0045] 采用实验室配置的模拟生活污水（组成见表1)使用该新工艺进行处理。
[0046]
[0047] 进水 COD 浓度 200mg/L、出水 16mg/L ;进水 TN 浓度 45mg/L、出水 7mg/L ;进水 NH/-N 浓度41mg/L、出水4. 3mg/L ;磷进水浓度8mg/L、出水0. 35mg/L，满足国家《城镇污水厂污染 物排放标准》（GB18918-2002) -级A排放标准。
[0048] 实例 2
[0049] 采用实际生活污水（相关指标值见表2)使用该新工艺进行处理。
[0050]
[0051] 出水中 C0D、TP、NH4+-N 和 TN 的平均浓度分别为 35mg/L、0. 4mg/L、3. 8mg/L、8. 5mg/ L，满足国家《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002) -级A排放标准。
[0052] 由上述实例可以看出，无论是模拟生活污水还是实际生活污水，本发明对于生活 污水处理，尤其是对低C/N比生活污水的处理，具有良好的处理效果。
[0053] 上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内， 所做的任何等同替代、修改和变化，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低碳氮比生活污水处理新工艺，步骤如下： (1) 生活污水进入厌氧池； (2) 厌氧池泥水混合液进入沉淀池； (3) 沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧（Dissolved Oxygen, DO)，沉淀污泥超越至缺氧池； (4) 缺氧池泥水混合液进入沉淀池； (5) 沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池。2. 根据权利要求（1)所述污水处理新工艺，其特征在于：步骤（3)所述DO浓度，大于 2mg/L〇
【专利摘要】本发明涉及环境保护技术，一种低碳氮比生活污水处理新工艺。已有工艺处理低碳氮比生活污水时存在如下问题：厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争；硝化菌代谢周期长，而异养菌和聚磷菌代谢周期短；硝化菌和异氧菌对氧的竞争，只有当有机物降解完全时硝化菌才能成为优势种群；此外，构筑物多、能耗大、成本高、操作麻烦。本发明步骤如下：生活污水进入厌氧池，厌氧池泥水混合液进入沉淀池，沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧(Dissolved？Oxygen,DO)，沉淀污泥超越至缺氧池，缺氧池泥水混合液进入沉淀池，沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池，出水满足国家《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。本发明的优点是：污水处理效果好；不需要外加碳源；能量消耗低，水处理成本低；工艺建造成本低，操作方法；保护环境，利于水环境质量改善。
【IPC分类】C02F3/30
【公开号】CN105060486
【申请号】CN201510527837
【发明人】邹海明
【申请人】安徽科技学院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月24日