专利名称：厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺。
背景技术：
在现有的污水处理工艺技术中，厌氧膜床是一种高效的污水厌氧处理工艺，其具有启动快，污泥不易流失，可以选用不同材质的填料等优点，但亦存在反应时间长，池容积大的缺点；曝气生物滤池亦是一种高效的污水好氧处理工艺，曝气生物滤池最大的优点是集生物氧化和截留悬浮固体功能于一体，节省了二沉池；此外，该处理工艺还具有容积负荷大、水力负荷大，占地面积小、基建投资少，氧转移率高，出水水质好等特点，但其亦存在对进水的悬浮物浓度SS要求较高，水头损失较大，需要定期反冲洗；絮凝沉淀是一种非常成熟的污水净化处理技术，操作简单容易实现，可以选择不同的沉淀方式，可以根据水质选择最有效的絮凝剂。在专利申请号为00110777.1的发明专利申请中公开了一种“自流式污水处理工艺”，包括旋流除砂、厌氧生物处理、好氧生物处理、沉降出水等，其特征是污水通过厌氧消化池，在厌氧消化池内设置交错的多道上下隔板，同时池内设置降解生物膜，池上覆盖保温层；在好氧消化池中设置高刻度软体生物膜，在曝气条件下进行活性污泥分离，此池中的沉积污泥全部回流至厌氧消化池中，与厌氧污泥混合；这种工艺的优点是以厌氧降解为主，以好氧降解为辅，泥水一体化处理，减少设备投资和运行费用；但其亦存在如下缺点工艺不太合理，厌氧消化效果不好，负荷率低，基建投资大，好氧池产泥量大，目前在污泥资源化上不切实际。
发明内容
本发明的目的在于将厌氧膜床厌氧生物处理、曝气生物滤池好氧生物处理以及絮凝除磷沉淀技术三种污水处理工艺有机结合起来，提供一种组合合理、处理效率高、能耗低、污泥量少、运行费用低的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺。
为了达到上述目的，本发明通过以下方案来实现本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺包括以下步骤污水先经过格栅、集水井后通过水泵驱动进入旋流式沉砂池后到厌氧膜床进行厌氧生物处理，经厌氧处理后的污水再流入曝气生物滤池进行好氧生物处理，经两级生化处理可去除绝大部分有机污染物，由曝气生物滤池出水部分回流至厌氧膜床，使得厌氧膜床不需要另外补充碳源即可对污水进行脱氮，组成良好的脱氮过程，好氧出水再经絮凝反应沉淀除磷。在整个工艺过程中，脱氮与除磷相对单纯独立，实现了高效除磷脱氮。
所述污水在厌氧膜床进行厌氧生物处理的停留时间为2～8小时，厌氧膜床的容积负荷为1.2～3.6kgCOD/m3.d；污水在曝气生物滤池进行好氧生物处理的停留时间为1～4小时，曝气生物滤池的容积负荷为2.4～7.2kgCOD/m3.d，气水比为(1.5～5)∶1；絮凝反应时间为10～30分钟，沉淀时间为1～3小时，表面负荷1～2m3/m2.h。
本工艺还包括定期对曝气生物滤池进行反冲洗，反冲洗水从曝气生物滤池流出后，与原污水在旋流式沉砂池混合后一起进入厌氧膜床。
所述厌氧膜床内部设置有厌氧填料，厌氧填料可采用石棉波纹板、塑料弹性立体填料、组合填料等材料；曝气生物滤池内部设置有好氧填料，好氧填料可采用生物陶粒滤料、火山岩、焦炭、石英砂、活性炭、膨胀硅铝酸盐、聚苯乙烯等材料。
所述絮凝反应采用的絮凝剂可为铝系、铁系混凝剂以及复合混凝剂。
本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的作用原理是采用厌氧膜床及曝气生物滤池组合对污水进行降解有机物及脱氮处理；再经絮凝沉淀除磷处理，最后达标排放。其中，厌氧膜床生物处理的工作过程一般经历两个阶段，即水解酸化阶段(第一阶段)和产甲烷阶段(第二阶段)，水解酸化处理阶段由水解酸化细菌将废水中溶解性大分子有机物分解成较高级的脂肪酸、甘油、氨基酸、单糖、醇类、二氧化碳、氨、氢等，同时将不溶性有机物分解成可溶性小分子有机物；产甲烷阶段即由产甲烷菌将简单的底物，如乙酸、甲醇和二氧化碳及氢转化为甲烷，由此可见厌氧膜床在处理污水的同时改善了污水的可生化性，为后续的好氧生物处理创造了有利条件。
曝气生物滤池好氧生物处理过程为在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，当污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜量的强氧化降解能力对污水进行快速净化，这是生物氧化降解过程；同时，因污水流经时滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用可截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，这是截留过程；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，这是反冲洗过程；一般说来，曝气生物滤池具有以下特征(1)用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等；(2)区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气；(3)高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性；(4)具有生物氧化降解和截留悬浮物的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池；(5)需定期进行反冲洗；清洗滤池中截留的悬浮物，同时更新生物膜。
本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺将生物处理和物化处理工艺有机组合起来对污水进行有效处理；生化处理采用厌氧膜床与好氧曝气生物滤池能来去除污水中的大部分污染物(化学需氧量CODCr、生物需氧量BOD5、悬浮物SS)和氨氮(NH4+-N)；物化处理段是利用絮凝剂对污水进行强化混凝后进行沉淀可达到除磷的目的；若无除磷特殊要求，则省去物化处理阶段，可形成只保留厌氧好氧处理段的一种简单实用的工艺。
本发明与现有技术相比具有如下的优点(1)本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺以厌氧膜床、曝气生物滤池为主体，以絮凝沉淀为辅，与传统污水处理工艺相比，除磷脱氮独立进行，相互影响小，可以达到理想的除磷脱氮效率。
(2)本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的主体部分是厌氧膜床以及曝气生物滤池技术，启动快，运行稳定，水力停留时间短，污泥龄长，脱氮效率高；以絮凝除磷沉淀为辅，可有效地除磷，整个工艺流程简单，操作实施比较方便。
(3)本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺适应不同污染负荷的污水(如污染程度为CODCr＝100～800mg/L，BOD5＝50～500mg，NH4+-N＜45mg/l，T-P＜7mg/L的中、低浓度的生活污水)的处理过程，处理效率高，其处理出水的水质能达到国家污水综合排放一级标准(GB 8978-1996)，具体出水水质指标中化学需氧量CODCr＜70mg/l，生物需氧量BOD5＜20mg/l，氨氮NH4+-N＜15mg/l，T-P＜0.5mg/L化学需氧量CODCr、生物需氧量BOD5和悬浮物SS去除率均可达85％以上，氨氮NH4--N去除率可达75％以上，总磷的去除率大于80％。
图1是本发明厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的工艺流程图。
图2是本发明厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的另一工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步具体的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1本发明厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺实施方式污水处理主体部分是方形混凝土结构，主要包括有旋流式沉砂池、厌氧膜床、曝气生物滤池、絮凝反应区、竖流式沉淀池、污泥浓缩池；旋流式沉砂池为旋流式结构，起去除部分颗粒物、调节水量水质作用的；厌氧膜床下部设有污水布水管以及填料支架，并放置厌氧填料；曝气生物滤池下部设有反冲洗管(即出水管)、滤板、曝气管并放置生物滤料，上部有进水管以及反冲洗出水管；絮凝反应区采用折板式结构；竖流式沉淀池有出水堰、导流筒、进水管，起沉淀作用，污泥浓缩池起浓缩污泥作用。污水处理系统还包括集水井、清水池、污泥处理系统等。
由上述结构实现的厌氧好氧絮凝污水处理工艺的具体过程如图1所示污水先经过格栅、集水井后通过水泵驱动进入旋流式沉砂池除去部分悬浮物，然后污水通过布水管进入厌氧膜床进行厌氧生物处理去除部分污染物(CODCr、BOD5)，污水在厌氧膜床的停留时间为2～8小时，厌氧膜床的容积负荷为1.2～3.6kgCOD/m3.d；从厌氧膜床流出的水进入曝气生物滤池进行好氧生物处理，进一步除去污染物(CODCr、BOD5)，污水在曝气生物滤池的停留时间为1～4小时，曝气生物滤池的容积负荷为2.4～7.2kgCOD/m3.d，气水比为(1.5～5)∶1；经曝气生物滤池处理后出水进入絮凝反应池，然后在竖流式沉淀池沉淀，絮凝剂与水中的正磷酸盐反应生成磷酸盐絮凝体沉淀，提高除磷率，并可进一步去除水中的悬浮物，絮凝反应时间为10～30分钟，沉淀时间为1～3小时，絮凝剂可采用铝系、铁系混凝剂以及复合混凝剂；从竖流式沉淀池出来的水即为合格水，竖流式沉淀池的污泥排出到污泥浓缩池，浓缩后的污泥再用污泥处理系统板框压滤机处理后，干污泥外运进一步处置。
曝气生物滤池出水部分回流到厌氧膜床，回流方式为曝气生物滤池出水用泵与原污水混合进入厌氧膜床，回流水使得厌氧膜床在不需要补充碳源下对污水进行脱氮，提高除氮率。
曝气生物滤池的反冲洗水从滤池反冲洗出水管出来后重新流入旋流式沉砂池，与原污水混合后再进行处理。
本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的进水浓度(进水经旋流式沉砂池处理后)化学需氧量CODCr＜400mg/L，生物需氧量BOD5＜100mg/L，悬浮物SS＜200mg/L，氨氮NH3-N＜30mg/L，总磷T-P＜4mg/L。
出水监测结果化学需氧量CODCr基本上保持在80mg/L以下，其去除率达90～95％以上；生物需氧量在BOD5在20mg/L以下，其去除率达95～97％以上；悬浮物SS小于60mg/L；氨氮NH3-N在15mg/L以下，其去除率达80％以上，总磷T-P＜0.5mg/L，其去除率达85％以上。本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理结构的日处理水量为1000m3/d。
实施例2图2示出了本发明厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的另一工艺流程，本工艺流程适用于磷含量较低的污水处理，具体过程为污水经隔油处理后先经过格栅、集水井后通过水泵驱动进入旋流式沉砂池除去部分悬浮物，然后污水通过布水管进入厌氧膜床进行厌氧生物处理去除部分污染物(CODCr、BOD5)，污水在厌氧膜床的停留时间为2～8小时，厌氧膜床的容积负荷为1.2～3.6kgCOD/m3.d；从厌氧膜床流出的水进入曝气生物滤池进行好氧生物处理，进一步除去污染物(CODCr、BOD5)，污水在曝气生物滤池的停留时间为1～4小时，曝气生物滤池的容积负荷为2.4～7.2kgCOD/m3.d，气水比为(1.5～5)∶1；经曝气生物滤池处理后的出水即为合格水。
本厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺的进水浓度(进水经隔油处理后)化学需氧量CODCr＜800mg/L，生物需氧量BOD5＜500mg/L，悬浮物SS＜300mg/L，氨氮NH3-N在80mg/L以上，日处理水量为100m3/d。
出水监测结果化学需氧量CODCr基本上保持在80mg/L以下，其去除率达90～95％以上；生物需氧量在BOD5在20mg/L以下，其去除率达95～97％以上；悬浮物SS小于60mg/L；氨氮NH3-N在15mg/L以下，其去除率达80％以上。
权利要求
1.一种厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于包括以下步骤污水先流入厌氧膜床进行厌氧生物处理，经厌氧处理后的污水再流入曝气生物滤池进行好氧生物处理。
2.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述污水在厌氧膜床进行厌氧生物处理的停留时间为2～8小时，厌氧膜床的容积负荷为1.2～3.6kgCOD/m3.d；污水在曝气生物滤池进行好氧生物处理的停留时间为1～4小时，曝气生物滤池的容积负荷为2.4～7.2kgCOD/m3.d，气水比为(1.5～5)∶1。
3.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述经好氧生物处理后的水进入沉淀池进行絮凝沉淀处理以去除磷。
4.根据权利要求3所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述絮凝沉淀处理采用的絮凝剂为铝系、铁系混凝剂以及复合混凝剂。
5.根据权利要求3所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于絮凝反应时间为10～30分钟，沉淀时间为1～3小时，表面负荷1～2m3/m2.h。
6.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述从曝气生物滤池出水部分回流至厌氧膜床，进行脱氮处理。
7.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于定期对曝气生物滤池进行反冲洗，反冲洗水从曝气生物滤池流出后，与原污水在沉砂池混合后一起进入厌氧膜床再进行处理。
8.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述厌氧膜床内部设置有厌氧填料，厌氧填料为石棉波纹板、塑料弹性立体填料、组合填料。
9.根据权利要求1所述的厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，其特征在于所述曝气生物滤池内部设置有好氧填料，好氧填料为生物陶粒滤料、火山岩、焦炭、石英砂、活性炭、膨胀硅铝酸盐、聚苯乙烯。
全文摘要
本发明提供一种厌氧好氧絮凝沉淀污水处理工艺，包括以下步骤污水先经过格栅、集水井后通过水泵进入旋流式沉砂池后流入厌氧膜床进行厌氧生物处理，经厌氧处理后的污水流入曝气生物滤池进行好氧生物处理，好氧处理后进入絮凝反应沉淀后即可排放。本发明以厌氧膜床、曝气生物滤池为主体，以絮凝沉淀为辅，启动快，运行稳定，水力停留时间短，效率高，工艺流程简单，操作实施方便；设备结构紧凑，占地面积小，可比基建投资少，运行费用低，在运行过程中噪音小，无异味，对周围环境无影响，可适用于城市生活污水、酒楼食府、生活小区、部队营房和工厂医院等污水的处理，应用前景较广。
文档编号C02F1/52GK1400174SQ0213466
公开日2003年3月5日 申请日期2002年9月6日 优先权日2002年9月6日
发明者胡勇有, 黄瑞敏, 汪晓军, 周勤, 凌霄 申请人:华南理工大学