专利名称：低浓度生活污水厌氧处理方法
技术领域：
本发明涉及生活污水处理方法，特别是低BODs浓度生活污水厌
氧处理方法。
背景技术：
污水生物处理包括好氧和厌氧两种工艺。好氧工艺因其处理时间 短、工艺多样性丰富、工艺成熟而作为常规污水处理的首要选择，存在的缺点是 污泥产量高；厌氧工艺的优点是占地面积小、设备化程度高、污泥产量低，但处 理时间偏长，抗污染负荷冲击能力差。污泥作为污水处理的伴生产物，其危害和 出路已经成为评价一种污水处理工艺优劣的重要判据。现代污水处理更趋向于向 污泥减量化方向发展，因此，开发污泥产量小的污水处理新工艺是必然选择。
生活污水生化需氧量(BOD5)浓度范围通常在150-200mg/L，而传统理论认 为适合厌氧处理的BOD5浓度阈值约为500mg/L，有时甚至高达800mg/L，因此 低浓度生活污水不具备厌氧处理的启动条件，不适合进行厌氧净化。大型生活污 水处理厂采取厌氧-好氧联合工艺(如AO、 A20、 ABO等)的目的是去除氨氮， 该工艺之所以能够实施，原因在于通过添加特殊有机营养物调制污水的营养结 构， 一方面使其适合厌氧微生物繁殖，另一方面额外营养物提高了污水的BODs 浓度，因此系统可以启动，但是所需时间较长，且启动后系统的稳定性较差。
为了放宽生活污水厌氧处理启动条件，传统常常采取水质调节的方法，艮P: 污水进入厌氧反应器之前与部分高浓度有机废水混合，提高其BODs浓度，基本 遵循了高BOD5浓度厌氧启动的经典理论。但是，通过水质调节提高BOD5浓度 额外增加了污水处理的总污染负荷，人为提高了污水处理规模，增加了处理成本， 使得厌氧处理的经济技术性降低。因此，虽然厌氧工艺污泥产量少，占地面积小， 但受进水BOD5浓度的限制，应用较少，急需改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种低浓度生活污水厌氧处理方法，该方法 在生活污水进水BOD5浓度低于200mg/L的条件下，使厌氧反应得以快速启动， 并稳定运行，降低启动期的运行成本，且几乎不产生剩余污泥。
为实现本发明的目的，首先应设计制作一套厌氧处理装置。该厌氧处理装置 包括高位水池、水解酸化反应罐和产甲烷反应罐。高位水池的底部设置出水口， 该出水口通过管路与水解酸化反应罐的底部相连。水解酸化反应罐的上部设置三
相分离器，该三相分离器的顶部设一排气口，其一侧设置出水口，该出水口与高 位水池的底部的出水口等高。在水解酸化反应罐内的中上部设置悬挂式柔性聚丙 烯填料层，该悬挂式柔性聚丙烯填料层的厚度为水解酸化反应罐高度的1/6。水
解酸化反应罐中部设置混合液回流出口，其下部设置混合液回流进口，混合液回 流出口与混合液回流进口之间用橡胶软管连接。水解酸化反应罐底部设一排泥 口。由水解酸化反应罐上部的三相分离器的出水口通过管路与产甲烷反应罐的底 部相连。产甲烷反应罐上部设置三相分离器，该三相分离器的顶部设一排气口， 其一侧设置总出水口 ，该总出水口与水解酸化反应罐内的悬挂式柔性聚丙烯填料 层底部等高。在产甲烷反应罐内的中上部设置悬挂式柔性聚丙烯填料层，该悬挂
式柔性聚丙烯填料层的厚度为产甲烷反应罐高度的1/5;产甲烷反应罐中部设置 混合液回流出口，下部设置混合液回流进口，混合液回流出口与混合液回流进口 之间用橡胶软管连接。产甲烷反应罐底部设一排泥口。产甲烷反应罐直径为水解
酸化反应罐直径的1.5倍，产甲垸反应罐容积为水解酸化反应罐容积的3倍。 本发明的方法为
1、 将生活污水注入到高位水池，测定污水的水质。适合本发明的污水的水 质指标为BOD5=150~200mg/L， pH=6.5~7.2， CODCr=450~550mg L，水温5~10°C。
2、 打开高位水池出水阀门，高位水池中的污水由出水口自流进入水解酸化 反应罐底部。控制水解酸化反应罐中的水力停留时间(HRT)为3.5 4.5小时， 污泥浓度(MLSS)为10~12g/L，混合液回流比(R)为l/10~l/8。
3、 打开水解酸化反应罐出水口阔门，使其出水自流进入产甲烷反应罐底部。 控制该反应罐中的水力停留时间(HRT)为4.0 5.5小时，污泥浓度(MLSS)为 13~15g/L，混合液回流比(R)为1/6-1/5。
4、 在总出水口采集水样，测定出水指标。
针对传统污水厌氧处理工艺需要较高进水B0D5浓度、启动时间长、启动期 内运行成本高、剩余污泥量大的问题，本发明将厌氧过程分解为水解酸化和产甲 垸两个独立的过程，设置了水解酸化反应罐和产甲烷反应罐。水解酸化反应罐和 产甲烷反应罐的操作参数，如水力停留时间、混合液混流比等均可实现独立控制。 利用本发明装置处理低浓度生活污水，水解酸化反应罐和产甲烷反应罐的启动速 度快，启动期内无需额外添加微生物营养物质，降低了启动期运行成本，且水解
酸化反应罐和产甲烷反应罐几乎都不产生剩余污泥，整个系统的处理效果优于传 统污水厌氧处理工艺。
图l为本发明的结构示意图。
图中各部件的标号为l为产甲垸反应罐进水口， 2为底座，3为排泥口， 4 为混合液回流进口， 5为橡胶软管，6为混合液回流出口， 7为产甲烷反应罐，8 为悬挂式柔性聚丙烯填料层，9为上端盖，IO为法兰，ll为总出水口， 12为三 相分离器，13为排气口， 14为管路，15为出水口， 16为三相分离器，17为排 气口， 18为法兰，19为上端盖，20为高位水池，21为出水口， 22为悬挂式柔 性聚丙烯填料层，23为水解酸化反应罐，24为管路，25为混合液回流出口， 26 为橡胶软管，27为进水口， 28为底座，29为混合液回流进口， 30为排泥口。
具体实施例方式
见图l,厌氧处理装置包括高位水池20、水解酸化反应罐23和产甲烷反应 罐7。高位水池20的底部设置出水口21，该出水口21通过管路24与水解酸化 反应罐23的底部相连。水解酸化反应罐23的上部设置三相分离器16，该三相 分离器16的顶部设一排气口 17，其一侧设置出水口 15，该出水口15与高位水 池20的底部的出水口 21等高，三相分离器16与水解酸化反应罐23通过法兰 18相连。水解酸化反应罐23的上下端分别有上端盖19和底座28。在水解酸化 反应罐23内的中上部设置悬挂式柔性聚丙烯填料层22，该悬挂式柔性聚丙烯填 料层22的厚度为水解酸化反应罐23高度的1/6。水解酸化反应罐23中部设置混 合液回流出口 25，其下部设置混合液回流进口 29，混合液回流出口 25与混合液 回流进口 29之间用橡胶软管26连接。水解酸化反应罐23底部设一排泥口 30。 由水解酸化反应罐23上部的三相分离器16的出水口 15通过管路4与产甲烷反 应罐7的底部相连。产甲烷反应罐7上部设置三相分离器12，该三相分离器12 的顶部设一排气口 13，其一侧设置总出水口 11，该总出水口 11与水解酸化反应 罐23内的悬挂式柔性聚丙烯填料22层底部等高，三相分离器12与产甲烷反应 罐7通过法兰10相连。产甲烷反应罐7的上下端分别有上端盖9和底座2，在 产甲烷反应罐7内的中上部设置悬挂式柔性聚丙烯填料层8，该悬挂式柔性聚丙 烯填料层8的厚度为产甲烷反应罐7高度的1/5;产甲烷反应罐7中部设置混合
液回流出口6，下部设置混合液回流进口 4，混合液回流出口 6与混合液回流进 口4之间用橡胶软管5连接。产甲烷反应罐7底部设一排泥口3。产甲垸反应罐 7直径为水解酸化反应罐23直径的1.5倍，产甲烷反应罐7容积为水解酸化反应 罐23容积的3倍。 实施例一
1、 将生活污水注入到高位水池20，测定污水水质。污水水质指标为 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水温10。C。
2、 打开高位水池20出水阀门，高位水池中20的污水由出水口 21自流进入 水解酸化反应罐23底部。控制水解酸化反应罐23中的水力停留时间为4小时， 水解酸化反应罐23混合液回流比为1/8。
3、 打开水解酸化反应罐23出水口 15阀门，使其出水自流进入产甲垸反应 罐7底部。控制产甲垸反应罐7中的水力停留时间为5.0小时，产甲烷反应罐7 混合液回流比1/5。
4、 在总出水口 11采集水样，测定出水指标。出水水质CODCr=220mg/L (去 除率51.5%)， BOD5=85mg/L (去除率55.7%)， pH=6.2。
实施例二
1、 将生活污水注入到高位水池20，测定污水水质。污水水质指标为 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水温10。C。
2、 打开高位水池20出水阀门，高位水池20中的污水由出水口 21自流进入 水解酸化反应罐23底部。控制水解酸化反应罐23中的水力停留时间为4.5小时， 水解酸化反应罐23混合液回流比为1/9。
3、 打开水解酸化反应罐23出水口 15阀门，使其出水自流进入产甲烷反应 罐7底部。控制产甲烷反应罐7中的水力停留时间为5.2小时，产甲垸反应罐7 混合液回流比1/6。
4、 在总出水口采集水样，测定出水指标。出水水质CODCr=216mg/L (去 除率52.4%)， BOD5=83mg/L (去除率56.8%)， pH=6.3。
实施例三
1、 将生活污水注入到高位水池20，测定污水水质。污水水质指标为 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水温10。C。
2、 打开高位水池20出水阀门，高位水池20中的污水由出水口 21自流进入
水解酸化反应罐23底部。控制水解酸化反应罐23中的水力停留时间为3.5小时， 水解酸化反应罐23混合液回流比为1/10。
3、 打开水解酸化反应罐23出水口 15阀门，使其出水自流进入产甲烷反应 罐7底部。控制产甲烷反应罐7中的水力停留时间为4.0小时，产甲烷反应罐7 混合液回流比1/6。
4、 在总出水口采集水样，测定出水指标。出水水质CODCr=233mg/L (去 除率48.7%)， BOD5=97mg/L (去除率49.5%)， pH=6.1。
权利要求
1、一种低浓度生活污水厌氧处理方法，其特征是实施本发明应有一套厌氧处理装置，该厌氧处理装置包括高位水池、水解酸化反应罐和产甲烷反应罐；高位水池的底部设置出水口，该出水口通过管路与水解酸化反应罐的底部相连；水解酸化反应罐的上部设置三相分离器，该三相分离器的顶部设一排气口，其一侧设置出水口，该出水口与高位水池的底部的出水口等高；在水解酸化反应罐内的中上部设置悬挂式柔性聚丙烯填料层，该悬挂式柔性聚丙烯填料层的厚度为水解酸化反应罐高度的1/6；水解酸化反应罐中部设置混合液回流出口，其下部设置混合液回流进口，混合液回流出口与混合液回流进口之间用橡胶软管连接；水解酸化反应罐底部设一排泥口；由水解酸化反应罐上部的三相分离器的出水口通过管路与产甲烷反应罐的底部相连；产甲烷反应罐上部设置三相分离器，该三相分离器的顶部设一排气口，其一侧设置总出水口，该总出水口与水解酸化反应罐内的悬挂式柔性聚丙烯填料层底部等高；在产甲烷反应罐内的中上部设置悬挂式柔性聚丙烯填料层，该悬挂式柔性聚丙烯填料层的厚度为产甲烷反应罐高度的1/5；产甲烷反应罐中部设置混合液回流出口，下部设置混合液回流进口，混合液回流出口与混合液回流进口之间用橡胶软管连接；产甲烷反应罐底部设一排泥口；产甲烷反应罐直径为水解酸化反应罐直径的1.5倍，产甲烷反应罐容积为水解酸化反应罐容积的3倍；本发明的方法为(1)、将生活污水注入到高位水池，测定污水的水质；适合本发明的污水的水质指标为BOD5＝150～200mg/L，pH＝6.5～7.2，CODCr＝450～550mg/L，水温5～10℃；(2)、打开高位水池出水阀门，高位水池中的污水由出水口自流进入水解酸化反应罐底部；控制水解酸化反应罐中的水力停留时间(HRT)为3.5～4.5小时，污泥浓度(MLSS)为10～12g/L，混合液回流比(R)为1/10～1/8；(3)、打开水解酸化反应罐出水口阀门，使其出水自流进入产甲烷反应罐底部；控制该反应罐中的水力停留时间(HRT)为4.0～5.5小时，污泥浓度(MLSS)为13～15g/L，混合液回流比(R)为1/6～1/5；(4)、在总出水口采集水样，测定出水指标。
全文摘要
一种低浓度生活污水厌氧处理方法，本发明有一套厌氧处理装置，其处理方法为两阶段复合厌氧工艺，第一阶段主体反应为水解酸化，主要指标为控制水解酸化反应罐中的水力停留时间(HRT)为3.5～4.5小时，污泥浓度(MLSS)为10～12g/L，混合液回流比(R)为1/10～1/8。第二阶段主体反应为甲烷化主要指标为控制该反应罐中的水力停留时间(HRT)为4.0～5.5小时，污泥浓度(MLSS)为13～15g/L，混合液回流比(R)为1/6～1/5。通过调节每段的水力停留时间、污泥浓度、营养配比、回流量等参数，获得良好的生活污水处理效果，实现低进水BOD<sub>5</sub>浓度厌氧处理快速启动。
文档编号C02F3/28GK101357804SQ200710012330
公开日2009年2月4日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者孙铁珩, 李晓东, 李海波, 马铮铮 申请人:沈阳大学