专利名称：一种缺氧-好氧生物流化床污水处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于污水生物处理领域，特别涉及一种缺氧-好氧生物法处理石油化工污水和轻工业污水的工艺。
背景技术：
随着我国城市规模的发展和工业化程度的不断提高，产生大量难处理的工业污水和生活污水，污水处理厂面临着严峻的挑战，特别是工业污水处理领域，污水排放量大，水质复杂，毒性大，氨氮、COD比较高。单独的好氧工艺已经不能完全对污水中的有机物进行生化降解，寻求能够高效去除所谓生物难降解物质的方法，已经成为近年来污水生物处理研究的重点。缺氧污水处理工艺借助兼性厌氧菌和专性厌氧菌的共同作用，不仅可以提高有机成分的生化降解范围和去除率，而且可以分解好氧系统的剩余污泥，减少剩余污泥的排放量，大大降低污水处理系统运行费用。 传统的缺氧反应池结构比较简单，污水进入池体后与厌氧菌进行混合并发生消解反应，可以将污水中难降解的大分子有机物分解为小分子有机物，以有利于进行好氧生化反应。该工艺处理工业污水停留时间一般大于8个小时，存在占地面积大，停留时间长，效率低，达标困难，操作、运行费用高等问题。好氧生物流化床反应器高径比大，占地面积小，反应器内处于高速内循环状态，污水处理效率高，抗冲击能力强，停留时间短，应用前景广阔。但单独的好氧生物流化床工艺难以降解大分子有机物，特别是处理工业污水，达标排放困难，需要借助缺氧污水处理工艺与好氧生物流化床串联。中国专利申请CN00110777. I 一种自流式污水处理工艺，它包括旋流除砂、厌氧生物处理、好氧生物处理、沉降出水等步骤，其特征是在厌氧生物处理工艺步骤中，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，为保证池内温度，池上覆盖保温层；在降解过程中投入酵母菌和多酶体生物启动剂，使酵母菌迅速繁生，保证生物降解；在好氧消化池中设置高密度软体生物膜，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；厌氧消化池内的污水容量与好氧消化池内的污水容量之比为8 2。其以厌氧降解为主，以好氧降解为辅，泥水一体体处理，减少设备投资和运行费用，将污泥转化为生物肥、变废为宝。但占地面积大，投资和操作费用高。中国专利申请CN200910103737. 5公开了一种污泥减量的A/0脱氮污水处理工艺，该技术的特点是将污水脱氮处理与污泥减量有机结合起来，兼有A/0脱氮工艺和OSA工艺的优点，在保证出水水质的情况下实现污泥减量；工艺流程简单，节省了物耗能耗；节省投资，不会引发潜在的环境安全问题；设备投资及运行费用低，运行管理方便。但该技术的容积负荷较低，停留时间长，流化传质效果差。中国专利申请CN200810113608. X公开了一种组合式好氧生物流化床污水处理装置，该装置包括多个好氧生物流化床，所述各好氧生物流化床采用标准化箱体，各箱体相互并联，所述箱体呈矩形，其两端各设有上中下三个相同的带有法兰的连接短管，所述箱体内设有流化床，所述流化床位于上下连接短管之间，其底部包括均压孔板和位于均匀孔板上方的泡罩布水板，所述均匀孔板和所述泡罩布水板之间留有间距，所述泡罩布水板上面是用作生物膜载体的固体细颗粒，所述固体细颗粒是塑料球或活性炭颗粒。所述箱体采用耐腐蚀的钢材制造或设有防腐层，所述防腐层为玻璃钢材料或防腐涂料。该装置可以任意组合，建成不同的处理系统，有利于减低成本，简化安装，保证污水的处理效果。但其只是将好氧生化处理装置化，占地面积大，接口多，成本大；该专利是单独的好氧生物流化床串联工艺，因此难以降解大分子有机物，特别是处理工业污水，达标排放困难，需要借助缺氧污水处理工艺与好氧生物流化床串联。缺氧与好氧结合处理污水是发展趋势，中国专利CN200610012071. 9公开了一种厌氧好氧耦合生物流化床处理含酚废水的方法，其步骤是废水首先进入调节池调节后进入含有大孔悬浮载体的生物流化床中，进行曝气，通过厌氧好氧耦合生物处理，实现废水降解；排出流化床，静置，将上层达标水排出，下层沉降污泥小部分排放，大部分回流至流化床内继续参与废水处理过程。该方法在一个生物流化床中同时提供了好氧生物和厌氧生物生 存的环境，同时两个环境间的物质可以通过扩散交换，从而实现了厌氧生物降解和好氧生物降解的耦合，停留时间缩短、处理效率提高，占地面积小、投资小，启动、操作和维护简单，剩余污泥产量小，既可应用于序批式处理工艺也可应用于连续流式处理工艺。但其缺点是工艺相对比较繁琐，不能连续进水，污水停留时间长，另外该方法在曝气状态下无法达到真正意义上的厌氧和好氧相耦合。
发明内容
本发明是针对现有污水处理技术效率低，占地面积大，污水达标排放困难等问题而提供一种缺氧-好氧生物流化床污水处理工艺。本发明工艺将缺氧与好氧生物流化床工艺相结合，不仅提高了系统的污水处理效果，而且可提高生化系统的负荷和抗冲击能力。本发明提供一种缺氧-好氧生物流化床污水处理工艺，其特征在于污水原料进入缺氧生物流化床下部，在厌氧菌和兼氧菌的作用下进行反应，反应后的缺氧生物流化床反应物流一部分从缺氧生物流化床上部出来后作为回流返回至缺氧生物流化床下部，其余部分从缺氧生物流化床上部出来后进入好氧生物流化床下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下进行反应，反应后的好氧生物流化床反应物流一部分从好氧生物流化床上部出来，作为回流与缺氧生物流化床的回流混合后返回至缺氧生物流化床下部，其余部分从好氧生物流化床上部出来后进入分离器进行分离，分离后的分离器上部物流进行排放，分离器下部污泥一部分排至污泥处理系统，其余部分泵送至缺氧生物流化床下部，或者是分离器下部污泥一部分排至污泥处理系统，其余部分经泵加压后再分成两部分，分别送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部，其中所述缺氧生物流化床中的总回流量以保证缺氧反应器处于流化状态，且溶解氧0. 2 0. 5ppm为准。本发明进一步特征在于所述缺氧生物流化床中回流的缺氧生物流化床反应物流与好氧生物流化床反应物流的体积比为(3 5) I。本发明进一步特征在于所述缺氧生物流化床污水停留时间为4 8小时。本发明进一步特征在于所述好氧生物流化床污水停留时间6 12小时。
本发明进一步特征在于所述好氧生物流化床的容积负荷为3 5kgC0D ^nT3 (!'本发明进一步特征在于所述好氧生物流化床中B0D5、NH3-N和总P的比值为(80 150) (4 6) I。其中，BOD5S五日耗氧量，NH3-N为氨氮含量，总P为磷含量。本发明进一步特征在于所述污泥回流比为(0 I) I。本发明进一步特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的废气混合后集中处理。本发明进一步特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的废气混合后集中密闭处理。本发明所述缺氧生物流化床中的总回流量是指作为回流返回至缺氧生物流化床下部的缺氧生物流化床反应物流量和作为回流返回至缺氧生物流化床下部的好氧生物流 化床反应物流量之和，以保证缺氧反应器处于流化状态，溶解氧0. 2 0. 5ppm,同时可提供新鲜活性污泥。本发明所述污泥回流比是指污泥回流量与装置进水量的体积比，污泥回流量指即送至缺氧生物流化床下部的污泥量，或送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部的污泥量，装置进水量指进入缺氧生物流化床下部的污水原料量。本发明所述泵送至缺氧生物流化床下部的分离器下部污泥的作用是消解缺氧生物流化床中的部分剩余污泥。本发明与现有技术相比，其效果是I)本发明充分利用生物流化床反应器占地面积小，停留时间短，抗冲击能力强的优点，将缺氧与好氧生物流化床工艺互补，向缺氧生物流化床反应器不断补充新鲜活性污泥，提高酸化水解效果，还可以增强缺氧反应器的流化与传质，提高反应效率。2)本发明能够消耗掉部分好氧生化反应所产生的剩余污泥，减少30%左右的污泥排放量。3)将缺氧与好氧生物流化床两种工艺集成化，废气集中密闭处理，进一步减少了占地面积，节约投资和操作成本，增强系统的抗冲击能力，提高污水处理效果和效率，避免
产生二次污染。4)本发明利用流体力学原理，系统内高速循环流化,传质效果好,泥水充分混合，反应效率高，容积负荷可达传统工艺3倍左右，而且启动快，抗冲击能力强。附图及
图是本发明一种工艺流程简图。图中I-缺氧生物流化床，2-好氧生物流化床，3-泥水分离器，4-加药罐，5-计量泵，6-进药口，7-好氧流化床废气排出口，8-缺氧流化床废气排出口，9-泥水分离器出口，10、11、13-污水泵，12-风机，14-风机或压缩机，15-空气入口，16-废气处理系统，17-污泥处理系统，18-缺氧生物流化床反应物流第一出口，19-缺氧生物流化床反应物流第二出口，20-好氧生物流化床反应物流第一出口，21-好氧生物流化床反应物流第二出口。
具体实施例方式如图所示，污水原料在污水泵11的作用下进入缺氧生物流化床I下部，在厌氧菌和兼氧菌的作用下进行酸化水解反应，酸化水解反应后的缺氧生物流化床反应物流从缺氧生物流化床I上部出来，一部分从缺氧生物流化床I的缺氧生物流化床反应物流第二出口19出来后作为回流，其余部分由高度作用从缺氧生物流化床反应物流第一出口 18出来，然后进入好氧生物流化床2的下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下进行好氧生化反应，反应后的好氧生物流化床反应物流从好氧生物流化床2的上部出来，一部分从好氧生物流化床2的好氧生物流化床反应物流第二出口 21出来后作为回流，并与缺氧生物流化床回流混合，在污水泵13的作用下进入缺氧生物流化床I的下部，其余部分从好氧生物流化床反应物流第一出口 20出来后进入泥水分离器3，经过固液分离后的泥水分离器3上部物流即水从泥水分离器出口 9排出，经过固液分离后的泥水分离器3下部污泥一部分排至污泥处理系统17，其余部分经污水泵10泵送至缺氧生物流化床I，或者是一部分排至污泥处理系统17，其余部分经污水泵10加压后再分成两部分，分别送至缺氧生物流化床I下部和好氧生物流化床2下部(图中所示为后一种情况，即经过固液分离后的泥水分离器3下部污泥一部分排至污泥处理系统17，其余部分经污水泵10加压后再分成两部分，分别送至缺氧生物流化床I下部和好氧生物流化床2下部)。所述缺氧生物流化床反应物流第二出口 19在缺氧生物流化床反应物流第一出口18的下方；好氧生物流化床反应物流第二出口 21在好氧生物流化床反应物流第一出口 20的下方。所述缺氧生物流化床I中的总回流量以保证缺氧反应器处于流化状态，且溶解氧0. 2 0. 5ppm 为准。所述缺氧生物流化床中的总回流量是指作为回流返回至缺氧生物流化床下部的缺氧生物流化床反应物流量和作为回流返回至缺氧生物流化床下部的好氧生物流化床反应物流量之和。所述缺氧生物流化床I中回流的缺氧生物流化床反应物流与好氧生物流化床反应物流的体积比为(3 5) I。所述缺氧生物流化床I污水停留时间为4 8小时。 所述好氧生物流化床2中污水停留时间6 12小时，容积负荷为3 5kgC0D nT3 cf1。所述好氧生物流化床2中BOD5^NH3-N和总P的比值为(80 150) (4 6) I。所述泥水分离器3的污泥回流比为(0 I) I。其中污泥回流比是指污泥回流量与装置进水量的体积比，污泥回流量指即送至缺氧生物流化床下部的污泥量，或送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部的污泥量，装置进水量指进入缺氧生物流化床下部的污水原料量。所述好氧生物流化床2所需空气由风机或者压缩机14供给，从空气入口 15输入；计量泵5 —端连接加药罐4，另一端连接好氧生物流化床2，好氧生物流化床2所需药液由计量泵5从进药口 6打进好氧生物流化床2。所述缺氧生物流化床I和好氧生物流化床2的顶部废气分别由缺氧流化床废气排出口 8和好氧流化床废气排出口 7通过风机12排至废气处理系统16集中处理，优选集中密闭处理。
权利要求
1.一种缺氧-好氧生物流化床污水处理工艺，其特征在于污水原料进入缺氧生物流化床下部，在厌氧菌和兼氧菌的作用下进行反应，反应后的缺氧生物流化床反应物流一部分从缺氧生物流化床上部出来后作为回流返回至缺氧生物流化床下部，其余部分从缺氧生物流化床上部出来后进入好氧生物流化床下部，在好氧菌和兼氧菌的作用下进行反应，反应后的好氧生物流化床反应物流一部分从好氧生物流化床上部出来，作为回流与缺氧生物流化床的回流混合后返回至缺氧生物流化床下部，其余部分从好氧生物流化床上部出来后进入分离器进行分离，分离后的分离器上部物流进行排放，分离器下部污泥一部分排至污泥处理系统，其余部分泵送至缺氧生物流化床下部，或者是分离器下部污泥一部分排至污泥处理系统，其余部分经泵加压后再分成两部分，分别送至缺氧生物流化床下部和好氧生物流化床下部，其中所述缺氧生物流化床中的总回流量以保证缺氧反应器处于流化状态，且溶解氧O. 2 O. 5ppm为准。
2.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于所述缺氧生物流化床中回流的缺氧生物流化床反应物流与好氧生物流化床反应物流的体积比为(3 5) I。
3.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于所述缺氧生物流化床污水停留时间为4 8小时。
4.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于所述好氧生物流化床污水停留时间6 12小时。
5.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于所述好氧生物流化床的容积负荷为3 5kgC0D · πΓ3 · cf1。
6.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于所述好氧生物流化床中BOD5、NH3-N和总P的比值为(80 150) (4 6) I。
7.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在干所述污泥回流比为(O I) I。
8.根据权利要求I所述的エ艺，其特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的废气混合后集中处理。
9.根据权利要求I或8所述的エ艺，其特征在于缺氧生物流化床和好氧生物流化床的废气混合后集中密闭处理。
全文摘要
本发明公开了一种缺氧-好氧生物流化床污水处理工艺。其主要特征是污水原料进入缺氧生物流化床下部进行反应，反应后的缺氧生物流化床反应物流一部分作为回流，其余部分进入好氧生物流化床下部进行反应，反应后的好氧生物流化床反应物流一部分作为缺氧生物流化床的回流返回至缺氧生物流化床，其余部分进入分离器进行分离，分离后的分离器上部物流进行排放，分离器下部污泥一部分排至污泥处理系统，其余部分泵送至缺氧生物流化床，或者泵送至缺氧生物流化床和好氧生物流化床。使用本发明不仅可提高系统的污水处理效果，而且可提高生化系统的负荷和抗冲击能力。
文档编号C02F3/30GK102689985SQ20111003993
公开日2012年9月26日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者何庆生, 刘献玲, 张建成, 曹玉红, 王贵宾, 田小峰, 范景福 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中石化洛阳工程有限公司