一种浸没式好氧活性污泥成粒方法与流程

本发明涉及一种污泥成粒处理方法，特别涉及一种浸没式好氧活性污泥成粒方法。

背景技术：

近几年来，因传统活性污泥法中污泥膨胀导致沉降性能下降这一难题，好氧颗粒污泥的研究得到人们的广泛关注，废水生物处理领域理论研究和工程应用证明，固定化的活性污泥在水质净化方面比悬浮活性污泥更具有效率，被认为是最有前途的废水生物处理技术之一。好氧颗粒污泥是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体，每克污泥中含有上百万的细菌，这些细菌在多种污染物质的降解过程中涉及了微生物间的物理、化学及生物作用。好氧颗粒污泥拥有高密度、规则外形、密实结构以及优良沉淀性能等特征，这些特征使其能维持高生物量和微生物浓度，可维持更合理的微生物群落结构，因此在更小的占地面积上能承受高有机负荷和水质波动带来的冲击负荷。但由于好氧颗粒污泥培养周期长，限制了其在工程中的应用，目前的生化氧化法污水处理工艺，通常是调节池、厌氧池、氧化池、污泥沉淀池、污泥回流泵，工艺流程长，处理程序复杂而分散，不易操作控制与管理，基建投资和占地面积大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可根据污水处理厂现场实际情况需求采用模块化多组并联方式组合安装、可现场灵活改变布设和安装密度的一种浸没式好氧活性污泥成粒方法。

为达到上述技术目的，本发明采取了如下技术方案，好氧活性污泥通过浸没式好氧活性污泥成粒装置成粒，污泥混合液经曝气提升至成粒装置的纺梭形气泡-活性污泥分选导流锥、使得污泥沿装置外侧壁向上相对运动至上部入口，通过入口后进入中部对称分布的与水平成45°-60°夹角的两条自团聚污泥通道，成粒的好氧活性污泥在水压作用下从自团聚污泥通道下部出口回流至好氧生化池，小密度污泥经污泥通道入仓口进入固液分离仓；在固液分离仓中，清液经上清液缓冲仓和锯齿形出水堰而直接出水，成粒污泥截留于固液分离仓中；集聚于固液分离仓的好氧活性成粒污泥在自重的作用下进一步密实，致使一部分大密度成粒的好氧活性污泥由自团聚污泥通道下部出口再次流出进入好氧生化池，参与好氧生化反应。

浸没式好氧活性污泥成粒装置包括位于底端的气泡-活性污泥分选导流锥，导流锥上通过支架连接对称分布与水平成45°-60°夹角的两条自团聚污泥通道，两条自团聚污泥通道中间为固液分离仓，顶端带盖的上清液缓冲仓通过支架安装在自团聚污泥通道上，锯齿形出水堰安装于上清液缓冲仓中。整套浸没式好氧活性污泥成粒装置顶端与好氧生化曝气池液位齐平，以液位差为推动力，达成好氧生化池出水。

气泡-活性污泥分选导流锥为三角形导流锥、圆形导流锥、椭圆形导流锥、纺梭形导流锥中的一种，优选平滑流线纺梭形导流锥，可有效防止气泡进入装置沉淀区，减少因气泡切割扰动等因素而使初期絮体成粒污泥再次破碎的几率，同时由于导流作用为曝气提升混合液进入自团聚成粒通道提供适当辅助和引导，此外其可分选作用可使大密度成粒活性污泥经回流至好氧生化池内。

好氧活性污泥混合液由曝气提升进入装置中部水平角为45°-60°的安设平滑曲线交错鼓凸型的好氧活性污泥自团聚污泥通道，因密度比水小，故气泡上浮，而活性污泥混合液在通道两端压差作用下，以推动状态进入安设平滑曲线交错鼓凸型的好氧活性污泥自团聚污泥通道，混合液中絮状污泥在通道中随机惯性翻滚碰撞通道侧壁的曲线交错平滑鼓凸，致使絮状活性污泥产生向心自团聚而至聚集成颗粒状污泥，随着流经通道污泥随混合液水力停留时间增加，进一步促使初期成粒的污泥再次向心团聚以形成大密度成粒活性污泥，此大密度成粒活性污泥在具备一定水平角的面板上向下滑动而回流至好氧活性污泥生化反应池，在此循环中，即可将絮状活性污泥形变成颗粒活性污泥，同时也可维持生化池中好氧活性污泥浓度，成粒的活性污泥可有效避免污泥膨胀，增强好氧生物池的抗冲击能力，提高好氧活性污泥有机负荷水平，有利于大幅降低出水中COD和BOD数值。

上清液缓冲仓防止因水力扰动而导致成粒活性污泥上浮，通过出水堰而进入生化池出水。

在处理污水过程中，好氧活性污泥混合液由曝气提升通过装置底部设的三角形导流锥、圆形导流锥、椭圆形导流锥、纺梭形导流锥或平滑流线型的纺梭形气泡-活性污泥分选导流锥，使得污泥沿装置外侧壁向上相对运动进入成平滑曲线交错鼓凸型的自团聚污泥通道；污泥絮体通过向心碰撞、压差推动和惯性滚动等作用过程，使其自我团聚成粒；成粒的好氧活性污泥在水压作用下进入固液分离仓，清液经上清液缓冲仓和锯齿形出水堰而直接出水，成粒污泥截留于固液分离仓；集聚固液分离仓的好氧活性成粒污泥在自重的作用下进一步密实，致使一部分大密度成粒的好氧活性污泥由自团聚成粒通道和纺梭形分选导流锥的间隙再次流出进入好氧生化池，参与好氧生化反应，有效避免污泥膨胀，增强好氧生物池的抗冲击能力，也有利于好氧活性污泥能承受更高有机负荷，以大幅降低出水中COD和BOD数值；固液分离仓内小密度成粒的好氧活性污泥，对活性污泥絮体则起到筛分截留作用，进一步降低了上清液缓冲区和出水中SS数值。至此装置实现曝气生化处理池中高效快速的固液分离、好氧污泥自聚成粒，大幅降低出水中COD、BOD和SS数值，提高好氧生化池的出水水质。同时在出水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的同时，有效提高装置利用率和节约污水处理厂占地。

本发明简化和降低了工艺设备成本，并提高形成的好氧颗粒污泥稳定性，以用于工程应用推广。本装置浸没于好氧生化池中，为好氧污泥自团聚、成粒污泥分选回流为一体化处理装置，根据污水处理厂现场实际需求设计规格，采用模块化多组并联方式组合安装，可现场灵活改变基于固液分离的浸没式好氧活性污泥成粒工艺装置的布设和安装密度，通过气泡-活性污泥分选导流锥、平滑曲线交错鼓凸型的好氧活性污泥自团聚成粒通道，以及其相关缓冲和出水组件等组成的水处理技术单元，以实现污/废水好氧生化处理过程中好氧活性污泥自团聚成粒和快速固液分离，强化了有机物去除率，降低水中絮体悬浮物浓度，进而改善出水水质。

附图说明

图1-本发明工艺流程示意图

图中：1-锯齿形出水堰、2-顶盖、3-上清液缓冲仓、4-支架、5-固液分离仓、6-气泡-活性污泥分选导流锥、7-自团聚污泥通道、8-污泥通道入口、9-污泥通道入仓口，10-成粒污泥回流出口，11-装置单元出水,12-浸没式好氧活性污泥成粒的污水处理装置

图2-好氧池中装置布置图

图3-浸没式好氧活性污泥成粒的污水处理装置应用示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明

污水处理过程中，污泥混合液经曝气提升至纺梭形气泡-活性污泥分选导流锥6、使得污泥沿装置外侧壁向上相对运动至上部入口8，通过入口后进入中部对称分布的与水平成45°-60°夹角的两条自团聚污泥通道7，污泥絮体通过向心碰撞、压差推动和惯性滚动等作用自我团聚成粒，成粒的好氧活性污泥在水压作用下从自团聚污泥通道7下部出口10回流至好氧生化池，小密度污泥经污泥通道入仓口9进入固液分离仓5；在固液分离仓5中，清液经上清液缓冲仓3和锯齿形出水堰1而直接出水，成粒污泥截留于固液分离仓5中；集聚于固液分离仓5的好氧活性成粒污泥在自重的作用下进一步密实，致使一部分大密度成粒的好氧活性污泥由自团聚污泥通道7下部出口10再次流出进入好氧生化池，参与好氧生化反应。整套浸没式好氧活性污泥成粒装置12顶端与好氧生化曝气池液位齐平。

表1传统生化处理与浸没式好氧活性污泥成粒装置-生化处理市政污水比较

通过本发明处理后的好氧生化出水，其COD、BOD和SS处理率均远高于传统好氧生化活性污泥反应器，有效提升出水水质，出水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，迎合目前阶段城镇污水厂提标改造的发展趋势，因此该设备代表着一种新型的水处理技术装置发展趋势，符合可持续发展要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。