一种生化池曝气间断运行的城市污水处理方法及装置与流程

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种城市污水的处理方法以及所采用的装置。

背景技术：

现在的城市污水处理厂多采用A²O工艺，处理装置是由格栅、沉砂池、初沉池、三段池（A²O反应池，包括厌氧段、缺氧段和好氧段，以下简称三段池）、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、曝气管、曝气器、硝化液回流管和内回流泵构成，曝气器铺设在好氧段的池底部，二沉池通过污泥回流管连接三段池的厌氧段。城市污水通过格栅，拦截大的悬浮物和飘浮物；然后进入沉砂池，分离污水中比重较大的颗粒；沉砂池出水进入初沉池，去除水中悬浮物 ，减轻后续处理设施的负荷；初沉池出水与回流污泥进入三段池的厌氧段后，在缺氧段与回流硝化液混合后进入好氧段，混合液在三段池内进行生化反应，分解有害物质后的混合液再进入二沉池进行沉淀，出水进入接触池进行消毒后排放，二沉池底部的污泥回流到三段池的厌氧段，多余污泥排放掉。

在北方城市污水处理厂冬季运行时经常出现以下现象，出水水质不达标，二沉池泥水分离效果不好，部分污泥随出水流失，且污泥回流浓度低，系统总污泥量减少，以及污泥脱水性能差等。主要原因是污水处理厂设计时依据设计规范，均按设计水量、设计水质、设计水温进行设计，然后按最大、最低水量进行校核。不可能保证在极端条件下，如污水处理系统低温运行时也能稳定达标。

为了解决北方城市污水处理厂冬季运行存在的问题，实际运行中一般采取增加水力停留时间、降低污泥负荷、增大污泥回流比等措施来满足城市污水处理厂处理水水质设计的依据标准是城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的排放要求。但这些措施不仅会增加工程投资和运行费用，而且污水处理的效果也很难得到保证，还常会引起污泥膨胀等问题。

另有文献报道，用提高生化反应池污泥浓度来解决污水处理系统低温运行时出水效果差的问题。但生化池污泥浓度升高，会加重二沉池的负荷，使其超过设计规划，从而导致二沉池出水仍不达标。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种生化池曝气间断运行的城市污水处理装置。

本发明还同时公开了使用这种装置的操作方法。

本发明解决的技术问题的方案是采用格栅、沉砂池、初沉池、三段池、二沉池和接触池构成，其中的三段池由厌氧段、缺氧段、好氧段、进水管、曝气管、曝气器和硝化液回流管和内回流泵构成，曝气器铺设在好氧段的池底部，曝气管与每个曝气器之间都安装有控制阀，并且将好氧段分成前段、中段和后段，其中前段、中段和后段的长度各占好氧段总长度的五分之一至五分之二。

当污水处理厂处于低温运行时，好氧池硝化液正常回流；当进水水温在12~15℃之间，污泥浓度在6000~8000mg/L情况下，整个好氧段24小时内停曝气1次，停止时间2-3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过40~60min后中段停止曝气，再经过40~60min前段停止曝气；污泥浓度在8000~10000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间2-3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过40~60min后中段停止曝气，再经过40~60min前段停止曝气；当进水水温在7~12℃时，污泥浓度在6000~8000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间2-3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过40~60min后中段停止曝气，再经过40~60min前段停止曝气；污泥浓度在8000~10000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间3-4h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过60~80min后中段停止曝气，再经过60~80min前段停止曝气。

二沉池污泥按回流比均为100%。

当污水处理厂处于低温运行时，采取上述发明中停止曝气方式运行时，停止曝气段成为污泥沉淀区，进入二沉池污泥混合液污泥浓度下降，并没有增长二沉池负荷。

本发明的优点：

1、当北方污水处理厂冬季运行时，通过关闭好氧段曝气管上总阀门来停止曝气，使其成为污泥沉淀区。

2、当生化池停止曝气时，其内处理于静止沉淀状态，会将本应在二沉池沉降的污泥，提在好氧段沉淀，增加好氧段活性污泥浓度，提高了生化池生物量。

3、在好氧段停止曝气时，进入二沉池泥水混合液的浓度下降，减小了二沉池负荷，但污泥正常回流，所以沉淀池内污泥量处理减少状态，污泥层降低，有利于二沉池泥水分离。

4、好氧段停止曝气时，活性污泥内仍存在一定的溶解氧，形成了缺氧环境，形成了脱氮环境。

5、好氧段间断停止曝气的运行方式，降低了系统运行能耗。

附图说明

图1为本发明装置示意图；

图2为三段池示意图。

具体实施方式

本发明装置采用格栅1、沉砂池2、初沉池3、三段池4、二沉池5和接触池6构成，其中的三段池4由厌氧段7、缺氧段8、好氧段9、进水管14、曝气管11、曝气器10、硝化液回流管13和内回流泵12构成，曝气器10铺设在好氧段9的池底部，曝气管11与每个曝气器10之间都安装有控制阀15，并且将好氧段9分成前段16、中段17和后段18，其中前段16、中段17和后段18的长度各占好氧段总长度的三分之一。

当污水处理厂处于低温运行时，好氧池硝化液正常回流；当进水水温在12~15℃之间，污泥浓度在6000~8000mg/L情况下，整个好氧段24小时内停曝气1次，停止时间3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过60min后中段停止曝气，再经过60min前段停止曝气；污泥浓度在8000~10000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过60min后中段停止曝气，再经过60min前段停止曝气；当进水水温在7~12℃时，污泥浓度在6000~8000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间3h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过60min后中段停止曝气，再经过60min前段停止曝气；污泥浓度在8000~10000mg/L情况下，整个好氧段12小时内停曝气1次，停止时间4h，停止曝气的方案为首先后段停止曝气，经过80min后中段停止曝气，再经过80min前段停止曝气。