连续回分式活性污泥快速处理高浓度有机废水用工艺及装置的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种连续回分式活性污泥快速处理高浓度有机废水用工艺及装置。

背景技术：

随着农村种养殖业迅猛发展，在增加农业收入的同时，造成的农村面源污染日趋加剧，尤其是畜禽养殖粪污等高浓度有机废水的污染问题尤为突出。

高浓度有机废水处理是污水处理领域中的难题，污水处理应用最广、最经济的方法是生物处理法，它经历了近百年的沿革与变迁，目前已成为环境污染控制的最关键技术。然而，现有生物处理法对于高浓度有机废水的处理有限，处理时间长，处理不彻底。因此，寻求处理效率更高，处理成本更低、处理时间更短的养殖废水的处理方法是人们一直追求的目标；而开发运行管理方便，处理高效的高浓度有机废水的处理方法，缓解养殖业主的环保压力，提高畜禽养殖业的生命力也尤为重要。

技术实现要素：

本发明提供了一种连续回分式活性污泥快速处理高浓度有机废水用工艺及装置，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种连续回分式活性污泥快速处理高浓度有机废水用工艺，包括如下操作步骤：

(1)对待处理废水进行初级沉淀处理，得初级沉淀污泥及初级沉淀污水；

(2)对步骤(1)处理的初级沉淀污水进行好氧生化处理，期间，流加复合酵素，得处理液和处理污泥；

(3)对步骤(2)的处理液进行二次沉淀处理，得二次沉淀处理液和二次沉淀污泥；

(4)对步骤(3)得到的二次沉淀处理液进行过滤处理，得清水及过滤回收的复合酵素，清水排出，回收的复合酵素继续回流至步骤(2)好氧生化处理段；

(5)重复循环上述步骤(1)-(4)。

所述工艺中步骤(1)-(4)的处理周期为90-120h。

所述复合酵素的固形物含量为2-4％。

所述复合酵素的加量按初级沉淀污水量×初级沉淀污水cod浓度的1/200-300计。

所述复合酵素按1:5-10稀释后进行流加。

步骤(2)好氧生化处理的运行方式为：进污水1-1.5小时、曝气16-20小时、静止2-5小时、排水1-1.5小时，循环进行；处理周期90-120h。

曝气时间段溶解氧浓度为2-4mg/l,静止时间段溶解氧浓度为0-0.5mg/l。

步骤(1)的废水为cod浓度5000-35000mg/l的有机废水；步骤(3)好氧生化处理用初级沉淀污水的污泥浓度为4000-8000mg/l。

步骤(2)好氧生化处理中污水温度控制在15-45℃。

步骤(1)初级沉淀处理为自然沉淀18-24h；步骤(3)二次沉淀处理为自然沉淀18-24h。

还包括二次沉淀处理前对好氧生化处理的处理液输出作为液肥使用的步骤。

还包括对初级沉淀处理、好氧生化处理及二级沉淀处理的沉淀污泥输出的步骤。

连续回分式活性污泥快速处理高浓度有机废水用工艺用装置，包括依次连接的初级沉淀池、好氧生化反应装置及二级沉淀池；在好氧生化反应装置上连接一加料件，所述加料件用于向好氧生化反应装置内流加复合酵素；所述二级沉淀池的上清液出口经管路与一过滤装置相连。

还包括一与好氧生化反应装置的上清液出口相连的中间液体池，以及分别与初级沉淀池、好氧生化反应装置及二级沉淀池经污泥输出管路相连的污泥池，污泥池的上清液出口经管路回流至所述好氧生化反应装置的进液口。

所述好氧生化反应装置包括n个依次串联的曝气池，所述加料件与第1曝气池的进料口相连；在各曝气池上均设有进液口和出液口，各曝气池经其上设置的进液口和出液口依次串联；第n曝气池上的出液口与设于二级沉淀池上的进液口相连，在第2曝气池-第n曝气池上均设有与所述中间液体池相连的出液管路；设于二级沉淀池上的排泥口经出泥管路与第1曝气池进液口相连。

所述过滤装置包括一回收池，回收池的进液口与二级沉淀池上清液出口经管路相连，在回收池内经支架支撑设有若干膜组件，膜组件的出水侧出水口相互连接并通过管路与设于回收池外部的自吸泵进口相连；自吸泵出口经管路与一清水池相连；膜组件的截留侧经管路与设于回收池底部的回流泵的进口相连，回流泵的出口经管路与好氧生化反应装置相连；在膜组件下方的回收池底面上设有若干个曝气管，曝气管经输气管路与设于回收池外部的鼓风机相连；在回收池与二级沉淀池之间连接溢流管路。

所述膜组件的过滤膜孔径为0.1-0.4μm；

所述加料件为一与第1曝气池相连的加料管。

本发明的有益效果：

本发明工艺操作简单，处理时间短，能够保证有效处理，污水处理场所无臭味，环境友好，运行稳定可靠，投资和运行费用低；可根据好氧生化处理后的出水水质测定实现液肥达标排放，同时，过滤装置实现了复合酵素的回收、利用，过滤后清水指标稳定，整个工艺处理彻底，清水水质好，大大消除了环境污染。本发明实现了分类使用，曝气池曝气沉淀后的上清液可作为液肥-土壤改良剂使用，对促进土壤中原生微生物的活化与增殖有较好作用，因上清液含有复合酵素，能够促进土壤中有机质分解，既可以提高土壤结构通透性，也为土壤微生物提供了更多可以吸收的营养元素。本工艺所用装置结构设计科学、合理，通过在好氧生化处理时流加复合酵素，将好氧生化反应装置和二级沉淀池内污水进行循环处理，直到满足处理周期、液肥达标排放，充分利用了酵素进行生物反应的同时，减少了污水处理不彻底的直接排放的弊端，使用更加灵活、高效。

附图说明

图1为本发明工艺用装置的结构示意图；

图2为图1中过滤装置内部结构示意图。

图中，1初级沉淀池、2好氧生化反应装置、2.1第1曝气池、2.2第2曝气池、2.n第n曝气池、3二级沉淀池、4加料件、5过滤装置、6中间液体池、7污泥池、8出液管路、9排泥管路、10出泥管路、11清水池、12溢流管路、13回收池、14膜组件、15自吸泵、16回流泵、17曝气管、18输气管路、19鼓风机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。

本发明用复合酵素购自北京中农博特生物工程技术有限公司。

实施例1

对畜禽养殖产生的cod浓度20000mg/l的有机废水进行处理的工艺，包括如下操作步骤：

(1)对待处理废水进行初级沉淀处理，自然沉淀24h，得初级沉淀污泥及初级沉淀污水；

(2)步骤(1)处理的初级沉淀污水的污泥浓度为6000mg/l，进入好氧生化池进行曝气处理，好氧生化池内污水温度控制在35-40℃；期间，向好氧生化池中流加复合酵素，复合酵素的加量按初级沉淀污水量×初级沉淀污水cod浓度的1/300计，计量好的复合酵素按1:5稀释后进行流加；反应90h，得处理液和处理污泥；

(3)对步骤(2)得到的处理液进行二次沉淀，自然沉淀4h，得二次沉淀处理液和二次沉淀污泥；与此同时，好氧生化池内的上清液由管路外排作为液肥使用，用于土壤改良剂；即在好氧生化处理及二次沉淀处理充分后，将好氧生化处理的上清处理液输出一部分作为液肥，另一部分在二次沉淀处理池内进行二级沉淀处理；

(4)对步骤(3)二次沉淀处理液进行过滤处理，得清水及过滤回收的复合酵素，清水排出，回收的复合酵素继续回流至步骤(2)好氧生化处理段；

上述处理周期90-100h；

(5)重复循环上述步骤(1)-(4)，继续下一批次废水处理。

步骤(3)好氧生化池的运行方式为：进初级沉淀污水1-1.5小时、曝气18小时、静止3小时、排水1-1.5小时，排水进行二次沉淀，二次沉淀水继续回好氧生化池的前端进水，循环进行。

曝气时间段溶解氧浓度为2-4mg/l,静止时间段溶解氧浓度为0-0.5mg/l。

还包括对初级沉淀处理、好氧生化处理及二级沉淀处理的沉淀污泥输出进行存储的步骤。

初级沉淀处理、好氧生化处理及二级沉淀处理的沉淀污泥输出进入污泥池，污泥池的上清液回流至好氧生化处理段，形成循环。

如图1、2，上述工艺用装置，包括依次连接的初级沉淀池1、好氧生化反应装置2及二级沉淀池3；在好氧生化反应装置上连接一加料件4，所述加料件用于向好氧生化反应装置2内流加反应用的酵素，即前述复合酵素；所述二级沉淀池3的上清液出口经管路与一过滤装置5相连。还包括一与好氧生化反应装置2的上清液出口相连的中间液体池6，以及分别与初级沉淀池1、好氧生化反应装置2及二级沉淀池3经污泥输出管路相连的污泥池7，污泥池7的上清液出口经管路回流至所述好氧生化反应装置2的进液口。

所述好氧生化反应装置包括5级依次串联的曝气池，所述加料件与第1曝气池2.1的进料口相连；在各曝气池上均设有进液口和出液口；第n曝气池2.n(即第5曝气池)上的出液口与设于二级沉淀池3上的进液口相连，在第2曝气池2.2-第n曝气池2.n以及二级沉淀池3上均设有与所述中间液体池6相连的出液管路8；设于二级沉淀池3上的排泥口经出泥管路10与第1曝气池2.1进液口相连；初级沉淀池1、各曝气池及二级沉淀池3均经排泥管路9与所述污泥池7相连。各曝气池及二级沉淀池的上清液出口经所述出液管路8与中间液体池6相连。

所述过滤装置5包括一回收池13，回收池13的进液口与二级沉淀池3上清液出口经管路相连，在回收池内经支架悬空支撑设有若干膜组件14，膜组件的出水侧出水口相互连接并通过管路与设于回收池外部的自吸泵15进口相连；自吸泵出口经管路与一清水池11相连；膜组件14的排泥侧经管路与设于回收池底部的回流泵16的进口相连，回流泵的出口经管路与好氧生化反应装置相连；在膜组件14下方的回收池底面上设有若干个曝气管17，曝气管经输气管路18与设于回收池外部的鼓风机19相连；在回收池与二级沉淀池之间连接溢流管路12。

所述膜组件的过滤膜孔径为0.1-0.4μm；

所述加料件为一与第1曝气池2.1相连的加料管。

具体工作过程：待处理高浓度有机废水首先进入初级沉淀池1内进行初沉，一般静置24h完成初沉处理，初沉后的初级沉淀污泥由与初级沉淀池相连的排泥管路9排入污泥池7内，初级沉淀污水则经管路输送至好氧生化反应装置的第1曝气池2.1内，并由各曝气池的进液口和出液口实现初级沉淀污水在相邻曝气池内的连通，最后一级曝气池内的污水经出液口进入二级沉淀池3内；运行曝气池：按照进初级沉淀污水1-1.5小时、曝气16-20小时、静止2-5小时、排水1-1.5小时的方式，排水排入二级沉淀池3，二级沉淀池3经管路在与以及曝气池相连，实现在曝气池内进行循环曝气处理，与此同时，通过与第1曝气池的进料口相连的加料件4-加料管流加配制好的复合酵素，复合酵素的加量按照前述标准计算流加，流加速度无特殊要求；加入复合酵素实现曝气过程的生物反应处理。这一处理过程中，处理液不断在各曝气池以及二级沉淀池之间循环输送、反应，即二级沉淀池3内的污水经出泥管路10重新输送至第1曝气池内、各曝气池依次连通处理，好氧生化反应处理完成，整个处理周期90-120h，关闭二级沉淀池与第1曝气池连接的出泥管路10，打开各曝气池及二级沉淀池均与污泥池7相连通的出液管路8，曝气池及二级沉淀池3的上清液经出液管路8进入中间液体池6，得到液肥，排出系统使用，与此同时，二级沉淀池3内的处理液进行二次沉淀，静置4-6h完成二次沉淀，将二级沉淀池内的上清液经提升泵泵入过滤装置5即回收池13内，二次沉淀后的上清液进入回收池13内，经膜组件14实现酵素及清水的分离，膜组件出水侧经管路由自吸泵15输出清水至清水池11内，经消毒后达标排放达标使用，膜组件的排泥侧即截留侧则由回流泵16回收复合酵素输送回第1曝气池2.1的加料口位置，用于下一个污水处理循环过程，实现复合酵素的重复利用，节约成本；回收池13溢流出来的上清液经溢流管路12重新输送回二级沉淀池3。注意控制回收池13内的污泥浓度在1000mg/l以下。空气经鼓风机加压后从设置在膜支架底部的曝气管排出，对膜组件的过滤膜进行冲刷，防止过滤膜被菌丝体等污堵，保证复合酵素回收装置的稳定运行。各曝气池内的剩余污泥、二级沉淀池的污泥均通过排泥管路9排入污泥池7，污泥池内的污泥达到设定液位后自动排出，污泥池的上清液则回流至第1曝气池2.1内。以上为一个工艺循环，周期为100h。该工艺设施能够实现循环处理，使用灵活方便。

实施例2

对畜禽养殖产生的cod浓度35000mg/l的有机废水进行处理的工艺，包括如下操作步骤：

(1)对待处理废水进行初级沉淀处理，自然沉淀20h，得初级沉淀污泥及初级沉淀污水；

(2)步骤(1)处理的初级沉淀污水的污泥浓度为8000mg/l，进入好氧生化池进行曝气处理，好氧生化池内污水温度控制在25-35℃；期间，向好氧生化池中流加上述制得的复合酵素，复合酵素的加量按初级沉淀污水量×初级沉淀污水cod浓度的1/200计，复合酵素按1:10稀释后进行流加；反应120h，得处理液和处理污泥；

(3)对步骤(2)得到的处理液进行二次沉淀，自然沉淀6h，得二次沉淀处理液和二次沉淀污泥；与此同时，好氧生化池内的上清液由管路外排作为液肥使用，用于土壤改良剂；即在好氧生化处理及二次沉淀处理充分后，将好氧生化处理的上清处理液输出一部分作为液肥，另一部分在二次沉淀处理池内进行二级沉淀处理；

(4)对步骤(3)二次沉淀处理液进行过滤处理，得及过滤回收的复合酵素，清水排出，回收的复合酵素继续回流至步骤(2)好氧生化处理段；

上述处理周期100-120h；

(5)重复循环上述步骤(1)-(4)，继续下一批次废水处理。

步骤(3)好氧生化池的运行方式为：进污水1-1.5小时、曝气16小时、静止5小时、排水1-1.5小时，循环进行，处理周期。

曝气时间段溶解氧浓度为2-4mg/l,静止时间段溶解氧浓度为0-0.5mg/l。

还包括对初级沉淀处理、好氧生化处理及二级沉淀处理的沉淀污泥输出进行存储的步骤。

初级沉淀处理、好氧生化处理及二级沉淀处理的沉淀污泥输出进入污泥池，污泥池的上清液回流至好氧生化处理段，形成循环。

上述工艺用装置同实施例1的装置，不再详述。

具体工作过程同实施例1的工作过程，不再详述。

实施效果：

取本工艺中作为液肥使用的第1级曝气池的上清液，相关指标为：有机物6555mg/l，总氮940mg/l，总磷70.93mg/l。

二级沉淀池出水经过滤消毒，最终排出的清水，相关指标为：cod57mg/l，bod10.3mg/l，总氮61.5mg/l，总磷1.96mg/l，悬浮物＜5mg/l，粪大肠菌群＜2mpn/100ml。

相比现有污水处理工艺及装置，本发明工艺重复利用率高，实施及使用简单，一般5-7天即能处理获得达标排放的清水，期间还能获得由曝气池沉淀排出的上清液作为可利用的液肥使用，实现了分类使用。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。