一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法及系统与流程

本发明涉及污水处理及水污染控制技术领域，特别涉及一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法及系统。

背景技术：

当前，正处于污染防治攻坚战和美丽中国建设的历史交汇期，主要污染物持续减少和生态环境持续改善依然是我们今后工作的重要任务，水环境质量的生态恢复和创建更多的可渔可游水体对污水处理及水污染控制领域提出了更高的技术要求。

在当前的污水处理技术领域中，常规的活性污泥法是应用最为广泛的技术之一，但是在雨季水量增加、水质变化、冬季水温降低等方面，存在着一定的短板和弱项。为了解决上述问题，目前的技术手段通常是增加工程规模、叠加工艺单元、投加化学药剂、添加微生物附着载体等措施，导致工艺越来越复杂、运行费用越来越高、能源消耗越来越大和剩余污泥越来越多。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法及系统，以解决上述背景技术中提出的污水处理过程中存在的技术、效率和成本问题，克服现有技术和措施的不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，包括污水处理过程，所述污水处理过程至少包括在进水构筑物及初沉池、生化反应池、二次沉淀池以及在回流污泥线路上的回流污泥强化池和颗粒污泥选择器中进行处理，所述进水构筑物及初沉池的出污口连接生化反应池的进污口，所述生化反应池的出污口连接二次沉淀池的进污口，所述二次沉淀池中上清液排入到后续水处理流程，二次沉淀池中沉淀的部分泥水混合物进入到回流污泥强化池，回流污泥强化池的出污口连接颗粒污泥选择器的进污口，所述颗粒污泥选择器的出流再回到前述污水处理过程中。

进一步地，所述回流污泥强化池采用逐步增加曝气量，再逐步减小曝气量的周期性往复曝气方式，其溶解氧含量最小值为0.2mg/l，最大值为3mg/l。

进一步地，所述回流污泥强化池的水力停留时间为5-36h。

进一步地，为提高生化反应池的活性污泥脱氮除磷性能和除臭功能，向回流污泥强化池中连续投加芽孢杆菌接种溶液，投加量为回流污泥量的0.5-2％，芽孢杆菌接种溶液由有效成分含量不低于100亿cfu/g的芽孢杆菌微囊粉剂0.5-1公斤和1立方米的生化反应池进水配制，连续曝气1-3天而成，曝气时维持溶解氧在1-2mg/l之间。

进一步地，为提高生化反应池的活性污泥沉淀性能和抗水质冲击负荷功能，向回流污泥强化池中间歇投加氢氧化镁和氢氧化钙混合溶液，投加量为20-200mg/l(以回流污泥量计)，氢氧化镁和氢氧化钙的质量比为1：2-1：10。

进一步地，为了选择留下密度大、强度高、结构稳定、沉淀性能好的颗粒污泥回流到生化反应池，所述在回流污泥线路上的颗粒污泥选择器，主要为短历时斜管沉淀池、短历时斜板沉淀池、水力旋流分离器、上向流流化床等颗粒分离装置之一。

进一步地，所述颗粒污泥选择器的出流分别进入到进水构筑物及初沉池的进水端、生化反应池前端。

进一步地，所述颗粒污泥选择器的出流分成三个部分，第一部分进入到进水构筑物及初沉池的进水端，第二部分进入到生化反应池的厌氧段前端，第三部分进入到生化反应池的好氧段前端。

进一步地，所述颗粒污泥选择器的上部溢流排入到剩余污泥线路，与剩余污泥一起进入到后续污泥处理流程。

以及，一种所述的强化回流活性污泥生化性能的污水处理系统，所述污水处理系统包括进水构筑物及初沉池、生化反应池、二次沉淀池以及在回流污泥线路上的回流污泥强化池和颗粒污泥选择器，所述进水构筑物及初沉池的出污口连接生化反应池的进污口，所述生化反应池的出污口连接二次沉淀池的进污口，所述二次沉淀池中上清液排入到后续水处理流程，二次沉淀池中沉淀的部分泥水混合物进入到回流污泥强化池，回流污泥强化池的出污口连接颗粒污泥选择器的进污口，所述颗粒污泥选择器的出流再回到前述污水处理过程中。

优选的，上向流流化床作为颗粒污泥选择器，其表面水力负荷为5-20m³/m²·h。

针对典型的a²/o生化处理工艺，颗粒污泥选择器的出流分成三个部分，第一部分进入到污水处理厂的进水端，占出流的2％-10％，主要用于强化降低污水处理过程中致臭气体的产生和散发；第二部分进入到生化反应池的前端，占出流的70％-88％，主要用于强化生物脱氮除磷；第三部分进入到生化反应池的好氧段前端，占出流的10％-20％，主要用于强化降解有机物和硝化作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

1、可以显著提高生化反应池内较大颗粒污泥的占比，即在不添加载体填料的情况下，可以提高生化反应池内活性污泥浓度，进而提高了污水处理效率，这样就可以减少新建污水处理厂的占地，节省投资。

2、可以提高现状污水处理厂的抗冲击负荷，在保证出水水质达标的前提下，可以接受雨季合流制污水，提高现状污水处理厂的雨季峰值处理能力；对于北方冬季低温污水，也能够表现出良好的处理效果。

3、具有较好的降低污水厂臭味的效果，能够从源头上去除及抑制硫化氢、氨、有机酸等恶臭气体，也有利于污泥减量和改善污泥脱水性质。

4、适用于传统活性污泥法及a/a/o、a/o、sbr、mbr、氧化沟等工艺的新建、扩建、改造及提标工程。

附图说明

图1为本发明的强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法流程示意图。

图中：1、进水构筑物及初沉池；2、生化反应池；21、厌氧段；22、缺氧段；23、好氧段；3、二次沉淀池；4、回流污泥强化池；5、颗粒污泥选择器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，包括污水处理过程，所述污水处理过程至少包括在进水构筑物及初沉池1、生化反应池2、二次沉淀池3以及在回流污泥线路上的回流污泥强化池4和颗粒污泥选择器5中进行处理，进水构筑物及初沉池1的出污口连接生化反应池2的进污口，为提高生化反应池2的活性污泥脱氮除磷性能和除臭功能，向回流污泥强化池4中连续投加芽孢杆菌接种溶液，投加量为回流污泥量的0.5-2％，芽孢杆菌接种溶液由有效成分含量不低于100亿cfu/g的芽孢杆菌微囊粉剂0.5-1公斤和1立方米的生化反应池进水配制，连续曝气1-3天而成，曝气时维持溶解氧在1-2mg/l之间，生化反应池2的出污口连接二次沉淀池3的进污口，二次沉淀池3中上清液排入到后续水处理流程，二次沉淀池3中沉淀的部分泥水混合物进入到回流污泥强化池4，回流污泥强化池4的出污口连接颗粒污泥选择器5的进污口，所述颗粒污泥选择器(5)的出流再回到前述污水处理过程中，为提高生化反应池2的活性污泥沉淀性能和抗水质冲击负荷功能，向回流污泥强化池4中间歇投加氢氧化镁和氢氧化钙混合溶液，投加量为20-200mg/l(以回流污泥量计)，氢氧化镁和氢氧化钙的质量比为1：2-1：10。

生化反应池2由厌氧段21、缺氧段22、好氧段23组成，厌氧段21、缺氧段22、好氧段23呈串联式设置，颗粒污泥选择器5的出流分别进入到进水构筑物及初沉池1的进水端、生化反应池2的厌氧段21前端及生化反应池2的好氧段23前端。更进一步地，如图1所示，所述颗粒污泥选择器的上部溢流排入到剩余污泥线路(虚线所示)，与剩余污泥一起进入到后续污泥处理流程。

本发明另一方面提供的是一种强化回流活性污泥生化性能的污水处理系统，用于实现上述的强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，所述污水处理系统包括进水构筑物及初沉池(1)、生化反应池(2)、二次沉淀池(3)以及在回流污泥线路上的回流污泥强化池(4)和颗粒污泥选择器(5)，各部分关系和作用如上所述。

实施例1

以某镇的现状1.5万m³/d污水处理厂的提质增效改造为例，出水水质标准为一级a，采用sbr生化处理和混凝沉淀深度处理工艺，工业污水约占30％-50％，污泥回流比在40％-50％左右。近年来，随着镇区的产业发展和人口增加，镇区污水量不断增加，污水处理厂处于满负荷状态，仍有大约0.6万m³/d的污水需要处理，经过多次尝试让污水处理厂超负荷运行，但出水水质难以达标。选择本发明的强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，新建一组1000m³回流污泥强化池4和50m³颗粒污泥选择器5，依次连接在回流污泥管路上。回流污泥强化池4的水力停留时间为5h，连续投加芽孢杆菌接种溶液。选择上向流流化床作为颗粒污泥选择器5，其表面水力负荷为10m³/m²·h。颗粒污泥选择器5的出流分成两个部分，第一部分进入到污水处理厂的进水端，占出流的5％，第二部分进入到生化反应池2的前端，占出流95％。经过16天的调试运行，该污水处理厂的处理能力提高到2.2万m³/d，生化反应池2的活性污泥浓度提高到5500mg/l，污泥粒径在0.5mm-0.7mm左右的颗粒个数占50％以上，混凝沉淀深度处理阶段无需投加絮凝剂，出水水质优于一级a标准，其中氨氮在1.5mg/l左右，总磷在0.3mg/l左右。

实施例2

以某市开发区新建5万m³/d污水处理厂为例，选择本发明的强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，在回流污泥线路上增设回流污泥强化池4和颗粒污泥选择器5，设计的生化反应池2活性污泥浓度由原设计的3500mg/l提高到7000mg/l，生化池池容较原设计减少了一半。该污水处理厂建成通水运行后，出水水质稳定达到“准iv类”，在未开启生物滤池除臭系统的情况下，厂界臭味浓度也稳定达标。

实施例3

以某市的现状10万m³/d污水处理厂为例，该污水厂采用a²/o生化处理和混凝沉淀深度处理工艺，由于受纳水体的水环境质量要求，出水水质标准需要由一级a提升至“准iv类”，同时为了降低雨季溢流污染的溢流量和溢流次数，需要增加雨季峰值处理能力5万m³/d。选择本发明的强化回流活性污泥生化性能的污水处理方法，新建两组3500m³回流污泥强化池4和200m³颗粒污泥选择器5，依次连接在回流污泥管路上。回流污泥强化池4的水力停留时间为6h，连续投加芽孢杆菌接种溶液，在雨季时投加投加氢氧化镁和氢氧化钙混合溶液。选择上向流流化床作为颗粒污泥选择器5，其表面水力负荷为8m³/m²·h。颗粒污泥选择器5的出流分成三个部分，第一部分进入到污水处理厂的进水端，占出流的2％，第二部分进入到生化反应池的厌氧段21前端，占出流78％，第三部分进入到生化反应池的好氧段23前端，占出流的20％。经过25天的调试运行后，出水水质优于“准iv类”，剩余污泥量减少了20-30％，雨季峰值处理能力稳定达到15万m³/d。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。