一種連續流好氧生物流化床工藝的製作方法

2023-07-04 16:05:51 4

專利名稱：一種連續流好氧生物流化床工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於廢水處理技木，特別涉及含氮磷較高的エ業廢水處理的方法。
背景技術：
現有廢水處理方法主要由好氧、厭氧以及生物膜法組成，而在好氧法中主要以活性汙泥法及其各種演變エ藝為主，通常包括a.傳統推流式，b.階段曝氣法，c.高負荷曝氣法，d.延時曝氣法,e.吸附再生法,f.完全混合法，g.深井曝氣法，h.純氧曝氣法,i. Kraus法，j. AB法，LSBR法，I.氧化溝，m.循環活性汙泥エ藝等。這些エ藝已部分運用到實際操作過程中，並有一定成效，但仍存在一些問題，諸如池體容積大，基建費用和運行費用都較高，脫氮及有機物降解效果不明顯，運行管理麻煩等。目前，已有學者開始研究顆粒化汙泥，用來進行廢水處理，但該研究主要局限於在間歇式SBR反應器中培養馴化，SBRエ藝相對控制條件較為嚴格，管理要求高。

發明內容
本發明的目的是提供ー種連續好氧生物流化床エ藝。一種連續流好氧生物流化床エ藝，其步驟為
(1)廢水儲存於進水槽，控制其溫度在18 23°C內，PH值6.O 6. 5，通過軟管連接，由恆流泵(2)抽吸進入反應器底部，由此進入主反應器，控制進水流量為16. I 17. ImL/min ；
(2)空氣由空壓機(5)鼓入，通過反應器內氣升管(7)底部的曝氣頭(3)曝氣充入反應器，曝氣量由氣體流量計(4)控制，上升氣速控制在100 120L/h ；
(3)汙泥被氣流帶動在氣升管(7)中向上運動，在反應器上部的泥水分離區(9)向下沉降運動，至反應器底部的主反應區再次進入氣升管(7)，在反應器內部形成循環流動；
(4)廢水自下而上充滿反應器，水力停留時間為O.49CT1，在氣流的帶動下，汙泥和廢水中有機物充分反應，在泥水分離區，沉降性能良好的汙泥沉降，而沉降性能較差的汙泥隨出水於反應器上部的出水堰(8)被排至出水槽(6)；
(5)在步驟(4)中反應器的主反應區曝氣充足，處於好氧狀態，廢水可以進行硝化反應；在反應器的泥水分離區(10) DO相對不足，處於缺氧狀態，廢水可進行反硝化反應，最終達到脫氮的效果；
(6 )在步驟(5 )中反應器泥水分離區(10 )在缺氧狀態下，聚磷菌可進行較充分釋磷，隨著汙泥沉降到底部主反應區再接觸廢水，並在好氧狀態下，聚磷菌可充分吸磷，最後部分汙泥隨出水被排除，大部分汙泥繼續反應。本發明的連續流好氧生物流化床エ藝處理廢水和實現顆粒化汙泥的培養的方法，與現有傳統生物處理工藝相比，具有反應器的生物量多，容積負荷率高，廢水在反應器內的水力停留時間較短，使顆粒汙泥較好形成並提高有機負荷和有機物的去除率。另外，該反應器的主反應區曝氣充足，使得汙泥顆粒化更容易形成，目前所有關於好氧顆粒汙泥的研究基本都是在SBAR或SBR反應器中進行的。本發明結合好氧與缺氧反應器的特點，在連續流狀態下運行，不但運行管理方便，且エ藝簡化，無需充填填料，也不需在反應區內設機械攪拌裝置，不存在堵塞問題。反應器有好氧區和相對缺氧區，具有良好的脫氮除磷效果，經實驗證明運行效果穩定，出水水質好。反應器內存在DO、COD濃度梯度，有效控制顆粒化汙泥的膨脹。整個エ藝流程簡單、造價相對較低，無需另設沉澱池和汙泥回流裝置，減少佔地面積。本發明適用於生活及エ業廢水處理，特別用於含氮、磷較高的エ業廢水處理領域。


圖I是採用本發明的基於連續流生物反應床主體的エ藝示意圖，圖中「---」為氣路，為水路，圖2是實施例4的接種汙泥的形態圖，圖3為實施例5的顆粒化汙泥的形態圖，圖4為實施例6的顆粒化汙泥的形態圖，圖5為圖2中的微生物形態圖，圖6為圖3中的微生物形態圖，圖7為圖4中的微生物形態圖。
具體實施方式
本發明是一種連續流好氧生物流化床エ藝，其步驟為
Cl)廢水儲存於進水槽(I)，控制其溫度在18 23°C內，PH值在6. O 6. 5，通過軟管連接，由恆流泵(2)抽吸進入反應器底部，由此進入主反應器，控制進水流量為16. I 17. 1mT,/mi η ；
(2)空氣由空壓機(5)鼓進，通過反應器內氣升管(7)底部的曝氣頭(3)曝氣充入反應器，曝氣量由氣體流量計(4)控制，上升氣速控制在100 120L/h ；
(3)汙泥被氣流帶動在氣升管(7)中向上運動，在反應器上部的泥水分離區(9)向下沉降運動，至反應器底部的主反應區再次進入氣升管(7)，在反應器內部形成循環流動；
(4)廢水自下而上充滿反應器，在氣流的帶動下，汙泥和廢水中有機物充分反應，在泥水分離區，沉降性能良好的汙泥沉降，而沉降性能較差的汙泥隨出水於反應器上部的出水堰(8)被排至出水槽(6)；
(5)在步驟(4)中反應器的主反應區曝氣充足，處於好氧狀態，廢水可以進行硝化反應；在反應器的泥水分離區(10) DO相對不足，處於缺氧狀態，廢水可進行反硝化反應，最終達到脫氮的效果；
(6 )在步驟(5 )中反應器泥水分離區(10 )在缺氧狀態下，聚磷菌可進行較充分釋磷，隨著汙泥沉降到底部主反應區再接觸廢水，並在好氧狀態下，聚磷菌可充分吸磷，最後部分汙泥隨出水被排除，大部分汙泥繼續反應。以下是本發明更為具體的實施例。實施例1，2，3，4，5，6 :均以人工模擬廢水作進ー步描述。實施例I:
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. ImL/min，上升氣速控制在 100 120L/h，CODcr 含量為 889. 44mg/L，NH3-N 含量 110. 73mg/L，TP含量6. 51mg/L，人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，在水力停留時間為O. 49CT1時，出水CODcr、NH3-N' TP的濃度分別為140. 35mg/L、2. 60mg/L、0. 60mg/L，去除率分別達84. 22%, 97. 65%, 90. 78%，汙水去除效果較好；汙泥量MLSS達到634mg/L，MLVSS達到90mg/L ;汙泥的沉降性能SV3tl為8%，SVI值達到124. 42mL/g，汙泥量與沉降性能良好。實施例2:
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. ImL/min,上升氣速控制在 100 120L/h，CODcr 含量為 1262. 86mg/L, NH3-N 含量 116. 90mg/L, TP含量7. 33mg/L，人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，在水力停留時間為O. 49CT1時，出水中C0Dra、NH3-N、TP的濃度分別為173. 40mg/L、ll. 81mg/L、0. 98mg/L，去除率分別達
86.27%,89. 90%,86. 63%，汙水去除效果較好；汙泥量MLSS達到394mg/L，MLVSS達到50mg/L ;汙泥的沉降性能SV3tl為5%，SVI值達到139. 59mL/g，汙泥量與沉降性能良好。實施例3:
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. ImL/min,上升氣速控制在 100 120L/h，CODcr 含量為 1617mg/L，NH3-N 含量 149. 48mg/L, TP 含量8. 63mg/L,人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，在水力停留時間為O. 49CT1時，出水CODcr、NH3-N' TP的濃度分別為268. 62mg/L、6. 39mg/L、0. 18mg/L，去除率分別達83. 38%, 95. 72%, 97. 90%，汙水去除效果較好；汙泥量MLSS達到190mg/L，MLVSS達到40mg/L ;汙泥的沉降性能SV3tl為7. 5%，SVI值達到357. 15mL/g，汙泥量與沉降性能良好。實施例4:
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. lmL/min,上升氣速控制在100 120L/h，CODcr含量為1287. 56mg/L, NH3-N含量95. 66mg/L, TP含量8. 68mg/L，人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，水力停留時間為O. 49CT1，接種汙泥量MLSS達到6960mg/L，MLVSS達到4020mg/L ;汙泥的沉降性能SV3tl為10%，SVI值達到14. 36mL/g，接種汙泥的形態如圖2所示，顏色較深，沒有明顯的輪廓，均勻混合於水樣中，微生物群落主要包括ー些菌膠團與部分微型後生動物，如圖5所示。實施例5
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. lmL/min,上升氣速控制在100 120L/h，CODcr含量為889. 44mg/L, NH3-N含量110. 73mg/L, TP含量
6.51mg/L，人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，水力停留時間為O. 49CT1，顆粒汙泥量MLSS達到320mg/L，MLVSS達到40mg/L ;表現汙泥的沉降性能值，SV30為6. 6%，SVI值達到206. 25mL/g，顆粒化汙泥的形態如圖3所示，小顆粒較多，呈白色、極小、粒徑不足O. 5mm,絮體密實較多，泥水分離清晰，其生物群落由絲狀真菌構成，在邊緣部分由絲狀微生物構成一個搭接作用，且半眉蟲在顆粒邊緣活動如圖6所示。實施例6:
配水桶內人工模擬廢水的溫度為18 23°C，PH值6. O 6. 5，進水流量為17. lmL/min,上升氣速控制在100 120L/h，CODcr含量為1287. 56mg/L, NH3-N含量95. 66mg/L, TP含量
8.68mg/L，人工模擬廢水通過蘭格蠕動泵抽吸進入反應器，水力停留時間為O. 49CT1，顆粒汙泥量MLSS達到634mg/L，MLVSS達到90mg/L ;表現汙泥的沉降性能值，SV30為8%，SVI值達到124. 42mL/g，顆粒化汙泥的形態如圖4所示，顔色呈現為褐色，有清晰的顆粒狀，顆粒表面較光滑其生物群落主要以黴菌屬的絲狀菌為主，如圖7所示。
由以上實施例可以看出，對於人工模擬的廢水，這種新エ藝對於C0Dra、NH3-N、TP的去除率較高，在溫度為18 23°C，PH值在6. O 6. 5，廢水中C:N:P為100:10:1，進水流量為.17. lmL/min，上升氣速控制在100 120L/h，水力停留時間為O. 49cT時，經連續進水、出水的エ藝條件，能夠培養出沉降性能好、生物量豐富以及微生物群落穩定的顆粒化汙泥，且經過好氧顆粒汙泥的處理，反應器出水效果良好，廢水得到浄化。
權利要求
1.一種連續流好氧生物流化床工藝，其步驟為 (1)廢水儲存於進水槽，控制其溫度在18 23°C內，PH值6.O 6. 5，通過軟管連接，由恆流泵(2)抽吸進入反應器底部，由此進入主反應器，控制進水流量為16. I 17. ImL/min ； (2)空氣由空壓機(5)鼓入，通過反應器內氣升管(7)底部的曝氣頭(3)曝氣充入反應器，曝氣量由氣體流量計(4)控制，上升氣速控制在100 120L/h ； (3)汙泥被氣流帶動在氣升管(7)中向上運動，在反應器上部的泥水分離區(9)向下沉降運動，至反應器底部的主反應區再次進入氣升管(7)，在反應器內部形成循環流動； (4)廢水自下而上充滿反應器，水力停留時間為O.49CT1，在氣流的帶動下，汙泥和廢水中有機物充分反應，在泥水分離區，沉降性能良好的汙泥沉降，而沉降性能較差的汙泥隨出水於反應器上部的出水堰(8)被排至出水槽(6); (5)在步驟(4)中反應器的主反應區曝氣充足，處於好氧狀態，廢水可以進行硝化反應；在反應器的泥水分離區(10) DO相對不足，處於缺氧狀態，廢水可進行反硝化反應，最終達到脫氮的效果； (6 )在步驟(5 )中反應器泥水分離區(10 )在缺氧狀態下，聚磷菌可進行較充分釋磷，隨著汙泥沉降到底部主反應區再接觸廢水，並在好氧狀態下，聚磷菌可充分吸磷，最後部分汙泥隨出水被排除，大部分汙泥繼續反應。
2.根據權利要求I所述的一種連續流好氧生物流化床工藝，其特徵在於反應器可分為主反應區、泥水分離區和汙泥沉澱區。
3.根據權利要求1、2所述的一種連續流好氧生物流化床工藝，其特徵在於反應器的主反應區底部設有曝氣頭，曝氣量可由氣體流量計控制在一定範圍內。
4.根據權利要求1、2所述的一種連續流好氧生物流化床工藝，其特徵在於在主反應區，可以進行硝化反應及吸磷作用，同時曝氣使得有機物與汙泥充分接觸，有利於有機物降解。
5.根據權利要求1、4所述的一種連續流好氧生物流化床工藝，其特徵在於反應器的泥水分離區是圓柱形，該區相對缺氧，微生物可進行反硝化反應及聚磷菌釋磷作用，汙泥上升到表面，沉降性能較差的汙泥隨出水至溢流堰排除，沉降性能較好的汙泥在該區上部因氣流作用呈拋物線運動到兩邊，隨之下沉至汙泥沉降區，繼續參與反應。
6.根據權利要求I所述的一種連續流好氧生物流化床工藝，其特徵在於反應器中的微生物與廢水中有機物是在連續進、出水的狀態下充分反應，採用底端進水、曝氣，上部進行排水，在排水的同時選擇沉降性能良好的汙泥，在反覆優勢選擇中培養馴化汙泥形成顆粒化。
全文摘要
一種連續流好氧生物流化床工藝，其步驟為廢水儲存於進水槽，由恆流泵抽吸進入反應器底部，進入主反應器；通過反應器內氣升管底部的曝氣頭曝氣充入反應器；汙泥被氣流帶動在氣升管中向上運動，在反應器上部的泥水分離區向下沉降運動，至反應器底部的主反應區再次進入氣升管；廢水充滿反應器，沉降性能較差的汙泥隨出水於反應器上部的出水堰被排至出水槽；反應器的主反應區曝氣充足，處於好氧狀態，廢水可以進行硝化反應；在反應器的泥水分離區DO相對不足，處於缺氧狀態，廢水可進行反硝化反應，最終達到脫氮的效果；反應器泥水分離區在缺氧狀態下，在好氧狀態下，聚磷菌可充分吸磷，最後部分汙泥隨出水被排除，大部分汙泥繼續反應。
文檔編號C02F3/30GK102838207SQ20121038901
公開日2012年12月26日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者趙霞, 馮輝霞, 王曉春, 雒和明, 張建強, 姜峰, 趙陽雨, 孔秀琴, 張慶芳 申請人:蘭州理工大學