一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法

2023-07-30 04:17:46

一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法
【專利摘要】本發明屬於廢水生物處理【技術領域】，具體涉及一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法。反應池內至外依次為厭氧區、兼氧區和好氧區；廢水進水管設於反應池的厭氧區頂部，出水管設於反應池的好氧區頂部；兼氧區與好氧區底部均設有多個微孔曝氣器；厭氧區與兼氧區、兼氧區與好氧區之間沿徑向分別設有整流牆，厭氧區與兼氧區間的整流牆兩側分別設厭氧區預留口和回流泵，兼氧區與好氧區間的整流牆兩側分別設兼氧區預留口和回流泵；厭氧區內設置液體推進器。本發明在兼氧區與好氧區設置整流牆，可使廢水通過自身重力推流式運行，有效節省能耗，有效提高處理效果。本發明克服現有技術不足，提供一種工藝簡單，能耗低，處理效果好的工藝。
【專利說明】一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於廢水生物處理【技術領域】，具體涉及一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法。
【背景技術】
[0002]厭氧-兼氧-好氧法是一種常用的汙水處理工藝，厭氧-兼氧-好氧工藝在去除汙水中有機碳汙染(BOD)的同時，還能有效去除汙水中氮和磷汙染，為汙水回用和資源化開闢了新的途徑，它與普通活性汙泥法二級處理後再進行三級物化處理相比，不僅投資和運行成本低，而且無大量難以處理的化學汙泥，具有良好的環境效益和經濟效益。常用的厭氧-兼氧-好氧工藝將三個工段分開設置，但是這種池體在脫氮除磷時各個工段之間進行內循環需要較長的輸送管道和較大的能耗，同時現有厭氧-兼氧-好氧工藝每個工段都為完全混合式，廢水於反應池底部進入，在表面曝氣機的提升攪拌作用下，與全池混合液充分混合，因而全池水質基本均勻，不能完全發揮處理能力，處理效率相比較不高。針對這一現象，本專利對生化池進行工藝改造，設置整流牆將反應工藝變為推流式，從而使廢水於生化池各個區間由首端進水，以推進形式沿池長方向流經整個反應區，由末端出水，充分提高接觸反應時間，提高處理效率，可提供一種高效節能的兩段推流式厭氧-兼氧-好氧工藝。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是克服現有工藝中不足，提供兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池及其處理汙水的方法，通過創新性的設置整流牆，將傳統工藝由全混式(進水與全池混合液混合)改變為推流式(從首端進水，末端出水)，可以減少能耗，提高處理效果O
[0004]為了達到上述目的，本發明採用以下方案:`[0005]一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池，反應池內至外依次為厭氧區、兼氧區和好氧區；廢水進水管設於反應池的厭氧區頂部，出水管設於反應池的好氧區頂部；兼氧區與好氧區底部均設有多個微孔曝氣器；厭氧區與兼氧區、兼氧區與好氧區之間沿徑向分別設有整流牆，厭氧區與兼氧區間的整流牆兩側分別設厭氧區預留口和回流泵，兼氧區與好氧區間的整流牆兩側分別設兼氧區預留口和回流泵；厭氧區內設置液體推進器。
[0006]所述厭氧區與整流牆相鄰的底部設有厭氧區預留口，兼氧區與整流牆相鄰的底部設有兼氧區預留口。
[0007]所述兼氧區與厭氧區、好氧區與兼氧區牆體之間裝有液下回流泵進行廢水從兼氧區、好氧區向厭氧區回流。
[0008]進一步的說，反應器包括呈同心圓且依次向外環形設置的厭氧區、兼氧區和好氧區，在兼氧區和好氧區之間分別設置整流牆，在厭氧區頂部設有廢水進水管，好氧區頂部設有出水管，厭氧區內設置液體推進器，在兼氧區、好氧區底部設有多個微孔曝氣器，兼氧區廢水流經的末段設有液下回流泵將兼氧區出水回流至厭氧區，好氧區廢水流經的末段設有液下回流泵將好氧區出水回流至兼氧區入口，所述厭氧區預留口設置在厭氧區與整流牆相鄰底部位置，廢水經厭氧區預留口進入兼氧區，兼氧區預留口設置在兼氧區與整流牆相鄰底部位置，廢水經兼氧區預留口進入好氧區。整流牆在兼氧區與好氧區之間分別設置，使全混式改為推流式；廢水在厭氧區預埋口出水後在整流牆及液體自身重力作用下推流運行，廢水在兼氧氧區預埋口出水後在整流牆及液體自身重力作用下推流運行。
[0009]所述整流牆在兼氧區與好氧區之間分別設置，使全混式改為推流式；廢水在厭氧區預埋口出水後在整流牆及液體自身重力作用下推流運行，廢水在兼氧氧區預埋口出水後在整流牆及液體自身重力作用下推流運行。
[0010]廢水工藝流程如下:處理廢水的投加物分別投加與厭氧區、兼氧區和好氧區內，再將廢水先由頂部進水管進入中心的全混式厭氧區，進水後迅速均化，停留2-4h，然後經厭氧區預留口流向推流式的兼氧區，停留時間為7_8h，並利用廢水在自身重力及整流牆作用下推流一圈經兼氧區預留口流向好氧區，並停留時間15-16h，而後廢水再利用自身重力及整流牆作用下推流一圈經出水口流出，進而達到處理廢水的目的。
[0011]厭氧-兼氧-好氧工藝系統的中間圈為厭氧區，該區間兼性發酵細菌將廢水中的有機物轉化為發酵產物，同時將有限的碳源先提供給聚磷菌，有利於提高系統的除磷效果；中間圈為兼氧區，通過控制該區間的溶解氧及停留時間，可有效實現兼氧區短程硝化反硝化，將氨氮轉變為氮氣排放到大氣中，同時提高工藝處理COD負荷；最外圈為好氧區，該區間通過微孔曝氣器提供的充足氧氣對廢水中殘留的COD進行好氧硝化，另一方面通過好氧區馴化培養出的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉變為硝酸氮並回流至兼氧段進行反硝化反 應，以達到去除氨氮的目的。
[0012]如上所述的一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧工藝，其特徵在於所述廢水為含氨氮廢水、含磷廢水等。
[0013]在厭氧區、兼氧區和好氧區內富集有甲烷化、反硝化和硝化汙泥。所述甲烷化、反硝化和硝化汙泥通過馴化可產生厭氧兼性發酵細菌、聚磷菌、好氧硝化菌等。
[0014]綜上所述，該工藝相對於現有技術其優點在於:
[0015]1、設置整流牆，使廢水在自身重力及整流牆的作用下推流運行，由傳統的全混式改為推流式，極大的節省了能耗，同時提高處理效果。
[0016]2、通過控制兼氧區溶解氧及停留時間，並在厭氧區與兼氧區、兼氧區與好氧區之間設置水下液下回流泵進行回流，可以有效實現短程硝化反硝化，提高工藝COD負荷。與傳統工藝相比，具有節省碳源，汙泥產量少等特點，對於含氮較高和碳源不足的廢水具有很大的實際應用價值。
[0017]3、通過在兼氧區及好氧區設置微孔曝氣器，有效的向廢水中加入足夠氧氣。
[0018]4、通過本發明工藝氨氮去除率90%，除磷率90%，COD去除率85%，較傳統A20工藝提高5-6個百分點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池平面圖。其中1、進水管，2、厭氧區預埋口，3、兼氧區預埋口，4、好氧區液下回流泵，5、兼氧區液下回流泵，6、微孔曝氣器，7、整流牆，8、進水管槽，9、出水管，10、液體推進器。
[0020]圖2為圖1所示A向、B向和C向剖面圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步描述:
[0022]本發明的一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池，主要通過同心圓且依次向外環形設置的厭氧區，兼氧區和好氧區依次進行生物處理，首先廢水經厭氧區上部廢水進水管I進入中心圓進行厭氧處理，厭氧區為完全混合，在液體推進器10的作用下迅速均化，停留時間2-4h，廢水經厭氧區停留一段時間後經厭氧區預埋口 2流向中間圈兼氧區，廢水在整流牆7及自重情況下推流一圈後經兼氧區與好氧區底部預埋口 3流向最外圈好氧區，停留時間為7-8h，廢水在好氧區整流牆7及自重情況下推流一圈經出水管9流出，兼氧區部分廢水在液下回流泵5的作用回流至厭氧區，好氧區部分廢水在液下回流泵4的作用下經回流至兼氧區，好氧區停留時間約為15-16h。在所述兼氧區、好氧區底部設有多個微孔曝氣器6，在兼氧區與好氧區之間設置整流牆7。
[0023]汙泥馴化:將取自汙水處理廠的二沉池好氧汙泥按照體積比50-60%加入厭氧區、兼氧區、好氧區，汙泥培養初期，始進少量生產廢水，進水量不超過馴化前處理能力的20%。同時補充新鮮水、糞便水等。達到較好處理後，可增加生產廢水投加量，每次增加不超過10~20%，且待微生物適應鞏固後再繼續增生產廢水同步監測出水CODcr濃度等指標，並觀察混合液汙泥性狀並進行汙泥的生物相鏡檢。生物相良好，說明汙泥馴化完成，即可進行廢水處理。
[0024]實施例1
[0025]分別按厭氧區、兼氧區、好氧區各自的體積的50-60%添加取自汙水處理廠的二沉池好氧汙泥。其中，具體在汙泥培養初期，始進少量生產廢水，進水量不超過馴化前處理能力的20%。同時補充新鮮水、糞便水等。達到較好處理後,可增加生產廢水投加量,每次增加不超過10~20%，且待微生物適應鞏固後再繼續增生產廢水同步監測出水CODcr濃度等指標，並觀察混合液汙泥性狀並進行汙泥的生物相鏡檢。生物相良好，說明汙泥馴化完成，即可進行廢水處理。
[0026]將COD為600mg/L,氨氮100mg/L，總磷30mg/廢水使用兩段推流式厭氧-兼氧-好氧工藝處理，首先將廢水經厭氧區上部廢水進水管引入中心厭氧區，在液體推進器的作用下廢水迅速混合均化，該區間厭氧兼性發酵細菌將廢水中的有機物轉化為發酵產物，同時將有限的碳源先提供給聚磷菌，有利於提高系統的除磷效果，廢水在厭氧區停留2.5h後經預埋口進入兼氧區，廢水在整流牆及自身重力的作用下推流一圈，兼氧區通過控制停留時間及溶解氧，可有效實現利用好氧區混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行短程硝化反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的，廢水在兼氧區停留時間7h,處理後的廢水經預埋口流向好氧區，該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化產生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉變為硝酸氮並回流至兼氧段進行反硝化反應，使氨氮完全去除，廢水在好氧區停留時間15h，經好氧處理後廢水由出水管排出，
[0027]經處理後排放的廢水指標為:氨氮為10mg/L,總磷為0.5mg/L, COD為85mg/L。[0028]實施例2
[0029]將C0D800mg/L,氨氮150mg/L,總磷40mg/L廢水使用兩段推流式厭氧-兼氧-好氧工藝處理，首先將廢水經厭氧區上部廢水進水管引入中心厭氧區，在液體推進器的作用下廢水迅速混合均化，該區間厭氧兼性發酵細菌將廢水中的有機物轉化為發酵產物，同時將有限的碳源先提供給聚磷菌，有利於提高系統的除磷效果，廢水在厭氧區停留2.5h後經預埋口進入兼氧區，廢水在整流牆及自身重力的作用下推流一圈，控制兼氧區溶解氧1-1.5mg/L,兼氧區通過控制停留時間及溶解氧，可有效實現利用好氧區混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行短程硝化反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的，，廢水在兼氧區停留時間7h，處理後的廢水經預埋口流向好氧區，該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化產生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉變為硝酸氮並回流至兼氧段進行反硝化反應，使氨氮完全去除，廢水在好氧區停留時間15h，經好氧處理後廢水由出水管排出，
[0030]經處理後排放的廢水指標為:氨氮為15mg/L,總磷0.7mg/L, COD為95mg/L。
[0031]實施例3
[0032]將COD為1000mg/L，氨氮200mg/L,總磷為40mg/L廢水使用兩段推流式厭氧-兼氧-好氧工藝處理，首先將廢水經厭氧區上部廢水進水管引入中心厭氧區，在液體推進器的作用下廢水迅速混合均化，該區間厭氧兼性發酵細菌將廢水中的有機物轉化為發酵產物，同時將有限的碳源先提供給聚磷菌，有利於提高系統的除磷效果，廢水在厭氧區停留
2.5h後經預埋口進入兼氧區，廢水在整流牆及自身重力的作用下推流一圈，兼氧區通過控制停留時間及溶解氧，可有效實現利用好氧區混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行短程硝化反 硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的，廢水在兼氧區停留時間7h，處理後的廢水經預埋口流向好氧區，該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化產生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉變為硝酸氮並回流至兼氧段進行反硝化反應，使氨氮完全去除，廢水在好氧區停留時間15h，經好氧處理後廢水由出水管排出，
[0033]經處理後排放的廢水指標為:氨氮為15mg/L,總磷為0.8mg/L, COD為90mg/L。
【權利要求】
1.一種兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池，其特徵在於:反應池內至外依次為厭氧區、兼氧區和好氧區；廢水進水管設於反應池的厭氧區頂部，出水管設於反應池的好氧區頂部；兼氧區與好氧區底部均設有多個微孔曝氣器；厭氧區與兼氧區、兼氧區與好氧區之間沿徑向分別設有整流牆，厭氧區與兼氧區間的整流牆兩側分別設厭氧區預留口和回流泵，兼氧區與好氧區間的整流牆兩側分別設兼氧區預留口和回流泵；厭氧區內設置液體推進器。
2.根據權利要求1所述的兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池，其特徵在於:所述厭氧區與整流牆相鄰的底部設有厭氧區預留口，兼氧區與整流牆相鄰的底部設有兼氧區預留□。
3.根據權利要求1所述的兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池，其特徵在於:所述兼氧區與厭氧區、好氧區與兼氧區牆體之間裝有液下回流泵進行廢水從兼氧區、好氧區向厭氧區回流。
4.一種利用兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池處理廢水的方法，其特徵在於:處理廢水的投加物分別投加與厭氧區、兼氧區和好氧區內，再將廢水先由頂部進水管進入中心的全混式厭氧區，進水後迅速均化，停留2-4h，然後經厭氧區預留口流向推流式的兼氧區，停留時間為7-8h，並利用廢水在自身重力及整流牆作用下推流一圈經兼氧區預留口流向好氧區，並停留時間15_16h，而後廢水再利用自身重力及整流牆作用下推流一圈經出水口流出，進而達到處理廢水的目的。
5.按權利要求4所述利用兩段推流式厭氧-兼氧-好氧反應池處理廢水的方法，其特徵在於:所述廢水為含氨氮、`含磷廢水。
【文檔編號】C02F3/30GK103693740SQ201310751259
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】周寧, 宇秉勇, 張源, 李利敏, 張宇, 許淑娟 申請人:瀋陽化工研究院有限公司, 瀋陽化工研究院設計工程有限公司