一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法
2023-06-09 04:23:11 1
專利名稱：一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法
技術領域：
本發明涉及一種汙水生物處理新工藝，尤其適用於具有脫氮除磷功能的汙水處理 廠強化雌激素的去除。
背景技術：
環境雌激素幹擾人類和動物的內分泌系統、影響健康和生殖的問題越來越突出。 如環境雌激素對人類生殖健康的影響，使男性精子平均密度明顯下降、女性內分泌功能紊 亂。又如，環境雌激素導致魚類致畸，人們在英國、瑞士等地的某些城市汙水處理廠下遊河 流中捕獲到具有雌雄兩性特徵的魚類。歐美及日本等許多國家以及一些國際組織通過對雌 激素調查發現，汙水處理廠出水是自然水環境中雌激素的重要來源，其出水中殘留的雌激 素濃度往往超過預測無效應濃度(Predicted No Effect Concentration, PNEC, 1. Ong/L) 數十倍。本專利申請人對我國若干城市汙水處理廠的調查發現，我國城市汙水處理廠出水 雌激素汙染水平處於中等偏高水平。目前基於活性汙泥法的生物處理工藝仍然是我國城市汙水處理廠的主流工藝，其 主要去除對象是汙水中的碳、氮、磷等大量營養物和懸浮物，對雌激素等微量有機物的去除 效果只是大量有機物去除的伴生結果。研究發現，雖然雌激素屬於可降解有機物，但由於實 際汙水中其濃度極低(ng/L級)，比常規大量營養物(有機物和氮)的濃度低IO6數量級， 使得這類微量物質的生物降解有別於常規汙染物質的降解。其結果是，不同汙水處理廠對 雌激素的去除效果相差很大且不穩定，出水雌激素濃度超過預測無效應濃度，對水生生物 繁殖、生態安全甚至人民健康都存在極大的潛在威脅。
發明內容
技術問題本發明的目的是為了解決現有基於活性汙泥法的城市汙水處理廠雌激 素去除效果不佳、去除效率不穩定的問題，提供一種效率高、成本低的強化雌激素去除的汙 水生物處理方法。技術方案本發明的強化雌激素去除的汙水生物處理方法包括汙水經歷厭氧、缺 氧和好氧生物處理過程，再進入二次沉澱池進行泥水分離，沉澱中排出上清液，同時將部分 汙泥回流。具體為將汙水按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與好氧池，缺氧池分三個或者 三個以上的進水點進水，進入厭氧池的汙水經厭氧處理後，與直接進入缺氧池中的汙水以 及好氧池的硝化回流液混合進行反硝化作用，然後再進入好氧池中，與直接進入好氧池中 的汙水進行曝氣，好氧池混合液在二沉池進行固液分離，部分汙泥回流到厭氧池。將汙水按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與好氧池，其進水量佔整個處理系統 總進水量的比例分別為厭氧池進水量20 40%，缺氧池進水量50 70%，好氧池進水量 1 20%。所述厭氧、缺氧、好氧各處理工段是獨立的厭氧池、缺氧池和好氧池，或是具有厭氧、缺氧、好氧功能的一體化處理單元。控制汙泥回流的比例，保證厭氧池、缺氧池以及好氧池有足夠的汙泥濃度。用於汙 水處理的厭氧池、缺氧池以及好氧池可以合建也可以分建。有益效果1)工藝簡單。本技術工藝流程簡單、操作性強，通過優化現有具有脫氮除磷功能的 汙水處理工藝的進水點及進水量，即可實現強化雌激素去除。2)去除效果好。由於本工藝汙水採用多點分散進入缺氧池，既為缺氧反硝化提供 了充足的電子供體(有機物)、保證反硝化得以順利進行，也使汙水中有機物作為反硝化碳 源在缺氧池得以大幅去除，降低了後續好氧池有機物去除負荷，有利於促進硝化進程，進而 加速雌激素去除，使系統取得優良硝化效果的同時強化雌激素去除。3)運行費用低。傳統脫氮工藝為實現良好的脫氮效果，需對好氧池的硝化液進行 大比率回流(通常在100 400% )，能耗較高；而且較大的回流比會影響反硝化所需溶解 氧環境(D0<0.5mg/L)，使反硝化速率受抑制。本發明工藝，缺氧池碳源充足、反硝化效率 提高，實際運行中採用較小的內回流比率(50 100%)即可取得良好的脫氮效果，而且採 用小回流比率既確保了缺氧所需的氧環境也節省了動力消耗；此外，由於汙水中有機物主 要作為反硝化碳源被利用去除，好氧池汙泥負荷降低，曝氣量相應減少，大大降低能耗、節 省運行費用。4)碳源利用(去除)途徑合理。本發明工藝中碳源主要作為電子供體在缺氧池被 利用去除，通過控制缺氧池和厭氧池汙水的進水點和進水量，使汙水直接或經過厭氧處理 後作為反硝化碳源，既保證了反硝化所需碳源，又降低了好氧池曝氣需氧量。5)系統運行穩定，抗衝擊負荷能力強，能有效防止汙泥膨脹的發生。
圖1是本發明強化雌激素去除的汙水生物處理工藝流程圖。
具體實施例方式下面，結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。本發明一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法，主要構築物包括厭氧池、缺氧 池和好氧池，三個池子可以合建也可以分建。將汙水按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與 好氧池，缺氧池分三個或者三個以上的進水點進水，進入厭氧池的汙水經厭氧處理後，與直 接進入缺氧池中的汙水以及好氧池的硝化回流液混合進行反硝化作用，然後再進入好氧池 中，與直接進入好氧池中的汙水進行曝氣，好氧池硝化混合液內回流到缺氧池進行反硝化， 好氧池混合液在二沉池進行固液分離，部分汙泥回流到厭氧池。整個汙水處理系統的運行過程如下(1)厭氧池進水量佔處理系統總進水量的20 40%，缺氧池進水量佔處理系統總 進水量的50 70%，好氧池進水量佔處理系統總進水量的1 20%;缺氧池進水點可以是 多個，若缺氧池進水點為3個、進水量為60%，則第一個和第三個進水點進水量各為15%， 第二個進水點進水量為30% ；根據實際進水水質情況可以具體調整所有進水點的進水比 例，以合理分配厭氧釋磷、缺氧反硝化以及好氧增殖所需有機物。
(2)控制汙泥回流比，保證厭氧池、缺氧池以及好氧池有足夠的汙泥濃度，尤其確 保好氧池處於高汙泥濃度(> 3000mg/L)及低汙泥負荷(0. 06 0. 08kgB0D5/ (kgMLSS -d)) 狀態，相對抑制脫碳微生物的增殖，促進硝化菌增殖，進而提高雌激素去除速率。(3)控制硝化液回流比(50 100% )，在保證充足的反硝化電子受體的同時控制 適宜的缺氧池溶解氧環境(DO < 0. 5mg/L)。(4)控制曝氣量，使好氧池溶解氧含量維持在2mg/L以上。
權利要求
一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法，其特徵在於將汙水按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與好氧池，缺氧池分三個或者三個以上的進水點進水，進入厭氧池的汙水經厭氧處理後，與直接進入缺氧池中的汙水以及好氧池的硝化回流液混合進行反硝化作用，然後再進入好氧池中，與直接進入好氧池中的汙水進行曝氣，好氧池混合液在二沉池進行固液分離，部分汙泥回流到厭氧池。
2.根據權利1所述的一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法，其特徵在於將汙水 按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與好氧池，其進水量佔整個處理系統總進水量的比例 分別為厭氧池進水量20 40%，缺氧池進水量50 70%，好氧池進水量1 20%。
3.根據權利1或2所述的一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法，其特徵在於所 述厭氧、缺氧、好氧各處理工段是獨立的厭氧池、缺氧池和好氧池，或是具有厭氧、缺氧、好 氧功能的一體化處理單元。
全文摘要
本發明是一種強化雌激素去除的汙水生物處理方法，最適用於具有脫氮除磷功能的汙水處理廠強化雌激素的去除。將汙水按比例分流同時進入厭氧池、缺氧池與好氧池，缺氧池分三個或者三個以上的進水點進水，進入厭氧池的汙水經厭氧處理後，與直接進入缺氧池中的汙水以及好氧池的硝化回流液混合進行反硝化作用，然後再進入好氧池中，與直接進入好氧池中的汙水進行曝氣，好氧池硝化混合液內回流到缺氧池進行反硝化，好氧池混合液在二沉池進行固液分離，部分汙泥回流到厭氧池。該工藝具有工藝簡單，雌激素去除效果好，運行費用低，碳源去除途徑合理，系統運行穩定，抗衝擊負荷能力強等特點，在提高具有脫氮除磷功能的汙水處理工藝對雌激素的去除方面具有很強的實用性和可操作性。
文檔編號C02F3/30GK101985385SQ20101056704
公開日2011年3月16日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者宋海亮, 楊小麗 申請人:東南大學