一種完全自回流井式aao汙水處理方法

2023-06-05 04:09:16 1

專利名稱：一種完全自回流井式aao汙水處理方法
技術領域：
本發明屬於汙水處理技術領域，特別涉及一種完全自回流井式AAO(英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱，即厭氧-缺氧-好氧)汙水處理方法。
背景技術：
目前，汙水處理設施建設運營成本高，節能降耗將成為行業函需解決的問題。一體式新型節能水處理方法受到業界廣泛關注，並有效應用於實際生產中，井式AAO工藝建設運行方便、節能、環保、無異味、耐水力強等特點，在城鎮生活區、已成規模工業區及受到佔地限制的工廠表現出較高的優越性。將好氧處理與厭氧/缺氧工藝相組合，能夠提高系統負荷，使有機質降解更為徹底，提高出水水質；Del Pozo R等人發明了一種厭氧一好氧固定膜一體化反應器，通過控制設有的五個曝氣裝置的閉合來確定厭氧與好氧區的體積比例，曝氣過渡區可實現將厭氧和好氧區的分區，並已成功應用於屠宰廢水的處理；國內一體化生物反應器現階段也正向著好氧、厭氧/缺氧多種工藝優化組合的方向發展；同濟大學張亞雷等人研究開發的AmOn —體化生物反應器由，集反應、沉澱和汙泥回流於一體，通過厭氧與缺氧的多樣式調控，實現厭氧缺氧的交替靈活運行，達到了活性汙泥濃度高，耐衝擊負荷能力強等特點，可適合不同進水水質的有機廢水處理，並通過調節曝氣量和攪拌程度，實現較好的脫氮和除磷效果，並已成功應用於印染廢水的處理。

但是，現有的一體化處理方法仍處在研究初期，傳統工藝長期運行實踐積累的經驗對新型工藝的參考性很小，多項運行參數穩定性有待長期實踐的考證，同時沒有明確的分區，除磷效果較差，對於高分子有機廢水及不同性質廢水處理具有很大局限性，沒有實現從傳統工藝穩定的轉型並直接應用於實際生產的保證。

發明內容
本發明的目的是克服目前一體化工藝穩定性差、實際應用具有限制性以及不能較好的同步脫氮除磷和處理高分子有機廢水的缺點，提供一種完全自回流井式AAO汙水處理方法，達到節能同步硝化反硝化脫氮除磷、處理高分子有機廢水和其他不同性質廢水的效
果O具體步驟為:
(I)設置一種完全自回流井式AAO汙水處理裝置，包括井體和二次沉澱池；井體包括井筒和互逆曝氣系統，井筒外壁為防滲牆，井筒內部空間用隔板分成空間比例為1:4的兩側，空間比例為I的一側為厭氧區，厭氧區頂部設進水管，井筒底部為中間沉澱區，中間沉澱區設有重力排泥管；空間比例為4的一側安裝互逆曝氣系統,互逆曝氣系統包括向上曝氣頭、向下曝氣頭和曝氣裝置，向上曝氣頭以下的部分為缺氧區，向上曝氣頭以上的部分為好氧區；厭氧區:缺氧區:好氧區的體積比為1:1:3 ;井筒上部外圍設有二次沉澱池，二次沉澱池與厭氧區接觸區設有汙泥回流孔，二次沉澱池與好氧區接觸區設有出水孔，二次沉澱池外圍設有集水槽，二次沉澱池與集水槽間設置溢水堰，集水槽底部設置出水管，二次沉澱池底部設置排泥管。(2)汙水原水通過進水管進入厭氧區，經過厭氧區的稀釋、活性汙泥有機吸附和反硝化碳源消耗，汙水原水的總有機碳(TOC)在厭氧區達到較高去除率，同時減輕後續反硝化-硝化系統中NO2-N的積累，提高了可生化性。(3)經步驟(2)厭氧處理後的汙水混合液經井筒底部的中間沉澱區依次通過缺氧區和好氧區，在好氧區中向上曝氣頭和向下曝氣頭進行互逆曝氣，汙水混合液在曝氣作用下在好氧區中充氧並發生混摻，好氧區中的聚磷菌分解體內貯存的聚羥基脂肪酸(PHA)釋放能量，並吸收周圍環境中的溶解性磷，同時從好氧區回流的汙水混合液在缺氧區完成反硝化，即兼性厭氧反硝化菌在缺氧環境下以硝酸鹽作為電子受體，在過量吸磷的同時實現反硝化脫氮，進而強化脫氮除磷效果，並進一步去除汙水混合液中的總有機碳(TOC);所述向上曝氣頭和向下曝氣頭可分別進行氣量調節，進而控制混合液回流量的大小。(4)經步驟(3)缺氧和好氧反應後的汙水混合液通過出水孔進入二次沉澱池，在二次沉澱池中完成泥水分離後，汙泥較重，部分汙泥經過汙泥回流孔被壓入厭氧區，再進入中間沉澱區，進而實現汙泥的自回流，中間沉澱區中的汙泥在重力作用下經過重力排泥管排出；二次沉池內剩餘汙泥經過排泥管排出，處理後的水經過溢水堰進入集水槽，最終通過出水管排出，即實現混合液和汙泥的自回流，並完成汙水處理。本發明方法的優點是:
(I)本方法使用的裝置是在運行穩定的AAO工藝經驗基礎上進行的改進，有較強的理論基礎，構造簡單，便於施工維護，可成功運用與工程實踐，且簡化了混合液回流及汙泥回流的設施，大大降低了基建和運行成本。(2)本發明的方法是在運行穩定的傳統工藝經驗的基礎上，穩定的向節能環保轉型，有效的脫氮除磷並可處理高濃度有機廢水及其他不同性質廢水，佔地極小，並實現混合液自回流，省去了傳統工藝中的主要耗能環節，真正達到環保、節能、高效的水處理效果。


圖1是本發明所使用裝置結構示意圖。圖中標記為:1_進水管；2_厭氧區；3-隔板；4_防滲牆；5_中間沉澱區；6_重力排泥管；7_缺氧區；8_向上曝氣頭；9_好氧區；10_向下曝氣頭；11_曝氣裝置；12_出水孔；13-二次沉澱池；14_汙泥回流孔；15_溢水堰；16_集水槽；17_出水管；18_排泥管。圖2是本發明實施例的汙水處理流程圖。
具體實施方式
實施例:
本實施例中所使用汙水原水為人工配製模擬高濃度廢水，用NaHCO3將所配置廢水控制在的pH值控制在7.5 8.5之間，溫度控制在25°C，進水TOC (總有機碳)為1000毫克/升，TN (總氮)為40暈克/升，TP(總磷)為6暈克/升。 (I)設置一種完全自回流井式AAO汙水處理裝置，包括井體和二次沉澱池13 ;井體包括井筒和互逆曝氣系統，井筒外壁為防滲牆4，井筒內部空間用隔板3分成空間比例為1:4的兩側，空間比例為I的一側為厭氧區2，厭氧區2頂部設進水管1，井筒底部為中間沉澱區5，中間沉澱區5設有重力排泥管6 ;空間比例為4的一側安裝互逆曝氣系統，互逆曝氣系統包括向上曝氣頭8、向下曝氣頭10和曝氣裝置11，向上曝氣頭8以下的部分為缺氧區7，向上曝氣頭8以上的部分為好氧區9 ;厭氧區2:缺氧區7:好氧區9的體積比為1:1:3;井筒上部外圍設有二次沉澱池13，二次沉澱池13與厭氧區2的接觸區設有汙泥回流孔14，二次沉澱池13與好氧區9的接觸區設有出水孔12，二次沉澱池13外圍設有集水槽16，二次沉澱池13與集水槽16間設置溢水堰15，集水槽16底部設置出水管17，二次沉澱池13底部設置排泥管18。(2)汙水原水通過進水管I進入厭氧區2，經過厭氧區2的稀釋、活性汙泥有機吸附和反硝化碳源消耗，汙水原水的總有機碳(TOC)在厭氧區2達到較高去除率，同時減輕後續反硝化-硝化系統中NO2-N的積累，提高了可生化性。(3)經步驟⑵厭氧處理後的汙水混合液經井筒底部的中間沉澱區5依次通過缺氧區7和好氧區9，在好氧區9中向上曝氣頭8和向下曝氣頭10進行互逆曝氣，汙水混合液在曝氣作用下在好氧區9中充氧並發生混摻，好氧區9中的聚磷菌分解體內貯存的聚羥基脂肪酸(PHA)釋放能量，並吸收周圍環境中的溶解性磷，同時從好氧區9回流的汙水混合液在缺氧區完成反硝化，即兼性厭氧反硝化菌在缺氧環境下以硝酸鹽作為電子受體，在過量吸磷的同時實現反硝化脫氮，進而強化脫氮除磷效果，並進一步去除汙水混合液中的總有機碳(TOC);所述向上曝氣頭8和向下曝氣頭10可分別進行氣量調節，進而控制混合液回流量的大小。(4)經步驟(3)缺氧和好氧反應後的汙水混合液通過出水孔12進入二次沉澱池13，在二次沉澱池13中完成泥水分離後，汙泥較重，部分汙泥經過汙泥回流孔14被壓入厭氧區2，再進入中間沉澱區5，進而實現汙泥的自回流，中間沉澱區5中的汙泥在重力作用下經過重力排泥管6排出；二次沉池內剩餘汙泥經過排泥管18排出，處理後的水經過溢水堰15進入集水槽16，最終通過出水管17排出，即實現混合液和汙泥的自回流，並完成汙水處理。本實施例 中，水力停留時間(HRT)為10小時，溶解氧(DO)控制在3.5ppm，混合液回流比300%，汙泥回流比100%，混合液汙泥濃度(MLSS)在3500毫克/升，出水TOC、TN和TP可達到22.6毫克/升、6.9毫克/升和0.46毫克/升，平均去除率分別為87.7%,82.8%、92.3%，出水均可滿足《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級標準，具有較高的水處理效率。
權利要求
1.一種汙水處理方法，其特徵在於具體步驟為: (1)設置一種汙水處理裝置，包括井體和二次沉澱池；井體包括井筒和互逆曝氣系統，井筒外壁為防滲牆，井筒內部空間用隔板分成空間比例為1:4的兩側，空間比例為I的一側為厭氧區，厭氧區頂部設進水管，井筒底部為中間沉澱區，中間沉澱區設有重力排泥管；空間比例為4的一側安裝互逆曝氣系統,互逆曝氣系統包括向上曝氣頭、向下曝氣頭和曝氣裝置，向上曝氣頭以下的部分為缺氧區，向上曝氣頭以上的部分為好氧區；厭氧區:缺氧區:好氧區的體積比為1:1:3 ;井筒上部外圍設有二次沉澱池，二次沉澱池與厭氧區接觸區設有汙泥回流孔，二次沉澱池與好氧區接觸區設有出水孔，二次沉澱池外圍設有集水槽，二次沉澱池與集水槽間設置溢水堰，集水槽底部設置出水管，二次沉澱池底部設置排泥管； (2)汙水原水通過進水管進入厭氧區，經過厭氧區的稀釋、活性汙泥有機吸附和反硝化碳源消耗，汙水原水的總有機碳即TOC在厭氧區達到較高去除率，同時減輕後續反硝化-硝化系統中NO2-N的積累，提高了可生化性； (3)經步驟(2)厭氧處理後的汙水混合液經井筒底部的中間沉澱區依次通過缺氧區和好氧區，在好氧區中向上曝氣頭和向下曝氣頭進行互逆曝氣，汙水混合液在曝氣作用下在好氧區中充氧並發生混摻，好氧區中的聚磷菌分解體內貯存的聚羥基脂肪酸即PHA釋放能量，並吸收周圍環境中的溶解性磷，同時從好氧區回流的汙水混合液在缺氧區完成反硝化，即兼性厭氧反硝化菌在缺氧環境下以硝酸鹽作為電子受體，在過量吸磷的同時實現反硝化脫氮，進而強化脫氮除磷效果 ，並進一步去除汙水混合液中的TOC ;所述向上曝氣頭和向下曝氣頭可分別進行氣量調節，進而控制混合液回流量的大小； (4)經步驟(3)缺氧和好氧反應後的汙水混合液通過出水孔進入二次沉澱池，在二次沉澱池中完成泥水分離後，汙泥較重，部分汙泥經過汙泥回流孔被壓入厭氧區，再進入中間沉澱區，進而實現汙泥的自回流，中間沉澱區中的汙泥在重力作用下經過重力排泥管排出；二次沉池內剩餘汙泥經過排泥管排出，處理後的水經過溢水堰進入集水槽，最終通過出水管排出，即實現混合液和汙泥的自回流，並完成汙水處理。
全文摘要
本發明公開了一種完全自回流井式AAO汙水處理方法。設置一種汙水處理裝置，包括井體和二次沉澱池；井體包括井筒和互逆曝氣系統，井筒外壁為防滲牆，井筒內部用隔板分兩側，一側厭氧區，頂部設進水管，井筒底部為設有重力排泥管的中間沉澱區；另一側互逆曝氣系統，包括向上曝氣頭、向下曝氣頭和曝氣裝置，以上曝氣頭為界分為缺氧區和好氧區；井筒上部外圍設二次沉澱池、汙泥回流孔和出水孔，二次沉澱池外圍設有溢水堰和集水槽，集水槽底部設置出水管，二次沉澱池底部設置排泥管；汙水原水通過進水管進入，先後經厭氧區、缺氧區和好氧區，再進入二次沉澱池，通過一系列物理和化學作用，處理完水。本發明方法具有高效、環保、節能和成本低的優點。
文檔編號C02F9/14GK103214150SQ20131015215
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者張慶軍, 張學洪, 徐銘澤, 遊少鴻, 林華, 劉傑, 李豔紅, 唐沈 申請人:桂林理工大學