一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝及系統的製作方法
2023-05-13 11:02:11 1
本發明涉及一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝及系統。
技術背景
好氧顆粒汙泥技術相較普通活性汙泥由於具有良好的沉降性能，高汙泥濃度，能夠承受高有機負荷、負荷衝擊和有毒物質等特性，正成為各界研究和報導的熱點。一般來說，好氧顆粒汙泥的形成是一個包含物理、化學和生物作用的複雜過程，主流看法將這個過程描述為在一定的流體動力條件下，微生物自固定作用形成的生物體聚團現象。目前，好氧顆粒汙泥形成的主流機理主要有胞外多聚物假說、自凝聚原理、絲狀菌假說和凝結核機理。凝結核機理就是好氧顆粒汙泥的形成首先要有一個凝結核來為微生物的聚集和生長提供場所，水中的有機小顆粒在水力剪切力作用下會分泌胞外聚合物，提高細胞表面的疏水性，降低細胞表面吉布斯自由能，為細胞間相互作用及黏附提供有利條件。研究表明，好氧顆粒汙泥內部存在以磷、鈣、鎂等金屬元素為主的礦化物，對好氧顆粒汙泥的形成及穩定具有重要作用，同時強化了生物除磷功能。目前大部分研究集中於序批式反應器中，連續流中好氧顆粒汙泥處理汙水的工藝報導還不多。
AAO工藝是厭氧-缺氧-好氧法的簡稱，是一種常用的汙水處理工藝，具有脫氮除磷功能。在厭氧反應器中，原汙水與從沉澱池排出的含磷回流汙泥同步進入，主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化；在缺氧反應器中，首要功能是脫氮，硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的，循環的混合液量較大，一般為2Q(Q為原汙水流量)；在好氧反應器即曝氣池中，去除BOD，並進行硝化和吸收磷；沉澱池主要功能是泥水分離，汙泥一部分回流至厭氧反應器，上清液作為處理水排放。AAO工藝作為傳統工藝，應用廣泛，但也存在諸如回流汙泥攜帶的大量硝酸根離子破壞厭氧環境、反硝化碳源供應不足、生物除磷效率低等缺點。
技術實現要素：
為克服目前好氧顆粒汙泥在連續流中培養、應用等問題，針對AAO工藝的特點與缺陷，本發明提供一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝。
為了解決前述問題提供如下的技術方案：
一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝，進水依次經過粗細格柵、初沉池後進入生化池，所述的生化池由依次設置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，生化池出水一部分回流至缺氧池前端，另一部分進入二沉池進行泥水分離，所述的二沉池為雙區沉澱池，重量輕的汙泥被收集後直接進入濃縮幹化外運處置，重量重的汙泥被收集後一部分作為剩餘汙泥回流至厭氧池前端，另一部分進行幹化粉碎投放至生化池前端，二沉池出水經過消毒設施後達標排放。
一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝的系統，所述系統包括粗細格柵、初沉池、生化池和二沉池，所述粗細格柵的進口為總進水口，所述粗細格柵的出口與初沉池的進口連通，所述初沉池的出口與生化池的進口連通，所述的生化池由依次設置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，所述好氧池出口一部分通過內回流管與缺氧池前端連通，所述好氧池出口的另一部分與二沉池的進口連通，所述的二沉池為雙區沉澱池，所述雙區沉澱池的輕汙泥出口設有濃縮幹化外運裝置，所述雙區沉澱池的重汙泥出口一部分通過回流管與厭氧池前端連通，所述雙區沉澱池的重汙泥出口另一部分經幹化粉碎設備與生化池的進口連通；所述雙區沉澱池的出水口經消毒設施後與總出水口連通。
本發明的技術構思為：本發明通過採用雙區沉澱池，將汙泥按重量的輕重分離收集，重量輕的汙泥由世代較短的微生物組成，直接排出汙水處理系統，重量重的汙泥由世代較長的微生物組成，一部分回流，有利於微生物的脫氮和除磷，促進生化池中汙泥質量的提高並有利於好氧汙泥的顆粒化；利用重量重的汙泥幹化粉碎後作為第二汙泥回流至汙水處理系統，利用凝結核機理促進好氧顆粒汙泥的形成和穩定，並為反硝化提供碳源；好氧顆粒汙泥形成後又有利於提高泥水分離效果，利用其同步硝化反硝化、生物礦化等機制強化生物脫氮除磷；將汙泥資源化利用，減少外碳源的添加和汙泥的處置，獲得一定的經濟效益。
本發明的有益效果主要體現為：
(1)利用雙區沉澱池選擇性收集汙泥，人為將汙泥按質量輕重進行分離。
(2)對汙泥按特性進行針對性利用，將重量輕的汙泥直接排出汙水處理系統直接去除生物有機物和磷，重量重的汙泥一部分回流至生化池促進汙泥質量的力高和顆粒化，利於生物脫氮除磷，另一部分重量重的汙泥幹化粉碎後作為第二汙泥回流，促進好氧顆粒汙泥的形成以提高泥水分離效率和強化生物脫氮除磷。
(3)廢物資源化，利用剩餘汙泥進行資源化利用，為好氧汙泥的顆粒化提供晶核、為反硝化提供碳源，減少外加碳源和汙泥處置費用。
(4)改造簡單，對現有大量的採用AAO工藝的汙水處理設施，僅需將沉澱池和管網進行簡單改造，利用其原有汙泥幹化設施，僅需添加粉碎設備，實施簡便，成本低。
附圖說明
圖1為一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝的流程示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此。
參照圖1，一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝，進水依次經過粗細格柵、初沉池後進入生化池，所述的生化池由依次設置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，生化池出水一部分回流至缺氧池前端，另一部分進入二沉池進行泥水分離，所述的二沉池為雙區沉澱池，重量輕的汙泥被收集後直接進入濃縮幹化外運處置，重量重的汙泥被收集後一部分作為剩餘汙泥回流至厭氧池前端，另一部分進行幹化粉碎投放至生化池前端，二沉池出水經過消毒設施後達標排放。
一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝的系統，所述系統包括粗細格柵、初沉池、生化池和二沉池，所述粗細格柵的進口為總進水口，所述粗細格柵的出口與初沉池的進口連通，所述初沉池的出口與生化池的進口連通，所述的生化池由依次設置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，所述好氧池出口一部分通過內回流管與缺氧池前端連通，所述好氧池出口的另一部分與二沉池的進口連通，所述的二沉池為雙區沉澱池，所述雙區沉澱池的輕汙泥出口設有濃縮幹化外運裝置，所述雙區沉澱池的重汙泥出口一部分通過回流管與厭氧池前端連通，所述雙區沉澱池的重汙泥出口另一部分經幹化粉碎設備與生化池的進口連通；所述雙區沉澱池的出水口經消毒設施後與總出水口連通。
實例1：一種AAO連續流好氧顆粒汙泥脫氮除磷工藝，取自汙水處理廠曝氣池汙泥以1000mg/L接種至反應器中，接種汙泥形態為絮體，SVI為80ml/g，採用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的汙水，連續進水運行，汙泥內回流比設置為2Q(Q為進水流量)，雙區二沉池輕汙泥直接排放，重汙泥一部分回流，另一部分幹化後粉碎至100-800目投放至生化池前端，反應器連續運行25天後，好氧汙泥顆粒化，沉降數度為20-30m/h，SVI<50ml/g，COD的去除率在95％左右，TN去除率在87％左右，TP在92％左右。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。