CN101538103A - 污水处理方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
一种污水处理方法，将从污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区出来的经浓缩或脱水处理后得到的含固率在3％～10％的剩余污泥，通入超声波设备中，经过频率为20～100千赫兹、功率密度为30～180瓦/升的超声波处理30～120秒，然后将其通入至已储有污泥的水解酸化池中，利用控制通入超声波处理过的污泥的量控制条件为10～60度、pH 3～10，在此条件下自然放置水解8～96小时，水解完成后，再将处理过的污泥返回到污水处理的生物反应池的缺氧区或预备反应区、中间池或厌氧消化池中去，维持一定反应时间。该方法既发挥了超声波击破细胞的优点，同时也吸收了水解作用可以将大分子转化为易被微生物利用的小分子物质的优点，达到最大限度的开发污泥内部碳源。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及其设备。
背景技术
目前处理污水常用的工艺有多种，一般来说，它们包括：厌氧-缺氧-好氧工艺(AAO)、吸附-生物降解工艺(AB)、折流式厌氧工艺(ABR)、前置反硝化生物脱氮工艺(AO)、循环活性污泥工艺(CASS)、间歇循环延时曝气活性污泥工艺(ICEAS)、膜生物反应器工艺(MBR)、奥贝尔氧化沟脱氮除磷工艺(ORBAL)、氧化沟工艺(OD)、序批式活性污泥工艺(SBR)、交替式生物处理池工艺(UNITANK)和南非开普顿大学发明的除磷脱氮工艺(UCT)等。
碳源不足是目前国内污水处理厂普遍存在的问题，是制约我国污水脱氮除磷效率的一个瓶颈。利用污泥内碳源具有诸多优点：污水厂污泥减量，污泥易于从自身污水厂获取，减少二次污染的可能性。
目前：污泥内碳源利用的关键是污泥中可被微生物利用的有机质的含量，大量的研究表明超声波能够打碎絮体，击破细胞壁，释放污泥内部有机物，然而考虑到的污泥内部的有机质量在超声波作用下不能发挥到极致，需要联合其它处理方式来开发碳源。水解作用则能够利用厌氧菌将大分子的物质转化成极易被微生物利用的小分子的有机物，最后转化为有机酸为微生物利用。水解作用的限制是半刚性细胞壁的破碎，超声波作用恰好打破了这种限制作用。所以利用超声波处理污泥并加以水解能够最大限度的释放污泥内部的碳源，且这一碳源可以为活性污泥微生物利用。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种可以最大限度地利用污泥内部的碳源从而减少污水厂污泥量、减少二次污染的可能性的污水处理方法及其设备。
一种污水处理方法，将从污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区出来的经浓缩或脱水处理后得到的含固率在3％～10％的剩余污泥，通入超声波设备中，经过频率为20～100千赫兹、功率密度为30～180瓦/升的超声波处理30～120秒，然后将其通入至已储有污泥的水解酸化池中，利用控制通入超声波处理过的污泥的量控制条件为10～60度、pH 3～10，在此条件下自然放置水解8～96小时，水解完成后，再将处理过的污泥返回到污水处理的生物反应池的缺氧区或预备反应区、中间池或厌氧消化池中去，维持10分钟至6小时的反应时间。
本发明的污水处理方法，其中所述超声波处理为连续式一次处理。
本发明的污水处理方法，其中所述超声波处理为序批式多次处理。
本发明的污水处理方法，可用于厌氧缺氧好氧工艺、缺氧厌氧好氧工艺、吸附生物降解工艺、厌氧/好氧工艺、好氧/厌氧工艺、卡鲁塞尔工艺、间歇式曝气活性污泥工艺或开普顿大学工艺；该方法还用于膜生物反应器、整体式反应器、循环式活性污泥***、序批式反应器或氧化沟的使用。
本发明的污水处理方法，其中所述水解过程的条件优选控制为30～40度、pH 5～6。所述水解时间优选为8～48小时。所述水解过程中投加超声波处理过的污泥的量为占超声波处理污泥总量的30％～100％。
一种用于上述的污水处理方法的处理设备，在污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区后面装有沉淀池和/或浓缩池，然后连接超声波设备，然后连接储泥池、循环泵和三通调节阀，然后连接水解酸化池，超声波设备污泥出口与储泥池的污泥进口相连，储泥池的污泥出口通过循环泵与三通调节阀的第一端相连，三通调节阀的第二端与超声波设备的污泥进口相连，三通调节阀的第三端与水解酸化池的进泥区相连，水解酸化池的出口与生物反应池的缺氧区或同一预备反应区、中间池相连。
其中所述储泥池内装有搅拌器。
本发明提供的污水处理方法，优点是：利用超声波技术打碎絮体，进而击破细胞壁，达到释放微生物细胞内部的有机物和酶，再经过短时间的水解将释放的大分子的有机物转化为小分子的易被微生物利用的脂肪酸。该技术既发挥了超声波击破细胞的优点，同时也吸收了水解作用可以将大分子转化为易被微生物利用的小分子物质的优点。两者优点很好的结合，达到最大限度的开发污泥内部碳源。水解完成后，剩余污泥投加到缺氧段或厌氧段，为反硝化提供碳源，反硝化就是利用反硝化细菌在碳源充足的情况下进行脱氮。作为补充碳源投加到缺氧段或厌氧段可以促进污水处理工艺的脱氮除磷。处理后的污水中的总氮浓度和总磷浓度可以比没有水解过程的工艺降低30％左右，总氮浓度和总磷浓度可以达到3-10毫克/升和0.05-1.05毫克/升。
附图说明
图1为本发明污水处理方法实施例的流程图；
图2为本发明处理设备的示意图。
具体实施方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例进行具体阐述：
如图1所示，一种污水的处理方法，包括污水初沉、厌氧处理、缺氧处理、好氧处理，处理好的污水经过二次沉淀，得到上清液和剩余污泥，上清液可输出利用，而剩余污泥一部分通至工厂的储泥池中待循环处理，一部分直接进行超声波处理，超声波设备一般位于剩余污泥浓缩池之后。对于没有污泥浓缩池的污水厂，可以在超声设备前布置一个离心浓缩或脱水设备，将污泥浓缩至含固率3～6％的浓度，这是最佳浓度。如果3～6％控制不易，也可以将其浓度提高或降低以适应当地操作条件，但是提高含固率上限浓度不应超过10％。在超声波设备中经过频率为20～100千赫兹、功率密度为30～180瓦/升的超声波处理30～120秒，然后将其通入至已储有污泥的水解酸化池中，利用通入超声波处理过的污泥的量来控制条件为30～40度、pH 5～6，污泥通入量一般控制在投加超声波处理过的污泥的量为超声波处理污泥总量的30％～100％。在此条件下自然放置水解8～48小时，水解完成后，再将处理过的污泥返回到污水处理的生物反应池的缺氧区或预备反应区、中间池或厌氧消化池中去，维持10分钟至6小时的反应时间。
此是较佳的处理方式，其中水解的时间可以根据水解的pH值在一定范围内调节，如水解刚开始时污泥的pH值可能较高，可达到10左右，此时可能需要相应调节水解的时间，污泥自身所含的微生物和有机物在进行了复杂的生化过程后污泥的pH值会不断降低，然后保证污泥在pH5～6的范围内水解8～48小时即可达到满意的效果，此时水解的整体时间有可能能达到4天(96小时)或者更长时间。
上述的处理方法中，超声波处理可以为连续式一次处理，也可以为序批式多次处理。
上述的处理方法中，超声波处理前的污水常规处理的工艺流程也可以为缺氧处理、厌氧处理、好氧处理或者是厌氧处理、好氧处理、缺氧处理等多种组合方式。
上述处理方法可以通过在已有的设备上进行改进，来获得专用的设备。
如图2所示，一种用于上述的污水处理方法的处理设备，主要是在污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区后面装有沉淀池和/或浓缩池，然后连接超声波设备1，然后连接储泥池3、循环泵4和三通调节阀5，然后连接水解酸化池6，超声波设备1污泥出口与储泥池3的污泥进口相连，储泥池3的污泥出口通过循环泵4与三通调节阀5的第一端相连，三通调节阀5的第二端与超声波设备1的污泥进口相连，三通调节阀5的第三端与水解酸化池6的进泥区相连，水解酸化池6的出口与生物反应池的缺氧区或同一预备反应区、中间池相连。储泥池内装有搅拌器2。
对于连续运行的工艺，例如厌氧-缺氧-好氧工艺(AAO)、前置反硝化生物脱氮工艺(AO)、氧化沟(OD)、膜生物反应器工艺(MBR)等工艺，超声波处理设备和水解酸化池的位置固定在污泥处理的某一位置，如：好氧池或好氧区，在该位置后装有污泥浓缩池和/或二沉池，从浓缩池和/或二沉池出来的污泥加入超声波设备，使进入超声波设备的污泥中含污泥量在3-10％之间，经过超声波设备处理的污泥根据需要进入污水处理的某一位置，如：缺氧池或厌氧消化池。如果没有浓缩池，则布置在二沉池之后，通过在超声波设备前设置离心浓缩或脱水设备来提高污泥的浓度。
对于不连续运行的工艺，例如序批式活性污泥工艺(SBR)、循环活性污泥工艺(CASS)、交替式生物处理工艺(UNITANK)等，超声波设备和水解酸化池仍然布置在剩余污泥浓缩池或二沉池之后，但是由于上述工艺都是在一种设备经不同的含氧状态下完成的，例如：从好氧状态下引出的污泥，经过超声波处理后，在设备的缺氧状态下引入。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种污水处理方法，其特征在于：将从污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区出来的经浓缩或脱水处理后得到的含固率在3％～10％的剩余污泥，通入超声波设备中，经过频率为20～100千赫兹、功率密度为30～180瓦/升的超声波处理30～120秒，然后将其通入至已储有污泥的水解酸化池中，利用控制通入超声波处理过的污泥的量控制条件为10～60度、pH 3～10，在此条件下自然放置水解8～96小时，水解完成后，再将处理过的污泥返回到污水处理的生物反应池的缺氧区或预备反应区、中间池或厌氧消化池中去，维持10分钟至6小时的反应时间。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述超声波处理为连续式一次处理。
3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述超声波处理为序批式多次处理。
4.根据权利要求1或2或3所述的污水处理方法，其特征在于：该方法用于厌氧缺氧好氧工艺、缺氧厌氧好氧工艺、吸附生物降解工艺、厌氧/好氧工艺、好氧/厌氧工艺、卡鲁塞尔工艺、间歇式曝气活性污泥工艺或开普顿大学工艺；该方法还用于膜生物反应器、整体式反应器、循环式活性污泥***、序批式反应器或氧化沟的使用。
5.根据权利要求1的污水处理方法，其特征在于：所述水解过程的条件控制为30～40度、pH 5～6。
6.根据权利要求5的污水处理方法，其特征在于：所述水解时间为8～48小时。
7.根据权利要求6的污水处理方法，其特征在于：所述水解过程中投加超声波处理过的污泥的量为占超声波处理污泥总量的30％～100％。
8.用于权利要求1或2或3所述的污水处理方法的处理设备，其特征在于：在污水处理的好氧池或生物反应池的好氧区后面装有沉淀池和/或浓缩池，然后连接超声波设备(1)，然后连接储泥池(3)、循环泵(4)和三通调节阀(5)，然后连接水解酸化池(6)，超声波设备(1)污泥出口与储泥池(3)的污泥进口相连，储泥池(3)的污泥出口通过循环泵(4)与三通调节阀(5)的第一端相连，三通调节阀(5)的第二端与超声波设备(1)的污泥进口相连，三通调节阀(5)的第三端与水解酸化池(6)的进泥区相连，水解酸化池(6)的出口与生物反应池的缺氧区或同一预备反应区、中间池相连。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述储泥池内装有搅拌器(2)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20090923 |