CN104163497A - 一种低溶氧磁生化处理***及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低溶氧磁生化处理***及工艺，包括依次连接的贫氧池、富氧池和沉淀池，所述沉淀池内分隔为泥水分离区和出水区，所述出水区连接出水管，所述贫氧池连接进水管，所述富氧池底部设置曝气装置，该曝气装置外接风机；还包括：磁鼓分离器，该磁鼓分离器的入口通过剩余污泥管连接至所述泥水分离区底部，出口通过磁性物质回流管连接至所述贫氧池；内回流泵，该内回流泵的入口连接富氧池末端，出口连接贫氧池前端。本发明实在原有生化处理***的基础上糅合了磁载体、磁分离以及低溶氧亚硝化先进技术，提高废水的脱氮除磷效果的同时也提高废水的出水水质。

Description

一种低溶氧磁生化处理***及工艺

技术领域

本发明涉及材料与环境工程技术领域，尤其涉及一种低溶氧磁生化处理***及工艺。 

背景技术

污水处理领域中生化处理***使用范围比较广，使用年限也比较悠久。生化***主要可以分为活性污泥法和生物膜法，其中生物膜法是一种高效的废水生物处理工艺，而生物载体则是生物膜法的核心部分。 

例如公开号为CN103319054AA的中国发明专利申请文献公开了一种有机废水的生物膜处理工艺，包括如下步骤：1)一级生物处理：采用移动床生物膜反应器工艺对预处理后的有机废水进行好氧-厌氧生物降解处理，反应器内悬浮填料的比表面积为200～500m²/m³，密度为0.92～1.0g/L，悬浮填料的堆积体积与反应器的有效容积比为20～70％；2)二级生物处理：采用固定床生物膜反应器工艺对有机废水进行好氧-厌氧深度生物降解处理，有机废水在反应器内由上往下呈蛇形流经固定填料。 

公开号为CN103232144A的中国发明专利申请文献公开了一种有机废水处理装置，主要为接触氧化+人工湿地+人工浮岛组合装置，包括：柔性生物膜接触氧化池，池内吊挂柔性生物膜载体，池内底部铺设曝气头，该曝气头与鼓风机房连接；柔性生物膜接触氧化池连接沉淀池，沉淀池内设置有抽滤沉淀的污水潜水泵；沉淀池的出水口连接人工湿地，人工湿地的末端处设有出水口，人工湿地中间设置人工浮岛。 

公开号为CN103319054A的中国发明专利申请文献公开了一种有机废水的生物膜处理工艺及其设备，该工艺包括如下步骤：1)一级生物处理：用移动床生物膜反应器工艺处理预处理后的废水；2)二级生物处理：用固定床生物膜反应器工艺处理废水。设备包括池体和其内的生物膜填料，池体左侧开进水口，右侧开出水口，池体纵断面上设挡板，挡板左侧的池体底部设曝气装置，挡板下方设斜板，挡板底部与斜板间留有间隙， 池体的出水口上连有塔体，塔体顶端开有进水口，底端开有出水口，其内沿顶端至底端间隔设有多块支撑板，支撑板上平铺平头椎体，且相邻的支撑板上交错开有溢流口。 

但是目前大部分的生物膜法的生物载体都以固定式或半固定式的填料为主，该类填料多以塑料、纤维类材质为主，而且容易老化，又有使用年限。生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床等等。各种生物膜法均采用固定式或半固定式的生物载体，使生物膜法具有耐冲击、高负荷、高生物量、较高处理效率、体积小等优点。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低溶氧磁生化处理***及工艺，通过低的溶解氧量，提高废水处理效果的同时也能达到废水脱氮和污泥减量的目的。 

一种低溶氧磁生化处理***，包括依次连接的贫氧池、富氧池和沉淀池，所述沉淀池内分隔为泥水分离区和出水区，所述出水区连接出水管，所述贫氧池连接进水管，所述富氧池底部设置曝气装置，该曝气装置外接风机；还包括： 

磁鼓分离器，该磁鼓分离器的入口通过剩余污泥管连接至所述泥水分离区底部，出口通过磁性物质回流管连接至所述贫氧池； 

内回流泵，该内回流泵的入口连接富氧池末端，出口连接贫氧池前端。 

本发明实在原有生化处理***的基础上糅合了磁载体、磁分离以及低溶氧亚硝化先进技术，提高废水的脱氮除磷效果的同时也提高废水的出水水质。将磁载体生化、低溶氧亚硝化及生化处理几种处理技术融合在一个***，该***能有效的去除废水中的氨氮和总磷，也能提高废水的沉降性能，还能减少污泥的产生量，使生化处理***上到一个新的纪元。 

本***可用于各种污水的生化处理设施。既能用于城镇污水处理厂的生化处理***，使城镇废水能更好的达标排放，减少对环境的污染；又能用于各种工业企业的污水站的生化处理***，提高废水的去除率，降低污 泥的产生率，提高企业的环保效益和经济效益。 

本发明所采用的磁鼓分离器是在常规磁鼓分离器的基础上进行改良，根据废水的不同特性采用不同强度的磁场强度，磁性物质的回收效率在90％以上。例如，生活污水磁场强度可选用240mT，印染废水磁场强度可选用480mT等。 

作为优选，所述出水区内分为上、下两个出水区域，上出水区域连接所述出水管，下出水区域连接一外回流泵，该外回流泵的另一端连接至贫氧池。 

进一步优选，所述上出水区域与下出水区域的容积比例为1：1。 

作为优选，所述泥水分离区内设置斜板填料。 

作为优选，所述磁鼓分离器的出口还连接一路剩余污泥排放管。 

本发明的***在上述各优选条件的组合下，对废水的处理效果更好。 

本发明还提供了一种利用所述低溶氧磁生化处理***进行废水处理的工艺，包括如下步骤： 

贫氧池和富氧池内投加磁性载体，在调试过程中活性污泥负载在该磁性载体上形成磁载体负载活性污泥； 

所述废水依次经过贫氧池和富氧池处理后进入泥水分离区，泥水分离后清水进入出水区，最后由出水管排除； 

泥水分离后的污泥送入磁鼓分离器内进行分离，分离得到的磁性载体回流至贫氧池中，剩余污泥排放； 

反应过程中通过风机和曝气装置向富氧池内供氧，维持富氧池内的氧容量为1～2mg/L；通过内回流泵将富氧池末端的污泥回流至贫氧池中，外回流泵将出水区底部的污泥回流至贫氧池中。 

本发明由于加载了磁性物质，不仅可以降低富氧池的氧容量，降低能耗。同时较低的溶解氧能促使废水的硝化菌和反硝化菌的繁殖，提高废水的氨氮的去除率，达到废水除氮的效果。另外，由于活性污泥变成了磁性载体负载的活性污泥，提高了活性污泥的活性的同时，也能提高活性污泥的负荷，这样就能大大减少污泥的产生量。 

本发明中所述富氧池内的氧容量为1～2mg/L。一般富氧池的氧容量在2～4mg/L，本发明选择氧容量为1～2mg/L，有利于降低能耗。 

作为优选，磁性载体在贫氧池和富氧池内的投加量为1～3g/L。 

作为优选，所述废水在贫氧池的水力停留时间为2～4h，富氧池的水力停留时间为8～24h。 

水力停留时间根据不同的废水性质而不同，一般来讲，贫氧池停留时间约为2～4h，富氧池停留时间约8～24h。 

进一步优选地，所述富氧池内的氧容量为1～2mg/L；磁性载体在贫氧池和富氧池内的投加量为1～3g/L；所述废水在贫氧池的水力停留时间为2～4h，富氧池的水力停留时间为8～24h。 

所述富氧池中的氧含量较普通富氧池的氧含量低，利于硝化菌和反硝化菌的繁殖，提高废水的氨氮的去除率，达到废水除氮的效果；本工艺中的活性污泥是磁性载体负载后的活性污泥，磁载体不仅能提高活性污泥的活性，也能提高活性污泥的负荷，能大大减少污泥的产生量。达到减排的目的。 

作为优选，所述磁性物质粒径为500目～800目，比重为2.5。本发明的磁性载体利于微生物生长。 

本工艺中所使用的磁性物质是一种可辅助生物生长的催化剂，可以采用本领域常用的磁性物质，也可以采用经过自行改良的磁性载体，经过自行改良后的磁载体效果更好。通过磁载体的磁场作用加强某些降解菌的吸附降解作用，从而提高废水的污染物处理效果。 

磁性物质粒径控制在500目～800目，比重约为2.5，需经过表面活性改性，改性方法是通过磁化和灼烧等手段，改性后的磁性物质，能加大表面积和粗糙度，更利于微生物的生长。另外在强大的磁场强度作用下，使污泥的沉降性能有效提高，使污泥结构有所改善，由于磁粉表面带有电荷，使磁粉对污泥中的菌胶团有较强的吸附作用，逐渐形成紧密的磁粉团粒结构，减少了游离细菌的流失，生物量增加速度较快，使生物反应器中污泥浓度增加，克服污泥膨胀，磁性活性污泥比重比不同活性污泥比重大，沉降分离效果好，改善出水水质。 

水中溶解氧是水中有机物分解的关键，经磁化处理的水样要比原水样的产氧率高，原因是磁粉降低了废水中有机物的耗氧能力，因此磁粉的加入也有助于溶解氧降低。 

本发明与现有技术相比具有的有益效果是： 

1)本***集合磁载体、磁分离、低溶氧亚硝化几个工艺方法。 

2)本***的磁载体通过磁鼓分离器回收磁载体于***中，因此磁载体的消耗量极少，降低污水处理成本。 

3)本***使用磁物质作为菌种的生长载体，是一种流动式的膜生物法。 

4)本***使用磁物质作为菌种的生长载体，能改善菌种的生长周期，减少剩余污泥的产生量，降低生化污泥的产生量，减少污泥对环境的二次污染。 

5)本***采用低溶氧亚硝化技术，并利用磁载体作为中间体，使废水的脱氮除磷效果达到最佳状态。富氧池内低溶氧保持在1～2mg/L。 

6)本***采用磁载体作为菌种的生长载体，利用磁载体的密度差，使泥水更易分离，提高沉降速率从而改善出水水质。 

7)本***既能用于城镇污水处理厂的生化处理***，又能用于企业污水站的生化污水处理***，应用范围广。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图中所示附图标记如下： 

1-进水管           2-贫氧池       3-富氧池 

4-内回流泵         5-内回流管     6-曝气装置 

7-曝气管           8-风机         9-泥水分离区 

10-斜板填料        11-出水槽      12-剩余污泥泵 

13-剩余污泥管      14-磁鼓分离器  15-剩余污泥排放管 

16-磁性物质回流管  17-出水区      18-出水管 

19-外回流泵        20-外回流管。 

具体实施方式

如图1所示，一种低溶氧磁生化处理***，包括依次连接的贫氧池2、富氧池3和沉淀池，沉淀池分为泥水分离区9和出水区17，泥水分离区9与富氧池3相连。 

贫氧池2连接进水管1，富氧池3的底部设置曝气装置6，富氧池3外设置风机8，风机8通过曝气管7连接曝气装置6，富氧池3的末端与 贫氧池2的前端之间通过内回流泵4和内回流管5连接，将富氧池末端的污泥回流至贫氧池的前端。 

泥水分离区9内设置斜板填料10，斜板填料10的上方设有出水槽11，该出水槽连通至出水区17，出水区17内分为上、下出水区域，上、下出水区域的体积比为1:1，上出水区域连接出水管18，下出水区域通过外回流泵19和外回流管20连接至贫氧池2。 

泥水分离区9的底部通过一台剩余污泥泵12和剩余污泥管13连接一台磁鼓分离器14，该磁鼓分离器14的出口分两路，一路通过磁性物质回流管16连接至贫氧池2，一路为剩余污泥排放管15。 

本发明的工艺流程如下： 

废水经过前处理后或来自车间收集***后进入本***，首先进水管进入贫氧池，同时贫氧池还有内回流液和外回流液或磁性物质同时注入贫氧池中。废水经过贫氧池中的贫氧菌的反应后进入富氧池，富氧池利用鼓风机和曝气装置对富氧池提供溶解氧，提供富氧菌生存的条件。 

废水在富氧池中停留一定时间降解废水中的有机物后进入泥水分离区，废水从底部进入，通过泥水分离区的斜板填料进行泥水分离，污泥沉降在底部，上清液从上部的出水槽进入后续的出水区。其中泥水分离区底部设有剩余污泥排放***，包括依次连接的剩余污泥泵、剩余污泥管、磁鼓分离器、剩余污泥排放管和磁性物质回流管，剩余污泥通过剩余污泥泵通过剩余污泥管泵入磁鼓分离器，磁鼓分离器将剩余污泥和磁性物质分离，剩余污泥去后续处理处置，磁性物质回流至贫氧池。 

其中磁鼓分离器,磁性物质回收效率在90％以上。废水经过泥水分离后上清液进入出水区设有两个出水区域，一个是上部设有出水管，部分出水排放或去后续处理。另外一个出水区域是底部设有外回流装置，包括外回流泵和外回流管。外回流出水通过外回流泵和外回流管回流至贫氧池。其中出水区的两个出水区域的比例为1:1。 

富氧池内的氧容量为1～2mg/L；磁性载体在贫氧池和富氧池内的投加量为1～3g/L；废水在贫氧池的水力停留时间为2～4h，富氧池的水力停留时间为8～24h；磁性物质粒径为500目～800目，比重为2.5。 

实施例1 

将该工艺应用于某印染企业污水处理站，该企业污水站有2套平行处理***，一套采用普通生化处理工艺，另外一套采用本工艺，两套工艺的处理流程均为：贫氧池-富氧池-二沉池，普通组未投加磁载体，并且溶解氧控制在2～4mg/L，另外一组为投加磁载体，并溶解氧控制在1～2mg/L。两组处理出水指标如下表所示： 

表1污水站两组处理***出水指标单位：mg/L 

注：本工艺处理比普通生化处理出水水质中COD、氨氮和SS指标相对改善20％。 

Claims (9)

1.一种低溶氧磁生化处理***，包括依次连接的贫氧池、富氧池和沉淀池，所述沉淀池内分隔为泥水分离区和出水区，所述出水区连接出水管，所述贫氧池连接进水管，所述富氧池底部设置曝气装置，该曝气装置外接风机；其特征在于，还包括：

磁鼓分离器，该磁鼓分离器的入口通过剩余污泥管连接至所述泥水分离区底部，出口通过磁性物质回流管连接至所述贫氧池；

内回流泵，该内回流泵的入口连接富氧池末端，出口连接贫氧池前端。

2.根据权利要求1所述低溶氧磁生化处理***，其特征在于，所述出水区内分为上、下两个出水区域，上出水区域连接所述出水管，下出水区域连接一外回流泵，该外回流泵的另一端连接至贫氧池。

3.根据权利要求2所述低溶氧磁生化处理***，其特征在于，所述上出水区域与下出水区域的容积比例为1：1。

4.根据权利要求1所述低溶氧磁生化处理***，其特征在于，所述泥水分离区内设置斜板填料。

5.根据权利要求1所述低溶氧磁生化处理***，其特征在于，所述磁鼓分离器的出口还连接一路剩余污泥排放管。

6.一种利用权利要求1～5任一权利要求所述低溶氧磁生化处理***进行废水处理的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

贫氧池和富氧池内投加磁性载体，在调试过程中活性污泥负载在该磁性载体上形成磁载体负载活性污泥；

所述废水依次经过贫氧池和富氧池处理后进入泥水分离区，泥水分离后清水进入出水区，最后由出水管排除；

泥水分离后的污泥送入磁鼓分离器内进行分离，分离得到的磁性载体回流至贫氧池中，剩余污泥排放；

反应过程中通过风机和曝气装置向富氧池内供氧，维持富氧池内的氧容量为1～2mg/L；通过内回流泵将富氧池末端的污泥回流至贫氧池中，外回流泵将出水区底部的污泥回流至贫氧池中。

7.根据权利要求6所述工艺，其特征在于，磁性载体在贫氧池和富氧池内的投加量为1～3g/L。

8.根据权利要求6所述工艺，其特征在于，所述废水在贫氧池的水力停留时间为2～4h，富氧池的水力停留时间为8～24h。

9.根据权利要求6所述工艺，其特征在于，所述磁性物质粒径为500目～800目，比重为2.5。