CN109133506A - 一种深度污水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深度污水处理工艺，包括：采用活性污泥法处理污水；将经活性污泥法处理的污水供给催化氧化池，在催化氧化池中的催化剂作用下将污水中的难降解有机物转化为易被生物分解的有机物；催化氧化池出水供给至曝气生物滤池，将氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物；曝气生物滤池出水供给至反硝化深床滤池，在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮；排放污水。经过该深度污水处理工艺，能够深度高效除去污水中的COD、氨氮和总氮。

Description

一种深度污水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种深度污水处理工艺。
背景技术
由于国家和行业污水排放要求的提高，除了对化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、悬浮物浓度(SS)、总磷(TP)、PH等常规指标有严格要求外，针对氨氮(NH3-N)和总氮(TN)指标的要求也越来越高。
现有技术中一般采用活性污泥法处理污水，典型的活性污泥法处理***是由曝气池、沉淀池、污泥回流***和剩余污泥排除***组成。活性污泥法的具体工艺为：第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收小分子有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在二次沉淀池中沉淀下来并与水分离，澄清后的污水作为处理水排出***。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从***中排出，称为“剩余污泥”。
但是，由Guo Jin等人发表的《Dissolved organic matter in biologicallytreatedsewage effluent(BTSE):characteristics and comparison》研究成果可知，污水厂污水通过常规活性污泥法处理后，虽然其污水中污染物含量浓度较低，但仍存在部分的难降解的含碳有机物，导致污水通过常规活性污泥法处理后污水的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)和总氮(TN)等指标未达到国家和行业污水排放指标要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种深度污水处理工艺，能够深度高效除去污水中的COD、氨氮和总氮。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种深度污水处理工艺，包括：
采用活性污泥法处理污水；
经处理的污水供给催化氧化池，在催化氧化池的催化剂作用下将污水中残余的难降解有机物转化为易被生物分解的有机物、去除COD；
催化氧化池出水供给曝气生物滤池，将催化氧化池出水中的残余氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物；
曝气生物滤池出水供给至反硝化深床滤池，在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮；
排放污水。
进一步地，将催化氧化池产生的氧气供给至曝气生物滤池。
进一步地，所述氧气为催化臭氧产生的氧气，所述氧气通向所述曝气生物池的滤料层。
进一步地，对曝气生物滤池及反硝化深床滤池定期进行反冲洗。
进一步地，所述催化氧化池中设有臭氧催化氧化层及臭氧破坏器，臭氧催化氧化层设有催化剂，经活性污泥法处理的污水经过臭氧催化氧化层，残余的臭氧进入臭氧破坏器中进行催化分解。
进一步地，所述催化剂为活性炭固载铁铜催化剂、分子筛固载铁铜催化剂、锰砂颗粒或多孔烧结陶瓷固载二氧化钛中的一种或几种的组合。
进一步地，向所述催化氧化池中投入臭氧。
进一步地，向所述曝气生物滤池中曝入空气。
进一步地，所述曝气生物滤池及所述反硝化深床滤池采用的滤料均为陶粒滤料或者火山岩。
进一步地，向所述反硝化深床滤池中投加碳源。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：采用本发明的深度污水处理工艺，污水经过活性污泥法预处理后，去除了部分悬浮物以及易降解有机物，降低后续催化氧化处理负荷，减少臭氧消耗量；经过催化氧化池后，将污水中的难降解的有机物在催化剂作用下转化为易被生物分解的有机物、去除COD，提高了污水的可生化性，便于后续曝气生物池中的微生物进行吸收并且氧化；而经过曝气生物滤池后，将催化氧化池出水中的氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物，除去了氨氮；最后经过反硝化深床滤池，污水在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮，经过该工艺流程，能够深度高效除去污水中的COD、氨氮和总氮。
附图说明
图1为本发明的一种深度污水处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1，示出了本发明实施例提供的一种深度污水处理工艺的流程，其包括以下步骤：
采用活性污泥法处理污水，以对污水进行初步去污处理，去除部分悬浮物以及易降解有机物，降低后续催化氧化处理负荷，减少臭氧消耗量。
向催化氧化池中曝入臭氧，同时还可以投入双氧水，形成臭氧-双氧水复合催化氧化，增强催化氧化效果。
将经活性污泥法处理的污水供给至催化氧化池，在催化氧化池的催化剂作用下将污水中的难降解的有机物转化为易被生物分解的有机物、去除部分COD。
其中，优选地，催化氧化池中设有臭氧催化氧化层及臭氧破坏器，臭氧催化氧化层设有催化剂，经活性污泥法处理的污水经过臭氧催化氧化层，污水中残余的臭氧进入臭氧破坏器中进行催化分解而产生氧气，污水经过臭氧催化氧化层后将难降解有机物分解为可生化的小分子有机物，而臭氧经臭氧破坏器氧化为氧气，以实现脱除臭氧的目的。在该步骤中使用到的催化剂可为活性炭固载铁铜催化剂、分子筛固载铁铜催化剂、锰砂颗粒或多孔烧结陶瓷固载二氧化钛中的一种或几种的组合，在催化剂的作用下，难降解有机物被臭氧氧化为小分子有机物或矿化。
当然，为脱除臭氧，也可在催化氧化池出水供给至曝气生物滤池之前，先将催化氧化池出水供给至臭氧吹脱池，使催化氧化出水经将残留臭氧吹脱后再进入曝气生物滤池，避免催化氧化出水将臭氧带至曝气生物滤池而对微生物造成生存威胁。其中，臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化出水中的臭氧吹脱出去，或者是加速臭氧的自分解，避免其进入后续的曝气生物滤池，对滤料表面的微生物造成危害。同时，臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升，可有效降低后续曝气生物池的曝气量。
催化氧化池出水供给至曝气生物滤池，将催化氧化池出水中的氨氮在曝气生物池中的微生物的作用下氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物。
其中，进一步降低曝气生物池的曝气量并循环利用资源，将催化氧化池中的臭氧发生催化反应后产生的氧气(包括在催化过程中产生的氧气以及臭氧在臭氧破坏器中发生氧化反应后产生的氧气)供给至曝气生物滤池，实现对催化氧化池中产生的氧气进行循环利用，以降低运行成本。具体地，氧气通向曝气生物池的滤料层，以为滤料层的微生物直接提供氧气，降低氧气损耗。更具体地是，在催化氧化池开设有出气口，而在曝气生物滤池开设有进气口，出气口与进气口之间连通，以使催化氧化池中产生的氧气通入曝气生物池中。
曝气生物滤池出水供给至反硝化深床滤池，曝气生物滤池出水中的硝态氮或亚硝态氮与反硝化深床滤池中的微生物在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮。
采用本发明的深度污水处理工艺，污水经过活性污泥法预处理后，去除了部分悬浮物以及易降解有机物，降低后续催化氧化处理负荷，减少臭氧消耗量；经过催化氧化池后，将污水中的难降解有机物在催化剂作用下转化为易被生物分解的有机物，提高了污水的可生化性，便于后续曝气生物池中的微生物进行吸收并且氧化；而经过曝气生物滤池后，将氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物，除去了氨氮；最后经过反硝化深床滤池，污水在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮，经过该工艺流程，能够深度高效除去污水中的COD、氨氮和总氮。
最后反硝化深床滤池出水达到排放标准，排放污水。优选地，由于曝气生物池或者是反硝化深床滤池在运行过程中，滤料层会残留部分悬浮物、胶体颗粒和微生物在新陈代谢过程中增殖老化脱落的微生物膜，这些物质的存在会显著增加滤料层的过滤阻力，使过滤层的处理能力和处理水质下降，为解决上述问题，本发明的深度污水处理工艺还包括反冲洗步骤，具体为对曝气生物滤池及反硝化深床滤池定期(一般为12h或者24h冲洗一次)进行反冲洗。参见图1，曝气生物滤池和反硝化滤池中产生的反冲洗废水流向活性污泥法，活性污泥法出水流至调节池，该调节池中装有清水，以实现对活性污泥法出水进行水质调整，降低活性污泥法出水的PH值以及浓度，降低后续单元的处理难度。
优选地，为使曝气生物池中的微生物提供更充分的氧气，还可向曝气生物滤池中曝入空气，具体地，可通过风机对曝气生物池鼓入空气，鼓气频率为每24h鼓一次。
优选地，曝气生物滤池及反硝化深床滤池采用的滤料均为陶粒滤料或者火山岩，当然，滤料也可选用塑料、砂、活性炭或者焦炭中的其中一种。
参见图1，向反硝化深床滤池中持续投加入碳源，碳源可为甲醛或者乙酸钠，以实现为反硝化深床滤池的反硝化反应提供碳源，使污水中的硝态氮或亚硝态氮在缺氧条件下发生反硝化反应，以实现脱氮。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种深度污水处理工艺，其特征在于，包括：
采用活性污泥法处理污水；
经处理的污水供给催化氧化池，在催化氧化池的催化剂作用下将污水中的难降解有机物转化为易被生物分解的有机物、去除COD；
催化氧化池出水供给曝气生物滤池，将催化氧化池出水中的氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮、部分脱除有机物；
曝气生物滤池出水供给至反硝化深床滤池，在缺氧条件下进行反硝化反应，脱除总氮；
排放污水。
2.如权利要求1所述的深度污水处理工艺，其特征在于，将催化氧化池产生的氧气供给至曝气生物滤池。
3.如权利要求2所述的深度污水处理工艺，其特征在于，所述氧气为催化臭氧所产生的氧气，所述氧气通向所述曝气生物池的滤料层。
4.如权利要求1所述的深度污水处理工艺，其特征在于，对曝气生物滤池及反硝化深床滤池定期进行反冲洗。
5.如权利要求1所述的深度污水处理工艺，其特征在于，所述催化氧化池中设有臭氧催化氧化层及臭氧破坏器，臭氧催化氧化层设有催化剂，经活性污泥法处理的污水经过臭氧催化氧化层，残余的臭氧进入臭氧破坏器中进行催化分解。
6.如权利要求1-5中任一项所述的深度污水处理工艺，其特征在于，所述催化剂为活性炭固载铁铜催化剂、分子筛固载铁铜催化剂、锰砂颗粒或多孔烧结陶瓷固载二氧化钛中的一种或几种的组合。
7.如权利要求1-5中任一项所述的深度污水处理工艺，其特征在于，向所述催化氧化池中投入臭氧。
8.如权利要求1-5中任一项所述的深度污水处理工艺，其特征在于，向所述曝气生物滤池中曝入空气。
9.如权利要求1-5中任一项所述的深度污水处理工艺，其特征在于，所述曝气生物滤池及所述反硝化深床滤池采用的滤料均为陶粒滤料或者火山岩。
10.如权利要求1-5中任一项所述的深度污水处理工艺，其特征在于，向所述反硝化深床滤池中投加碳源。
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