CN111704320B - 调控微生物对数期生长的污水处理***及污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种调控微生物对数期生长的污水处理***，包括进水管，进水挡板，A级生化池，潜水搅拌机，溢流板，O级生化池，微孔曝气头，曝气装置，二沉池，污泥回流泵，溢流槽，斜管，旋流离心分离设备，管道混合器，加药装置，消毒池，紫外灯管，出水管。本发明还提供了一种利用上述***处理污水的方法。本发明在污泥回流中设置了旋流离心分离设备，可将附着有高活性微生物的微米级高流动载体通过离心力分离，并回流至生化池，老化的、附着力差的微生物絮凝体在水力剪切下与载体分离、脱落分散，返回至二沉池，以此维持生化池内微生物始终处于对数生长期，保持极强的微生物活性和新陈代谢作用，污泥浓度可达到8000‑10000mg/L。
Description
技术领域
本发明涉及环保水处理技术领域，更具体的涉及一种调控微生物对数期生长的污水处理***及污水处理方法。
背景技术
我国大部分城市的污水处理工艺均采用以活性污泥法为基础的生化处理，这种工艺应用了各种生物吸附理论以及絮凝动力学，可以对城市污水进行综合性整治。活性污泥法能很好地针对污水中的有机物，而且高效地清除有机物，对污水的初步净化有重要意义。另外，这种方法使用成本较低，对物资能源的消耗也比较少，这也使其得到广泛应用。
随着工农业的发展，现代社会城市污水水量和污染物浓度逐渐升高，污水处理标准越来越严格,对排放水质的要求也越来越高，传统工艺面临着技术优化方面的机遇与挑战。
在活性污泥法中，当微生物生长一定阶段后，微生物的比生长速度达到最大，此时进入对数生长期，在对数生长期中若没有抑制或限制微生物生长的因素存在，因而微生物保持一个恒定的最大的比生长速度生长，细胞数量呈指数递增，但是微生物一旦进入老化阶段，处理污水能力变差，因此，需要定时补充微生物。目前大多采用污泥回流的方法补充微生物，污泥中含有处于各个阶段的微生物，虽然补充了好氧处理工段中的微生物，但是其中处于对数生长期的微生物仅占一部分，提高了能耗，降低了处理效率。因此，需要一种可选择处于对数生长期的微生物补充回流的污水处理装置和工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种调控微生物对数期生长的污水处理***。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种调控微生物对数期生长的污水处理***，包括依次连通的A级生化池、O级生化池、二沉池、消毒池；
所述A级生化池左侧壁设有进水管，底部设有潜水搅拌机，右侧通过溢流板与O级生化池连通；
所述O级生化池底部设置多个串联的微孔曝气头，O级生化池右侧上部通过混合水管与二沉池上部连通；
所述二沉池下部设有多组斜管，上部右侧设有溢流槽，在二沉池底部、位于斜管的下方设有污泥回流泵；
所述污泥回流泵底部与旋流离心分离设备顶部连通，旋流离心分离设备底部分别与A级生化池和O级生化池连通；
所述消毒池下部设有紫外灯管，消毒池右侧壁上部设有出水管。
优选地，所述A级生化池左侧上部还设有进水挡板。
优选地，所述混合水管上还设有管道混合器。
优选地，所述管道混合器与外部的加药装置连接。
优选地，所述加药装置为计量泵。
优选地，所述旋流离心分离设备为旋流离心分离器。
优选地，所述旋流离心分离设备顶部还与混合水管连通。
本发明还提供一种利用上述装置来处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)将经过隔油除砂的污水依次通过A级生化池-O级生化池-二沉池-消毒池，并分别在A级生化池和O级生化池中投入水处理微生物高流动载体；
(2)启动A级生化池底部的潜水搅拌机，控制A级生化池内的污水溶解氧含量不大于0.2mg/L；
(3)通过曝气装置和微孔曝气头向位于O级生化池内的污水补充氧气，使O级生化池内污水的溶解氧含量为0.2-2mg/L；
(4)在二沉池的下部设置多组斜管，斜管下方设置有污泥回流泵，使二沉池内下部密度较大的泥浆通过污泥回流泵回流到旋流离心分离设备，上部的清水通过溢流槽流到消毒池；
(5)步骤(4)的泥浆在经过旋流离心分离设备旋流分离后，旋流离心分离设备上部较轻的物质回到二沉池，下部较重的物质回流到A级生化池和O级生化池；
(6)污水在流入二沉池之前，在污水中加入絮凝剂。
优选地，所述水处理微生物高流动载体的投放量与污水的料液比为200-400mg/L。
优选地，所述水处理微生物高流动载体的粒径为260-500μm。
优选地，所述水处理微生物高流动载体的制备方法如下：
将膨润土、粉煤灰、羟基磷灰石、淀粉、凹凸棒土、碳酸钙、碳粉、磁粉混合后球磨至粒径为10-20μm，将混合物造粒成型，经过焙烧，即得。
优选地，将上述混合物造粒成型时，通过压力喷雾干燥机制成含水率为2％-5％，粒径为300μm的颗粒再进行焙烧。
优选地，步骤(5)中旋流离心分离设备的底流率为10-20％。
优选地，步骤(6)所述絮凝剂的添加量与污水的料液比为5-20g/t。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明在生化池内投加水处理微生物高流动载体，为微生物生长提供更大的附着表面，微生物在表面附着并形成生物膜，从而提高了微生物量及浓度，同时载体材料对微生物和污染物的吸附和絮凝作用，促进了微生物活性和新陈代谢作用，倍增***处理能力。
2、本发明在污泥回流中设置了旋流离心分离设备，可将附着有高活性微生物的微米级的高流动载体通过离心力分离，并回流至生化池，老化的、附着力差的微生物絮凝体在水力剪切下与载体分离、脱落分散，从溢流口返回至二沉池，以此维持生化池内微生物始终处于对数生长期，保持极强的微生物活性和新陈代谢作用，污泥浓度可达到8000-10000mg/L。
附图说明
图1为本发明污水处理***的结构示意图。
附图中，1-进水管，2-进水挡板，3-A级生化池，4-潜水搅拌机，5-溢流板，6-O级生化池，7-微孔曝气头，8-曝气装置，9-二沉池，10-污泥回流泵，11-溢流槽，12-斜管，13-旋流离心分离设备，14-管道混合器，15-加药装置，16-消毒池，17-紫外灯管，18-出水管，19-混合水管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种调控微生物对数期生长的污水处理***，包括依次连通的A级生化池3、O级生化池6、二沉池9、消毒池16。
所述A级生化池3左侧壁设有进水管1，左侧上部设有进水挡板2，底部设有潜水搅拌机4，右侧通过溢流板5与O级生化池6连通。
所述O级生化池6底部设置多个串联的微孔曝气头7，所述微孔曝气头7与外部的曝气装置8连接，本实施例采用的曝气装置8为鼓风器；O级生化池6右侧上部通过混合水管19与二沉池9上部连通，所述混合水管19上还设有管道混合器14，该管道混合器14与外部的加药装置15连接，本实施例采用的加药装置15为计量泵。
所述二沉池9下部设有多组斜管12，上部右侧设有溢流槽11，在二沉池9底部、位于斜管12的下方设有污泥回流泵10。
所述污泥回流泵10底部与旋流离心分离设备13顶部连通，本实施例采用的旋流离心分离设备13为旋流离心分离器，旋流离心分离设备13底部分别与A级生化池3和O级生化池6连通，旋流离心分离设备13顶部还与混合水管19上靠近O级生化池6的一段连通。
所述消毒池16下部设有紫外灯管17，消毒池16右侧壁上部设有出水管18。
利用上述装置进行污水处理时，包括如下步骤：
(1)将经过隔油除砂的污水从进水管1通入A级生化池3，流量为2.5m3/h，日处理时长为20h/d，日处理量为50m3/d，进水挡板2对进水进行一定的缓冲，在A级生化池3中投入水处理微生物高流动载体，该载体与污水的料液比为300mg/L，启动潜水搅拌机4，控制A级生化池3内的污水溶解氧含量为0.15mg/L，维持池内厌氧/缺氧的状态；
(2)污水从溢流板5进入O级生化池6，在O级生化池6中投入水处理微生物高流动载体，该载体与污水的料液比为350mg/L，启动鼓风机和微孔曝气头7，向位于O级生化池6内的污水补充氧气，使O级生化池6内污水的溶解氧含量为2mg/L；
(3)污水从O级生化池6经过混合水管19上的管道混合器14时，通过计量泵向管道混合器14投放的聚合氯化铝(或其他絮凝剂)与污水混合，共同进入二沉池9，每吨污水加入10g聚合氯化铝；
(4)污水进入二沉池9，污水中的絮凝物沉淀在斜管12上，还有一部分悬浮物通过斜管12，运动到二沉池9下部，启动污泥回流泵10，将二沉池9底部稠化的泥浆送入旋流离心分离器，在该分离器中，泥浆中附着的水处理微生物高流动载体通过离心力分离，载体上老化的、附着力差的微生物絮凝体在水力剪切下与载体分离、脱落分散，随着旋流离心分离出的上清液通过混合水管19进入二沉池9，再次絮凝后沉淀到斜管12上，处于对数生长期、附着力好的微生物跟着载体从旋流离心分离器底部回流补充到A级生化池3和O级生化池6，维持2个生化池内的微生物始终处于对数生长期，使微生物保持于保持极强的微生物活性和新陈代谢作用，提高处理效率，减少新的载体的用量；旋流离心分离器在工作时，控制其压降为250kPa，底流率为20％；
(5)二沉池9上部的清水从溢流槽11流到消毒池16，紫外灯管17给消毒池16内的清水进行灭菌，处理结束后的污水从出水管18流出，出水可直接外排或者中水回用。经检测，出水中的COD、氨氮、总氮、总磷等技术指标可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准。
所述水处理微生物高流动载体的制备方法如下：
将膨润土、粉煤灰、羟基磷灰石、淀粉、凹凸棒土、碳酸钙、碳粉、磁粉按40:20:20:50:2:3:5:10的质量比混合后，放入球磨机中研磨至混合物的粒径不大于20μm，并保持混合物料的含水率为45％；研磨结束后，将混合物料通过压力喷雾干燥机制成含水率为5％、粒径为300μm的颗粒，放在马弗炉内500℃预烧20min，然后1000℃高温焙烧30min，随炉冷却，得到比表面积为375m2/g、孔隙率70％的水处理微生物高流动载体。
本实施例未详尽描述之处均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，采用以下污水处理***进行处理；
所述污水处理***包括：
依次连通的A级生化池、O级生化池、二沉池、消毒池；
所述A级生化池左侧壁设有进水管，底部设有潜水搅拌机，右侧通过溢流板与O级生化池连通；
所述O级生化池底部设置多个串联的微孔曝气头，O级生化池右侧上部通过混合水管与二沉池上部连通；
所述二沉池下部设有多组斜管，上部右侧设有溢流槽，在二沉池底部、位于斜管的下方设有污泥回流泵；
所述污泥回流泵底部与旋流离心分离设备顶部连通，旋流离心分离设备底部分别与A级生化池和O级生化池连通；
所述消毒池下部设有紫外灯管，消毒池右侧壁上部设有出水管；
所述污水处理方法，包括如下步骤：
(1)将经过隔油除砂的污水依次通过A级生化池-O级生化池-二沉池-消毒池，并分别在A级生化池和O级生化池中投入粒径为260-500μm的水处理微生物高流动载体；
(2)启动A级生化池底部的潜水搅拌机，控制A级生化池内的污水溶解氧含量不大于0.2mg/L；
(3)通过曝气装置和微孔曝气头向位于O级生化池内的污水补充氧气，使O级生化池内污水的溶解氧含量为0.2-2mg/L；
(4)在二沉池的下部设置多组斜管，斜管下方设置有污泥回流泵，使二沉池内下部密度较大的泥浆通过污泥回流泵回流到旋流离心分离设备，上部的清水通过溢流槽流到消毒池；
(5)步骤(4)的泥浆在经过旋流离心分离设备旋流分离后，旋流离心分离设备上部较轻的物质回到二沉池，下部较重的物质回流到A级生化池和O级生化池；该旋流离心分离设备的底流率为10-20％；
(6)污水在流入二沉池之前，在污水中加入絮凝剂；
所述水处理微生物高流动载体的制备方法如下：
将膨润土、粉煤灰、羟基磷灰石、淀粉、凹凸棒土、碳酸钙、碳粉、磁粉混合后球磨至粒径为10-20μm，将混合物造粒成型，经过焙烧，即得。
2.根据权利要求1所述的调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，所述A级生化池左侧上部还设有进水挡板。
3.根据权利要求1所述的调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，所述混合水管上还设有管道混合器。
4.根据权利要求3所述的调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，所述管道混合器与外部的加药装置连接。
5.根据权利要求1所述的调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，所述水处理微生物高流动载体的投放量与污水的料液比为200-400mg/L。
6.根据权利要求1所述的调控微生物对数期生长的污水处理方法，其特征在于，步骤(6)所述絮凝剂的添加量与污水的料液比为5-20g/t。
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