[發明專利]對低溫低碳氮比污水進行生物脫氮的方法

有效

• 申請號: 201510081065.8
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104609560B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 陳秀榮;施震東;何怡萱;唐慶杰;王璐;李佳慧;張玉瑩
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及一種對污水進行生物脫氮的方法，尤其是涉及一種對低溫低碳氮比污水進行生物脫氮的方法。

背景技術

城市污水廠的污水進水具有低碳氮比的特點，其碳氮比(COD/TN)一般要遠低于理想的10:1的生物脫氮要求，用傳統的活性污泥法脫氮會受到有機碳源不足的制約，并且在北方低溫條件下硝化反應受到抑制，使得脫氮效果進一步弱化，導致出水總氮難以達標。目前較為主流的城市污水廠活性污泥法為缺氧-好氧工藝，其具有運行穩定、操作維護簡單、可有效脫氮等優勢。

為強化缺氧-好氧工藝在低溫條件下的生化效能，目前，人們主要關注調整工況參數(污泥齡和生物負荷)的工程措施，即通過保持活性污泥高泥齡、低生物負荷，以實現對難降解復雜有機物的有效去除，但污泥特性是通過環境條件的整體優化得以保證的，個別工況參數的改變難以長期維持理想的污泥性狀，如因單獨降低負荷則難以保持污泥較高活性和高污泥濃度，最終缺氧-好氧系統整體效能難以維持穩定。在現有工程應用中，也有通過強化好氧池(O池)的空氣曝氣強度來加強池內混合和剪切效果，但這樣勢必造成空氣曝氣的能耗浪費，且獲得的效果并不顯著。

因此，目前的缺氧-好氧工藝硝化、脫氮及有機污染物去除效能較低，使得出水的COD值、氨氮含量和總氮水平仍較高。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種對低溫低碳氮比污水進行生物脫氮的方法。

本發明通過多點進水的兩級或多級缺氧-好氧工藝以及模塊化生物膜組件的使用，能夠有效地改善低溫條件下的出水質量。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種對低溫低碳氮比污水進行生物脫氮的方法，采用缺氧池、好氧池交替布置、連續排列并連通的裝置進行污水生物脫氮，污水原水分流進入到各缺氧池內，末端好氧池的出水分別回流至各缺氧池內，在各好氧池內設置生物膜組件維持活性污泥的生物量。其中，污水原水分點進水可充分利用每級處理工藝的處理能力，分點回流可均勻分布硝態氮濃度。

所述的污水原水的水溫≤10℃，碳氮比COD/TN≤4；所述污水原水的COD值為200-300mg/L，氨氮含量為25-35mg/L，總氮含量為50-75mg/L，SS含量為200-300mg/L。

采用兩級缺氧池、好氧池交替布置的裝置進行污水生物脫氮，第一級缺氧池與第二級缺氧池的進水分流比按5:5或7:3操作；當污水原水COD/TN低于3:1時，污水經過第一級缺氧-好氧工段后有機碳源不足，通過增大原水向二級缺氧池的進水比例有效解決了該問題，第一級缺氧池與第二級缺氧池的進水分流比按5:5操作；當污水原水COD/TN大于3時，污水經過第一級缺氧-好氧工段后有機碳源相對充足，此時第一級缺氧池與第二級缺氧池的進水分流比按7:3操作。

采用多點內回流，解決了單點內回流造成的多級缺氧-好氧反應池內的硝酸鹽氮分布不均問題，實現強化反硝化脫氮效果。控制末端好氧池的出水內回流比為2-4；當采用兩級缺氧池、好氧池交替布置的裝置進行污水生物脫氮時，第一級缺氧池與第二級缺氧池的內回流量之比與第一級缺氧池與第二級缺氧池的污水原水進水量之比相同。

所述的好氧池內進行空氣曝氣，并于液面下0.2-0.5m處浸沒式懸掛厚度為0.3-0.6m的粒狀介質生物膜組件，優選為0.5-0.6m。本組件為模塊化組件，即，在具體實施的時候，可依據實際工況與出水要求靈活選擇覆蓋的程度，具體可參考如下情況：采用兩級缺氧池、好氧池交替布置的裝置進行污水生物脫氮時，所述的生物膜組件選擇在第一級好氧池與第二級好氧池的頂部全覆蓋，或者選擇在第二級好氧池末端局部覆蓋。當低溫季節(水溫<10℃)時，為確保池內保溫效果，可選擇在第一級好氧池與第二級好氧池的頂部全覆蓋；當僅為保證系統末端生物量時，可選擇在距第二級好氧池末端1/4-1/3處覆蓋，優選為1/3。

所述的生物膜組件的填充物質為頁巖陶粒或不易堵塞的輕質多孔顆粒，掛膜后容重為0.95-1.05g/cm³，與污水密度相仿，可以在污水中呈現懸浮狀態，適于微生物生長且不易堵塞，填料填充空間占組件總填充空間的70％-85％，優選為80％-85％。填料的粒徑為10-20mm、容重0.36-0.8g/cm³、孔隙率≥45％、微孔內徑不小于5μm的大或中孔發達的介質材料。

所述的頁巖陶粒包裹在網格孔徑小于0.8cm的濾網內，整體置于由不易腐蝕的高強度材料所構建的骨架中，再固定在好氧池內壁。