[發(fā)明專利]一種污水處理新工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510512052.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN105084541A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒海明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)，具體地說是一種污水處理新工藝。

背景技術(shù)

根據(jù)2013年中國環(huán)境狀況公報(bào)(由國家環(huán)境保護(hù)部發(fā)布)，61個(gè)國控重點(diǎn)湖泊(水庫)中，富營(yíng)養(yǎng)、中營(yíng)養(yǎng)和貧營(yíng)養(yǎng)的湖泊(水庫)比例分別為27.8％、57.4％和14.8％，主要污染指標(biāo)為總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。其中，太湖：主要污染指標(biāo)為總磷和化學(xué)需氧量；營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，全湖總體為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；從分布看，西部沿岸區(qū)為中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，北部沿岸區(qū)、湖心區(qū)、東部沿岸區(qū)和南部沿岸區(qū)均為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。滇池：主要污染指標(biāo)為總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)；營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，全湖總體為中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；從分布看，草海和外海均為中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。巢湖：主要污染指標(biāo)為總磷和化學(xué)需氧量；營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，全湖總體為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；從分布看，西半湖為中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，東半湖為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。王蘇民等人關(guān)于我國湖泊環(huán)境演變及其成因機(jī)制的研究指出：我國眾多湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化主要由人類活動(dòng)加劇而導(dǎo)致流域營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入量的過度增加而引起的，尤其是氮和磷的過多輸入。

氮、磷元素是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的兩個(gè)重要因子，許多國家對(duì)其排放濃度都有著嚴(yán)格限制。我國國家環(huán)境保護(hù)部要求城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入重點(diǎn)流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。隨著氮、磷排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，在新建污水處理廠或已有污水處理廠的工藝升級(jí)改造過程中，高效率低能耗的生物脫氮除磷技術(shù)應(yīng)用尤為重要。

長(zhǎng)期以來，我國城鎮(zhèn)生活污水C/N比較低，采用傳統(tǒng)的單污泥生物脫氮除磷工藝(如：A₂O和氧化溝)時(shí)存在著三個(gè)主要問題：(1)碳源不足：厭氧釋磷和反硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)；(2)泥齡矛盾：硝化菌代謝周期長(zhǎng)，而異養(yǎng)菌和聚磷菌代謝周期短；(3)硝化菌和異氧菌對(duì)氧的競(jìng)爭(zhēng)，只有當(dāng)有機(jī)物降解完全時(shí)硝化菌才能成為優(yōu)勢(shì)種群。為保證氮、磷達(dá)標(biāo)排放，通常采用外加碳源、增加回流、增加曝氣量等措施來提高脫氮除磷效果，增加了污水處理成本和能源的消耗。因此，開發(fā)適應(yīng)低C/N比污水高效率低能耗的脫氮除磷技術(shù)對(duì)促進(jìn)污水處理事業(yè)的發(fā)展、改善水環(huán)境質(zhì)量具有重大意義。

本課題組在前期研究中，針對(duì)低C/N比生活污水處理，研發(fā)了一種新的工藝(鄒海明，呂錫武，李婷.反硝化除磷-誘導(dǎo)結(jié)晶磷回收工藝試驗(yàn)[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,42(4):127-132.)

該工藝的特點(diǎn)是采用雙污泥形式(即DPAO和硝化細(xì)菌處于兩個(gè)獨(dú)立的污泥系統(tǒng)，充分地發(fā)揮反硝化脫氮除磷和硝化反應(yīng)的各自特點(diǎn))，在缺氧環(huán)境下，DPAO可在反硝化脫氮的同時(shí)吸收磷，提高了碳源的利用效率。該工藝可緩解傳統(tǒng)脫氮除磷工藝的三個(gè)突出矛盾：(1)碳源不足：厭氧釋磷和反硝化脫氮對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)；(2)泥齡矛盾：硝化菌代謝周期長(zhǎng)，而異養(yǎng)菌和聚磷菌代謝周期短；(3)硝化菌和異氧菌對(duì)氧的競(jìng)爭(zhēng)，只有當(dāng)有機(jī)物降解完全時(shí)硝化菌才能成為優(yōu)勢(shì)種群。盡管該工藝處理低C/N比生活污水時(shí)取得了很好的效果，然而該工藝需要構(gòu)筑物多(厭氧池1個(gè)、好氧硝化池1個(gè)，缺氧池1個(gè)，后置曝氣池1個(gè)，沉淀池3個(gè))，運(yùn)行耗能大，難以真正地應(yīng)用到實(shí)際污水處理之中。

迄今為止能低能耗、高效率處理低C/N比生活污水仍然是一個(gè)難以解決的技術(shù)問題。

因此發(fā)明一種處理低C/N比生活污水，效率高、能耗低的新工藝對(duì)于環(huán)境保護(hù)(特別是水體富營(yíng)養(yǎng)化的防控)、降低水處理成本是水處理界十分重要的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種處理低C/N比生活污水，效率高、能耗低的新工藝。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

(1)打開進(jìn)水閥門2，生活污水從管道1進(jìn)入反應(yīng)器11，開啟攪拌器3，厭氧反應(yīng)2h；

(2)厭氧反應(yīng)完成后靜止0.5h，打開閥門4，上清液自流至反應(yīng)器12；

(3)開啟曝氣裝置5提供溶解氧，攪拌器6，進(jìn)行好氧硝化4h；

(4)硝化反應(yīng)完成后靜止0.5h，打開閥門7，啟動(dòng)水泵8，將上清液提升至反應(yīng)器11；

(5)開啟攪拌器3，缺氧反應(yīng)2h；

(6)缺氧反應(yīng)完成后靜止0.5h，打開閥門13，從管道14排出處理后的水。

步驟(3)所述溶解氧濃度，大于2mg/L。

本發(fā)明的要點(diǎn)是：

將現(xiàn)有的以空間分隔為主體的工藝進(jìn)行改造，創(chuàng)建了以時(shí)間和空間相結(jié)合的新工藝，整個(gè)工藝只需要兩個(gè)構(gòu)筑物，在運(yùn)行過程中只需要一個(gè)提升泵，大大降低了能耗。