公开(公告)日2010.12.22
IPC分类号C02F3/30; C02F9/14
摘要
本发明公开了A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水的装置与方法，装置包括顺序连接的进水水箱、A2O反应器、二沉池、中间水箱、BAF反应器以及出水水箱;原水从进水箱泵入厌氧区，同时进入的还有回流污泥;厌氧区混合液进入缺氧区，同时进入缺氧区的还有来硝化液;缺氧区的混合液随后进入好氧区;来自A2O的混合液进入二沉池，然后流入中间水箱，上清液由中间水箱泵入BAF中，二沉池中污泥重回流到厌氧区，分离后的上清液进入BAF，BAF出水进入出水箱，而出水箱中的水部分回流到缺氧区，另一部分排放。本发明可以减少曝气量，节省碳源，有效的提高硝化效率，同时延长BAF的反冲洗时间。
权利要求书
1.一种A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水 的装置，其特征在于，包括顺序连接的进水水箱(1)、A2O反应器(2)、二沉池(3)、中间水箱(4)、BAF反应器(5)以及出水水箱(6)，A2O反应器的厌氧区和缺氧区分别设有搅拌装置，二沉池(3)污泥斗底端污泥回流管路通过回流泵和A2O(2)的厌氧段进水端相连接，出水水箱(6)通过硝化液回流管路和回流泵与A2O反应器(2)的缺氧区进水端相连接。
2.一种A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)原水经蠕动泵从进水水箱(1)中泵入A2O(2)的厌氧区，同时进入的还有二沉池(3)的回流污泥，与厌氧区的污泥混合后，聚磷菌吸收原水中有机物，并以PHAs的形式贮存在其生物体内，同时释放磷;
(2)厌氧区的混合液进入A2O(2)的缺氧区，同时进入缺氧区的还有来自出水水箱(6)中的硝化液，在此阶段完成的是反硝化以及缺氧吸磷作用;
(3)缺氧区的混合液随后进入A2O(2)的好氧区;
(4)来自A2O(2)工艺段的混合液进入二沉池(3)，实现混合液的泥水分离，混合液从二沉池流入到中间水箱(4)，富含氨氮的上清液经高压泵(8)由中间水箱(4)泵入BAF(5)中，二沉池(3)泥斗中沉积的污泥又重新回流到A2O(2)的厌氧区;
(5)经二沉池(3)分离的上清液进入BAF(5)，BAF(5)实现好氧硝化生物膜对氨氮的硝化作用;
(6)BAF(5)出水最终进入出水水箱(6)，而出水水箱(6)中的硝化液回流到A2O(2)的缺氧区，硝化液回流比为200%-300%，另一部分排放。
说明书
A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种城市生活污水处理装置与方法，能够使得低C/N生活污水达到深度脱氮除磷，属于污水处理领域。
背景技术
氮和磷元素的过量排放成为水体富营养化的重要因素，控制水体富营养化最主要的途径就是对污水进行深度的脱氮除磷，从污染源头开始防治。影响污水处理的因素有很多，其中比较重要的是碳源。而我国城市生活污水最明显的特征就是低C/N，这就要求我们提出一个工艺能够将低C/N的生活污水进行深度的脱氮除磷。几乎所有的同步脱氮除磷工艺都是单污泥系统即硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌等不同生理习性微生物生活在同一个微生物环境中。对环境的要求不相同的微生物生活在一起，无法保证它们能够在各自最适宜的环境下成长，这必定会影响处理效果。最明显的是聚磷菌和硝化细菌对污泥龄的不同要求使得脱氮和除磷形成对立的矛盾，往往成为单污泥系统同步脱氮除磷的效率不稳定、达标率低的主要原因。
A2O工艺作为一种最简单的同步脱氮除磷单污泥工艺，具有构造简单、水力停留时间短、设计运行经验成熟、控制杂性小和不易产生污泥膨胀等一系列优点，是目前国内外城镇污水厂的主体工艺。然而由于上述原因很难使得脱氮除磷稳定达到一个良好的状态，这就要求我们针对其工艺的不足进行改造和优化升级。
BAF以其灵活的模块化设计、占地面积小、硝化效果稳定等优点越来越受到人们的青睐。其最主要的功能是能为硝化细菌提供一个良好的硝化环境。
针对A2O工艺固有的缺陷以及BAF的优点，提出了A2O-BAF双污泥系统，该工艺将BAF置于二沉池之后，其主要目的是完成硝化反应，而有机物的去除、除磷、反硝化都在的A2O中进行。大部分BAF的出水回流到A2O的缺氧段为反硝化和缺氧吸磷提供电子受体。
发明内容
本发明的目的是要提供一种A2O-BAF(anaerobic-anoxic-aerobic and biological aerated filter)工艺处理低C/N城市生活污水的装置与方法，解决低C/N生活污水的深度脱氮除磷技术，使处理水质达到国家一级A排放标准。
本发明的技术方案：一种A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水的装置包括顺序连接的进水水箱(1)、A2O反应器(2)、二沉池(3)、中间水箱(4)、BAF反应器(5)以及出水水箱(6)，A2O反应器的厌氧区和缺氧区分别设有搅拌装置，二沉池(3)污泥斗底端污泥回流管路通过回流泵和A2O(2)的厌氧段进水端相连接，出水水箱(6)通过硝化液回流管路和回流泵与A2O反应器(2)的缺氧区进水端相连接。
一种A2O-BAF工艺处理低C/N城市生活污水的方法，包括以下几个步骤：
(1)原水经蠕动泵从进水水箱(1)中泵入A2O(2)的厌氧区，同时进入的还有二沉池(3)的回流污泥，与厌氧区的污泥混合后，聚磷菌约吸收原水中82-88%的有机物，并以PHAs的形式贮存在其生物体内，同时释放磷。
(2)厌氧区的混合液进入A2O(2)的缺氧区，同时进入缺氧区的还有来自出水水箱(6)中的硝化液，在此阶段完成的是反硝化以及缺氧吸磷作用。
(3)缺氧区的混合液随后进入A2O(2)的好氧区，此阶段的主要作用是进一步吸收剩余的磷，同时去除2-5%的有机物。
(4)来自A2O(2)工艺段的混合液进入二沉池(3)，实现混合液的泥水分离，混合液从二沉池流入到中间水箱(4)，富含氨氮的上清液经高压泵(8)由中间水箱(4)泵入BAF(5)中，二沉池(3)泥斗中沉积的污泥又重新回流到A2O(2)的厌氧区。
(5)经二沉池(3)分离的上清液进入BAF(5)，BAF(5)主要的功能是实现好氧硝化生物膜对氨氮的硝化作用。
(6)BAF(5)出水最终进入出水水箱(6)，而出水水箱(6)中的硝化液回流到A2O(2)的缺氧区，硝化液回流比为200%-300%，另一部分排放。
本发明的有益效果：
采用A2O-BAF工艺处理低C/N实际城市生活污水，能够充分发挥A2O工艺和BAF工艺各自的优势。由于A2O系统的缺氧段较长，好氧段较短从而给反硝化除磷菌提供了良好的生存环境，反硝化除磷菌得以大量的繁殖，这样即节省了碳源又能够充分的利用原水中的有限碳源，短的好氧段又可以有效的节省曝气量。BAF设置在最后工艺段可以有效的降低出水的浊度。将硝化细菌和聚磷菌分离在两个独立的系统中保证了系统的深度脱氮除磷效率，使处理水质达到国家一级A排放标准。本发明可广泛应用于大中城镇城市污水的处理，特别适用于已采用以A2O工艺的污水处理厂。首先应采取一定方法快速的启动BAF和整套系统，并根据当地的进水水质确定各工艺段的影响因素。待系统稳定后根据实际运行情况调整某些参数和控制规则，例如回流比、沉淀时间等，以取得理想的出水水质。本发明的A2O-BAF工艺处理低C/N生活污水的方法可以广泛的应用于大、中、小城市的生活污水处理，以及对旧水厂的改造和优化升级有一定的参考价值。
本发明具有以下优点：
(1)传统的A2O工艺将脱氮和除磷置于同一系统中，最主要的问题是存在污泥龄的矛盾，而该工艺将硝化和除磷分别置于两个系统中进行，解决了硝化细菌和聚磷菌对污泥龄要求不同的矛盾。
(2)传统的A2O工艺污泥龄一般很长，相应好氧段也较长，主要考虑到硝化细菌的世代时间长，而该组合工艺硝化作用主要在BAF中进行，所以前置的A2O所需的好氧段较短，从而减少了曝气量。A2O中的较短的好氧段的主要目的在于对缺氧段没有吸干净的磷进行进一步的去除，而不是用于硝化作用。
(3)在处理低C/N比的生活污水时，前置A2O可以给反硝化除磷菌提供一个适宜的环境，反硝化除磷将是系统除磷的主要形式，这就可以节省碳源以及有效的利用碳源。
(4)由于有机物和悬浮物质大多都在A2O中去除，这更有利于BAF中硝化作用的进行，而生物膜污泥龄长的特征又可以有效的提高硝化效率，同时延长BAF的反冲洗时间。
(5)A2O-BAF工艺中的A2O出水含有少量硝酸盐和亚硝酸盐，二沉池中不易发生因反硝化而产生的污泥上浮，回流污泥回流到厌氧段后，无氧的释放过程，从而更容易形成厌氧条件，增强了原水中有机磷在厌氧段的释磷率，以便于在缺氧段和好氧段更好的吸磷。
