申请日2010.03.16
公开(公告)日2010.12.01
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开了一种用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，通过三个阶段和二沉池的处理，使处理后的污水达到排放标准，其主要特点是在第一阶段将流入的污水和二沉池的回流污泥搅拌并混合，在第二阶段水平地循环推动第一阶段的出水和第三阶的回流液并混合，在第三阶段水平地推动和搅拌第二阶段的出水，并在二沉池将三阶段的出水分离成清水和沉淀活性污泥。同时本发明还提供了一种利用于上述污水工艺的设施，通过同心设置的圆池和两个环形池作为三个阶段池。本发明工艺运行可靠，控制灵活且经济，污泥沉降性好，能够高效地达到去除市政污水中有机污染物和脱氮除磷的效果。配备的设施造价便宜，运行能耗低，维护量小，便于安装和操控。
权利要求书
1.一种用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其工艺步骤如下：
a)在第一阶段将流入的污水和二沉池的回流污泥搅拌并混合，之后混合液进入到第二阶段;
b)在第二阶段水平地循环推动从第一阶段过来的混合液和第三阶段的过来回流液，使它们混合，之后第二阶段混合液流入第三阶段;
c)在第三阶段利用射流曝气机水平地循环推动和搅拌第二阶段混合液，之后第三阶段混合液一部份流入二沉池，另一部份回流至第二阶段;
d)在二沉池将第三阶段的出水分离成清水和沉淀活性污泥，其沉淀的活性污泥大部份回流至第一阶段，小部分作为剩余物泥排出。
2.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所述第一阶段的有效容积占三个阶段有效容积的5～15%。
3.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所述第二阶段的有效容积占三个阶段有效容积的15～35%。
4.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所述第三阶段的有效容积占三个阶段有效容积的50～80%。
5.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所有阶段的平均容积负荷在0.15～0.4kg BOD5/(m3·d)。
6.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是第三阶段的混合液悬浮固体浓度在2.5～6kg MLSS/m3。
7.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所述进入到第二阶段的第三阶段回流量是平均污水进水量的1～4倍。
8.根据权利要求7所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是所述进入第二阶段的第三阶段回流量是平均污水进水量的2～3倍。
9.根据权利要求1所述的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其特征是第二阶段内的单位供气量低于0.2m3/(m3·h)。
10.一种用于市政污水生物处理的活性污泥工艺设施，其特征是它由一座圆池、两个环形池和二沉池组成，圆池位于两个环形池中心处，它们三者同心，由内向外分别为第一阶段池、第二阶段池和第三阶段池，圆池内设一台居中的竖直搅拌器，在紧靠圆池外侧的第二阶段池内倾斜或水平安装有螺旋桨搅拌器，在最外侧的第三阶段池内设有射流爆气机。
说明书
用于市政污水生物处理的活性污泥工艺和设施
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺和设施。
背景技术
目前用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，比如在ATV手册(曾经的ATV协会，现在的DWA协会)1997年第4版的“污水的生物和深度处理”的257至445页中已有介绍，是将已经分离出大颗粒物质和砂子的入流污水在曝气池中与来自二沉池的回流污泥混合并充氧。主要由活性微生物(细菌、酵母菌、真菌)组成的污泥可降解污水中含有的溶解性和非溶解性有机污染物。在主要的好氧降解过程中产生二氧化碳、水、热量和新污泥(剩余污泥)。在曝气池处理之后悬浮液流入二沉池，在那里活性污泥絮凝并沉降到池底。净化后的污水将被继续处理或者排放到自然水体。沉淀后的活性污泥将被浓缩并作为回流污泥重新返回到曝气池。
活性污泥法的多种变型工艺已被人所知，也包括划分曝气容积即按区域划分曝气池的工艺。这类工艺的参数如BOD5容积负荷和混合液悬浮固体浓度类同与本发明中涉及的参数。由于没有厌氧池和缺氧池，经机械处理的污水进入跑道形或圆形曝气池。在池内由于曝气设备局部供氧，使污水循环流过靠近曝气设备的好氧段和远离曝气设备的缺氧段，从而达到去除BOD，硝化和反硝化的效果。或者通过调节曝气时间实现好氧和缺氧交替的环境条件从而达到硝化和反硝化的效果。
此外，须另设厌氧池或投加化学药剂才能达到除磷效果。在曝气池处理之后悬浮液流入二沉池，在那里活性污泥絮凝并沉降到池底。净化后的污水将被继续处理或者排放到自然水体。沉淀后的活性污泥将被浓缩并作为回流污泥重新返回到曝气池。
在期刊杂志《Korrespondenz Abwasser》第5/87期中的504-508以及511-513页中详细介绍了氧化沟及其最重要的变型工艺(序批式氧化沟、交替式双氧化沟和带二沉池的氧化沟)。这些氧化沟的水深几乎在1.1到1.5米的范围内，从而导致了占地面积过大。转刷曝气机提供必要的氧气和污水搅拌。这些转刷曝气机价格昂贵且维护量相对较大。为了产生足够的水平循环流，单位搅拌功率至少为15W/m3。如果需要进行间歇式反硝化，则曝气时间须缩短到12时/天。这样一来安装的曝气功率必须是连续曝气情况下的两倍。
氧化沟的进一步发展型式是装有倒伞型曝气机的卡鲁塞尔工艺。这种池子建造费用高，并且倒伞型曝气机价格昂贵、维护量相对较大。此外为了产生足够的水平循环流，单位搅拌功率至少为15W/m3。因为介于倒伞型曝气机之间的水流长度过长，所以难以控制充氧量和脱氮效果。
中心沉淀的一体化氧化沟和圆形曝气池造价便宜。但是为了产生足够的水平循环流，单位搅拌功率至少为10W/m3。此外转刷曝气机昂贵的费用及其维护也是其不足之处。如果需要进行间歇式反硝化，则曝气时间须缩短到12时/天。这样一来安装的曝气功率必须是连续充氧情况下的两倍。
前Stengelin公司的技术信息展示了循环流曝气的常用变型工艺。这些工艺中，水平轴低转速搅拌器可产生期望的循环流。为了达到充氧效果，压缩空气须在池底附近以微气泡的形式扩散。一体化氧化沟和圆形曝气池造价便宜。然而低转速搅拌器和微气泡底曝设备则非常昂贵，此外维护量也大。如果需要进行间歇式反硝化，则曝气时间须缩短到12时/天。这样一来安装的曝气功率必须是连续充氧情况下的两倍。
椭圆形曝气池造价高且设备贵。此外为了达到间歇式反硝化，曝气时间须缩短到12小时/天。对于所有的循环流曝气工艺，充氧量和脱氮效果的监测和控制复杂且昂贵。这些现有的系统往往建造和安装费用高，运行昂贵且效果并不令人满意。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的建造和安装费用高，运行昂贵且处理效果不佳的不足，提供一种处理效率高、运行经济、能快速深度降解污水中的含碳污染物和含氮化合物，并使溶解磷被活性污泥吸收的用于市政污水生物处理的活性污泥工艺和设施。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于市政污水生物处理的活性污泥工艺，其工艺步骤如下：
a)在第一阶段将流入的污水和二沉池的回流污泥搅拌并混合，之后混合液进入到第二阶段;
b)在第二阶段水平地循环推动从第一阶段过来的混合液和第三阶段过来的回流液，使它们混合，之后第二阶段混合液流入第三阶段;
c)在第三阶段利用射流曝气机水平地循环推动和搅拌第二阶段混合液，之后第三阶段混合液一部份流入二沉池，另一部份回流至第二阶段;
d)在二沉池将第三阶段的出水分离成清水和沉淀活性污泥，其沉淀的活性污泥大部份回流至第一阶段，小部分作为剩余物泥排出。
所述第一阶段的有效容积占三个阶段有效容积的5～15%。
所述第二阶段的有效容积占三个阶段有效容积的15～35%。
所述第三阶段的有效容积占三个阶段有效容积的50～80%。
所有阶段的平均容积负荷范围在0.15～0.4kg BOD5/(m3·d)之间。
所有阶段的混合液悬浮固体浓度范围在2.5～6kg MLSS/m3之间。
所述进入到第二阶段的第三阶段回流量是平均污水进水量的1～4倍。
所述进入第二阶段的第三阶段回流量是平均污水进水量的2～3倍。
第二阶段内的单位供气量低于0.2m3/(m3·h)。
本发明还提供了一种用于实现上述工艺的设施，其方案如下：
一种用于市政污水生物处理的活性污泥工艺设施，其特征是它由一座圆池、两个环形池和二沉池组成，圆池位于两个环形池中心处，它们三者同心，由内向外分别为第一阶段池、第二阶段池和第三阶段池，圆池内设一台居中的竖直搅拌器，在紧靠圆池外侧的第二阶段池内倾斜或水平安装有螺旋桨搅拌器，在最外侧的第三阶段池内设有射流爆气机。
本发明的有益效果有：
本工艺运行可靠，控制灵活且经济，污泥沉降性好，能够高效地达到去除市政污水中有机污染物和脱氮除磷的效果。配备的设施造价便宜，运行能耗低，维护量小，便于安装和操控。
