申请日2004.07.14
公开(公告)日2005.09.21
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30
摘要
本发明公开一种有效的市政废水处理装置和方法，其特征在于：氮通过循环曝气反应器中的硝化和脱硝反应而除去，其中，在单个反应器中厌氧状态、缺氧状态和有氧状态转变为时间概念，未处理的有机物质被24小时连续曝气反应器进一步除去。
权利要求书
1.在市政废水处理装置中，所述装置的特征在于包括以下部件：
循环曝气反应器2，该反应器具有24小时连续供应的废水，由在预 定的时间间隔工作的定时器循环曝气，其中，氨水中的氮被从微生物控 制槽中洗脱出来的微生物在有氧状态下硝化，在停止氧气供应的缺氧状 态下已硝化的硝酸盐氮还原为N2气并被除去，且磷通过磷聚积有机体 (PAOs)以正磷酸盐(PO4-P)的形式洗脱出来，在厌氧状态下该磷聚积有机 体能够将磷以多磷酸盐(poly-p)的形式聚积在细胞内，在厌氧状态下循环 曝气反应器中的NOx-N的浓度通过缺氧状态下的脱硝作用达到零;
微生物控制槽5，其安装在循环曝气反应器内且在循环曝气反应器 中的有氧状态下洗脱活性微生物;
连续曝气反应器3，其被24小时连续供应的氧气曝气，用于进一步 处理一些因连续注入而在循环曝气反应器中未被处理的有机物质;
沉降槽4，用于从已处理的废水中固液分离微生物;
污泥返回线13，用于根据循环曝气反应器中的微生物浓度的必须 量，将沉降槽中沉降的污泥送回循环曝气反应器;
废污泥输送线14，用于将沉降槽中多余的污泥输送到污泥储槽6;
污泥储槽6，用于排出多余的污泥;和
污泥储槽上清液返回线15，用于将上清液和所供应的废水一起送入 循环曝气反应器。
2.权利要求1中的装置，其中空气供应时间为3.5小时，缺氧状态 保持1.5小时和厌氧状态的保持时间为1小时。
3.一种市政废水的处理方法，所述方法的特征在于包含以下步骤：
硝化步骤，在循环曝气反应器的有氧状态下，用从微生物控制槽中 洗脱出来的微生物氧化氨水中的氮;
脱硝步骤，在循环曝气反应器停止氧气供应的缺氧状态下，还原被 硝化的硝酸盐氮为N2气;
通过PAOs以PO4-P的形式洗脱磷的步骤，该PAOs在厌氧状态下 将磷以多磷酸盐颗粒(Xpp)的形式聚积在细胞内，在厌氧状态下循环曝 气反应器中的NOx-N的浓度通过缺氧状态下的脱硝作用达到零;
连续曝气步骤，通过24小时连续供应的氧气来二次处理一些因连 续注入而在循环曝气步骤中未被处理的有机物质;
沉降步骤，用于从已被处理的废水中固液分离微生物;
污泥返回步骤，用于根据循环曝气反应器中的微生物浓度的必须 量，将沉降的污泥送回循环曝气反应器，以及将剩下的多余的污泥集中 在污泥储槽中;
排放步骤，用于排出集中在污泥储槽中的污泥，以及将污泥储槽的 上清液和所供应的废水一起送入循环曝气反应器中。
说明书
市政废水处理装置及采用连续进料和 循环曝气的方法
技术领域
本发明涉及市政废水处理装置(municipal wastewater treatment apparatus)以及利用连续进料(continuous feed)和循环曝气(cyclic aeration) 的处理方法，其中单一反应池中的厌氧状态(anaerobic state)、缺氧状态 (anoxic state)和有氧状态(oxic state)被转换成时间概念(time concept)，以 同时除去有机物质和营养物质。
背景技术
在一个完全的批处理类型(complete batch type)SBR中，通过已处理 的水排放之后的市政废水的缺氧流入而起动循环，并且进行脱硝作用 (denitrification)。进入的废水作为碳源被耗尽以提高硝化微生物的生长 条件，而在没有废水流入的情况下则发生有氧反应。并且，在沉降/排放 过程中，废水是不流动的。所述SBR，一种完全的批处理类型，有很高 的沉降效率，并且可以增加已被处理的水的排放百分比。
Omniflo SBR包括一个逻辑控制单元和一个曝气单元(aeration unit)， 而且可以通过测定DO的方法控制曝气单元，将硝化作用过程和脱硝作 用过程最优化。
由Transenviro公司开发的循环的活性污泥系统(CASSTM)包括在入 口处的选择器(selector)，返回的污泥进入该选择器。主要的脱硝反应发 生在混合槽中，并且是在有氧条件或者污泥絮凝物中的缺氧条件下进 行。该系统具有避免了污泥的浮选的优点，因为减少了在沉降阶段通过 废水流入而发生的脱硝作用，同时纤维状有机体(filamentous organisms) 的生长受到抑制，而且由于水力搅拌性(hydraulic stirrability)，也不需要 搅拌器。
在间歇性循环延时曝气系统(ICEAS)中，在各相中连续供应流入水， 主要的脱硝反应在因空气开/关(air on/off)引起的污泥絮状物(sludge floc) 中的缺氧条件下进行。该系统由单一反应器组成，该反应器包括顶部区 域的选择器、中间区域的主槽和底部的沉降槽(sedimentation tank)组成。 顶部区域的选择器促进了脱硝微生物的生长，并且同时通过除氮抑制了 纤维状有机体的生长。
已被安装到通常的市政废水处理厂的SBR反应器，CASS和ICEAS， 都有以下一些不足之处：它们的操作复杂且一些有机物质可能在缺氧和 厌氧状态下以未被处理状态排放。因此，为了更完全地处理这些有机物 质，需要改进处理过程。
发明内容
本发明的目的是提供有效的市政废水处理装置和方法，通过诱发单 一反应器中的硝化和脱硝反应来除去废水中的氮，并且在市政废水处理 过程中能更有效地除去有机物质。
已经发现：在市政废水处理过程中通过使用连续曝气反应器和循环 曝气反应器同时除去有机物质和营养物质可以实现上述目的，利用循环 曝气阶段通过硝化反应和脱硝反应除氮，以及通过连续曝气阶段更有效 地除去有机物质。
因此，本发明提供有效的市政废水处理装置和方法，其特征在于： 通过循环曝气反应器中的硝化和脱硝反应除去氮，其中，在单一反应器 中厌氧状态、缺氧状态和有氧状态都转换成时间概念，并且，那些未被 处理的有机物质通过24小时连续曝气反应器而被进一步除去。
