公布日：2022.08.26
申请日：2022.05.05
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/24(2006.01)N;C02F1/463(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申请涉及污水处理技术领域，具体公开了一种上升流活性污泥‑生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺。一种上升流活性污泥‑生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其依次包括以下步骤：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，其特征在于，在所述缓冲区缓冲与斜管沉淀之间还设置有释放区溶气气浮步骤；所述释放区内设置有溶气释放系统，经溶气气浮与斜管沉淀后的水中，20‑30%的水量回流至释放区继续进行溶气气浮，10‑20%的水量回流至好氧区进行充氧反应，剩余部分排出。本申请的污水处理工艺，污染物的去除率高，出水水质可以达到国家GB18918‑2002中的一级A类标准。
权利要求书
1.一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其依次包括以下步骤：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，其特征在于，在所述缓冲区缓冲与斜管沉淀之间还设置有释放区溶气气浮步骤；所述释放区内设置有溶气释放系统，经溶气气浮与斜管沉淀后的水中，20-30%的水量回流至释放区继续进行溶气气浮，10-20%的水量回流至好氧区进行充氧反应，剩余部分排出。
2.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：所述溶气释放系统中溶气释放的压力为0.3-0.45MPa。
3.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：所述电解絮凝处理中的阳极为铁阳极、铝阳极、铁铝复合阳极、不锈钢阳极中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：所述电絮凝双极板中极板面积与处理水量的关系为0.01-0.05m2/m3，电流密度为10-100A/m2。
5.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：经所述缓冲区缓冲产生的活性污泥中，10-20%回流至选择区再次进行处理，剩余部分作为剩余污泥排出系统外。
6.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：所述选择区设置有悬浮填料，所述悬浮填料呈内部填充有聚氨酯的球体。
7.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：污水在所述选择区处理时控制污水中的溶解氧含量为0.2-0.8mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其特征在于：所述活性污泥的浓度为4000-8000mg/L。
发明内容
为了提高污水处理效果，本申请提供一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺。
第一方面，本申请提供一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，采用如下的技术方案：一种上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺，其依次包括以下步骤：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，在所述缓冲区缓冲与斜管沉淀之间还设置有释放区溶气气浮步骤；所述释放区内设置有溶气释放系统，经溶气气浮与斜管沉淀后的水中，20-30％的水量回流至释放区继续进行溶气气浮，10-20％的水量回流至好氧区进行充氧反应，剩余部分排出。
通过采用上述技术方案，污水首先进入选择区，选择区中投放系统培养的微生物，对进入选择区的污水的氧气进行消耗，调整水体溶解氧；经选择区耗氧后的水进入缺/厌氧区，缺/厌氧区投放有系统培养的缺厌氧微生物，对污水中有机物的分解处理效果；污水通过缺/厌氧区后进入好氧区，好氧区投放有系统培养的好氧微生物，对污水中有机物的分解处理效果；污水经过缺/厌氧净化与好氧净化之后进行电絮凝处理与缓冲区缓冲，污水及活性污泥菌团在电絮凝双极板内部形成电絮凝反应，通过电解反应生成的羟基氧化物，对难降解物质进行强氧化分解，同时还可以对老化污泥进行氧化，使活跃的微生物菌团分解老化或死亡的污泥，降低了污泥的产量，并保证污水中污染物的高效去除。电絮凝反应将难降解的有机物降解后，可以有效的向微生物提供部分营养物质，加强整体菌胶团的絮凝效果，从而大幅度提高泥水分离效率，同时还可以很大程度的降低发生污泥膨胀的几率，使得在冬季也可以有效的进行泥水分离，相对于常规活性污泥法，可以避免二沉池的“污泥膨胀跑泥现象；经过电絮凝处理与缓冲区后泥水分离，泥水分离后的水进入到释放区，释放区内的溶气释放系统在释放区内释放溶气，形成“气-液”混合物，“气-液”混合物与通过泥水分离进入释放区的废水混合，产生的絮体杂质和固态污染物结合，形成“固-液-气”三相混合物，三相混合物经过斜管沉淀固液分离后，斜管处理后得到的水部分回流至释放区继续进行溶气气浮，部分回流至好氧区进行充氧反应，剩余部分排出，实现污水的净化。
本申请将活性污泥法、生物膜法、电絮凝与气浮工艺相结合，延长了污水处理系统中微生物的世代周期长度，使得在低浓度废水或高浓度废水的条件下，都有良好的适应性和污水处理效果，可以有效抵抗冲击负荷；缺/厌氧与好氧处理相结合，再结合气浮工艺，使得气浮工艺出水水质溶解氧可以充分被好氧反应所利用，进一步提高对污水的处理效果，使得污水处理的出水中污染物的去除率高，出水水质可以稳定达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准，在工艺参数如耗电量、回流量等进行增加后，除总氮参数外，其余水质指标可达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002中的III类标准。
优选的，所述溶气释放系统中通过溶气释放器进行溶气的释放，溶气释放器的反应压力为0.3-0.45Mpa。
通过采用上述技术方案，空气在本申请限定的0.3-0.45MPa压力下被强制溶解在水中，形成溶气水，然后突然释放，溶解在水中的空气析出，形成大量的微气泡群，与电絮凝泥水分离后产生的絮体杂质和固态污染物结合，再次对有机污染物进行去除，提高净化效果。若压力小于本申请限定的范围，则会导致溶气量减少，从而降低对有机污染物的去除效果；若压力过大，则会产生较大的耗电量，提高运行成本。
优选的，所述电解絮凝处理中的阳极为铁阳极、铝阳极、铁铝复合阳极、不锈钢阳极中的一种。
优选的，所述电絮凝双极板中极板面积与处理水量的关系为0.01-0.05m2/m3，电流密度为10-100A/m2。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高泥水分离效率，同时提高污染物的氧化分解效率。
优选的，经所述缓冲区缓冲产生的活性污泥中，10-20％回流至选择区再次进行处理，剩余部分作为剩余污泥排出系统外。
通过采用上述技术方案，泥水分离后产生的活性污泥回流至缺/厌氧区，一方面为缺/厌氧区补充活性污泥，保证缺/厌氧区中处理工艺的正常进行，另一方面活性污泥中可能夹杂部分有机污染物，回流的活性污泥再次经过缺/厌氧、好氧处理，进一步对残留的有机污染物进行分解去除，提高对污水中有机污染物的净化效果。
优选的，所述选择区设置有悬浮填料，所述悬浮填料呈内部填充有聚氨酯的球体。
通过采用上述技术方案，在选择区中投放系统培养的微生物，微生物附着在悬浮填料上形成生物膜，对进入选择区的污水的氧气进行消耗，调整水体溶解氧，降低污水中携带的溶解氧过多而造成对缺/厌氧区的微生物造成的伤害，保证缺/厌氧区的微生物的活性，从而保证缺/厌氧区中对污水中污染物的分解效果。
优选的，污水在所述选择区处理时控制污水中的溶解氧含量为0.2-0.8mg/L。
通过采用上述技术方案，将进入缺/厌氧区的污水的溶解氧浓度控制在0.1-0.2mg/L内，可以在缺/厌氧处理与处理成本之间达到最优的效果；若溶解氧的浓度过高则会对缺/厌氧区的处理效果带来不利影响，若将溶解氧的浓度控制在更低的水平，则需要扩大选择区的面积或者加大选择区中微生物的投放量，造成成本的提高。
优选的，所述活性污泥的浓度为4000-8000mg/L。
通过采用上述技术方案，活性污泥浓度在4000-8000mg/L可以与填料配合达到最好的污水净化效果。若活性污泥浓度过低，则需要增大缺/厌氧区以及好氧区的容积，提高成本，同时还是使得系统内容易产生泡沫、供气量不足，影响对污水中污染物的分解效果；若活性污泥浓度过高，则需要增加污泥回流比，同样需要扩大容积，提高成本。
综上所述，本申请具有以下有益效果：本申请将活性污泥法、生物膜法、电絮凝与气浮工艺相结合，延长了污水处理系统中微生物的世代周期长度，使得在低浓度废水或高浓度废水的条件下，都有良好的适应性和污水处理效果，可以有效抵抗冲击负荷；缺/厌氧与好氧处理相结合，再结合气浮工艺，使得气浮工艺出水水质溶解氧可以充分被好氧反应所利用，进一步提高对污水的处理效果，使得污水处理的出水中污染物的去除率高，出水水质可以稳定达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准，在工艺参数如耗电量、回流量等进行增加后，除总氮参数外，其余水质指标可达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002中的III类标准。
（发明人：董浩;袁境）
