公布日：2022.07.22
申请日：2022.05.24
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置与方法。所述污水处理装置包括依次连接的原水水箱、载体投加箱、A2/O生化池、机械分离池、沉淀分离池和出水水箱；沉淀分离池包括在水流方向上依次设置的沉淀一区和沉淀二区，污泥颗粒在所述沉淀一区收集，通过内回流泵的方式返回生化池缺氧区，活性污泥在沉淀二区收集，通过外回流泵的方式返回生化池厌氧区；所述载体投加箱用于投加粒径范围在50um‑500um之间，集中分布区间不超过100um的具有生物亲和性的供微生物生长的复合载体颗粒。在低浓度城镇污水条件下，培养出结构紧密的污泥颗粒，形成了丰富的微生物群落，尺寸均匀，沉降速度可达30‑80m/h。
权利要求书
1.一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，包括依次连接的原水水箱、载体投加箱、A2/O生化池、沉淀分离池和出水水箱；其中，所述载体投加箱用于投加粒径范围在50um-500um之间，集中分布区间不超过100um的具有生物亲和性的供微生物生长的复合载体颗粒；所述A2/O生化池包括厌氧区、缺氧区和好氧区，微生物在所述复合载体颗粒上富集，培养形成由功能载体为核心的污泥颗粒，所述好氧区与所述沉淀分离池相连，以将经所述A2/O生化池处理过的污水传送至所述沉淀分离池；所述沉淀分离池包括在水流方向上依次设置的沉淀一区和沉淀二区，所述污泥颗粒在所述沉淀一区收集，通过内回流泵的方式返回生化池缺氧区，活性污泥在沉淀二区收集，通过外回流泵的方式返回生化池厌氧区，沉淀分离区池的上清液通过出流堰进入出所述水水箱。
2.根据权利要求1所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，还包括机械分离池，所述好氧区通过管道与机械分离池相连，机械分离池通过导流槽和出水堰与所述沉淀分离池相连。
3.根据权利要求1所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，所述原水水箱和所述载体投加箱通过进水泵与计量泵与厌氧区相连，所述载体投加箱内还设有载体投加桶搅拌器。
4.根据权利要求2所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，所述A2/O生化池还包括框式搅拌系统、曝气机、微孔曝气盘和生化池pH和DO实时在线监测装置；所述机械分离池还包括双曲面搅拌器，所述沉淀分离池还包括排泥管。
5.根据权利要求4所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器与所述载体投加桶搅拌器、计量泵、框式搅拌机、双曲面搅拌器以及pH和DO在线检测装置电连接。
6.根据权利要求1所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，所述出水堰呈锯齿型结构，垂直呈90°。
7.一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理方法，其特征在于，包括步骤：提供根据权利要求1-6中任一项所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置；提供所述复合载体颗粒，所述复合载体颗粒包括基础生物载体和功能载体粉末，所述功能载体粉末通过干粉拌合工艺负载在基础生物载体上；将所述复合载体颗粒分散于载体投加箱，通过计量泵输入生化池厌氧区与活性污泥混合，输入量为8-15g/L，为污泥颗粒的形成提供骨架，微生物在功能载体上富集，培养形成由复合载体颗粒为核心的污泥颗粒；污泥颗粒在生化池完成反应后，进入所述机械分离池或者所述沉淀分离池。
8.根据权利要求7所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理方法，其特征在于，所述基础生物载体包括膨胀珍珠岩、火山岩、生物炭和生物陶粒，所述基础载体具有三维多孔结构，所述功能载体粉末包括硫粉、硫铁矿粉、葡萄糖、淀粉、纤维素、聚乳酸、聚乙烯醇、聚羟基脂肪酸酯中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理方法，其特征在于，好氧区的溶解氧控制在2-3mg/L，沉淀分离池溶解氧控制在1-2mg/L；进入所述沉淀二区的活性污泥通过外回流泵的方式返回生化池厌氧区，回流比为50％-100％，时间为10-20d；污泥颗粒在所述沉淀一区收集，通过内回流泵的方式返回生化池缺氧区，回流比为100％-200％。10.根据权利要求8所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，其特征在于，所述载体投加箱中的框式搅拌器和A2/O生化池中框式搅拌器的速度梯度控制在10-60s-1，机械分离池中双曲面搅拌的速度梯度控制在300-600s-1。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置与方法，旨在解决现有技术中上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置，包括依次连接的原水水箱、载体投加箱、A2/O生化池、沉淀分离池和出水水箱；其中，
所述载体投加箱用于投加粒径范围在50um-500um之间，集中分布区间不超过100um的具有生物亲和性的供微生物生长的复合载体颗粒；
A2/O生化池包括厌氧区、缺氧区和好氧区，微生物在所述复合载体颗粒上富集，培养形成由功能载体为核心的污泥颗粒，所述好氧区与所述沉淀分离池相连，以将经所述A2/O生化池处理过的污水传送至所述沉淀分离池；
所述沉淀分离池包括在水流方向上依次设置的沉淀一区和沉淀二区，污污泥颗粒在所述沉淀一区收集，通过内回流泵的方式返回生化池缺氧区，活性污泥在沉淀二区收集，通过外回流泵的方式返回生化池厌氧区，沉淀分离区池的上清液通过出流堰进入出所述水水箱。
优选的，还包括机械分离池，所述好氧区通过管道与机械分离池相连，机械分离池通过导流槽和出水堰与所述沉淀分离池相连。
优选的，所述原水水箱和所述载体投加箱通过进水泵与计量泵与厌氧区相连，所述载体投加箱内还设有载体投加桶搅拌器。
优选的，所述A2/O生化池3还包括框式搅拌系统、曝气机、微孔曝气盘和生化池pH和DO实时在线监测装置。
优选的，所述机械分离池还包括双曲面搅拌器，所述沉淀分离池还包括排泥管。
优选的，还包括PLC控制器，所述PLC控制器与所述载体投加桶搅拌器、计量泵、框式搅拌机、双曲面搅拌器以及pH和DO在线检测装置电连接。
优选的，所述出水堰呈锯齿型结构，垂直呈90°。
本发明还提供一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理方法，包括步骤：
提供根据权利要求1-6中任一项所述的连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置；
提供所述复合载体颗粒，所述复合载体颗粒包括基础生物载体和功能载体粉末，所述功能载体粉末通过干粉拌合工艺负载在基础生物载体上；
将所述复合载体颗粒分散于载体投加箱，通过计量泵输入生化池厌氧区与活性污泥混合，输入量为8-15g/L，为污泥颗粒的形成提供骨架，微生物在功能载体上富集，培养形成由复合载体颗粒为核心的污泥颗粒；
污泥颗粒在生化池完成反应后，进入所述机械分离池或者所述沉淀分离池优选的，所述复合载体颗粒分散于载体投加箱，通过计量泵输入生化池厌氧区与活性污泥混合，为污泥颗粒的形成提供骨架。
优选的，所述复合载体颗粒包括基础生物载体和功能载体粉末，所述功能载体粉末通过干粉拌合工艺负载在基础生物载体上；所述基础生物载体包括膨胀珍珠岩、火山岩、生物炭和生物陶粒，所述基础载体具有三维多孔结构，所述功能载体粉末包括硫粉、硫铁矿粉、葡萄糖、淀粉、纤维素、聚乳酸、聚乙烯醇、聚羟基脂肪酸酯中的一种或多种。
优选的，好氧区的溶解氧控制在2-3mg/L；进入所述沉淀二区的活性污泥通过外回流泵的方式返回生化池厌氧区，回流比为50％-100％，时间为10-20d；污泥颗粒在所述沉淀一区收集，通过内回流泵的方式返回生化池缺氧区，回流比为100％-200％。
优选的，所述载体投加箱中的框式搅拌器和A2/O生化池中框式搅拌器的速度梯度控制在10-60s-1，机械分离池中双曲面搅拌的速度梯度控制在300-600s-1。
在本发明的技术方案至少具有如下优点：
(1)本发明通过粒径分布集中的颗粒载体，在低浓度城镇污水条件下，培养出结构紧密的污泥颗粒，形成了丰富的微生物群落，可在好氧区创造微氧环境，有利于在好氧区实现同步硝化反硝化，提高城镇污水处理的出水水质。
(2)培养的污泥颗粒粒径分布集中，可实现在全池的流化，在水力作用下可保持结构完成。(3)机械分离池将污泥颗粒与活性污泥分离，同时可将污泥颗粒表层老化的微生物脱离，保持系统内良好的生物活性。
(4)培养形成的污泥颗粒与活性污泥的密度和粒径分布的差异显著，沉降性能优异，沉降速度可达30-80m/h，沉淀分离池通过污泥颗粒与活性污泥的沉降性能的差异，实现污泥颗粒与活性污泥的分离。
(5)污泥颗粒形成后，可通过排泥的方式逐步淘汰系统内的活性污泥，进而改善系统的污泥沉降性能，提高处理能力。
(6)颗粒载体中的三维多孔结构和功能载体粉末有利于专性微生物的富集，加快低浓度城镇污水条件下污泥颗粒的培养。
（发明人：张淞萱;万丽;胡英丽）
