專利名稱：：一種高濃度活性污泥污水處理工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種污水處理工藝，可用于城市污水處理或類似的工業(yè)廢水處理，具有活性污泥濃度高、好氧池溶解氧低的特點，達到短時深度除氮的效果。背暴技術國內外現(xiàn)有的活性污泥法的污泥濃度(MLSS)，一般在3.5g/L左右。GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》推薦的所有活性污泥工藝的MLSS均在6g/L以下，其中除氮工藝MLE法和除磷除氮工藝A20法的MLSS，均為2.5-4.5g/L，比本發(fā)明工藝的MLSS低得多。GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》推薦的活性污泥法中，'僅有吸附再生曝氣法的MLSS可以達到2.5-6.0g/L，但也比本發(fā)明工藝低，而且，吸附再生曝氣法屬于碳氧化工藝，并無除氮功能，與本發(fā)明工藝不屬于同一類型。近年出現(xiàn)的膜生物法，用膜分離設備代替了沉淀池，其MLSS也可以達到6g/L以上。但是，膜生物法是活性污泥處理與膜處理相結合的技術，已不屬于單純的活性污泥法，也與本發(fā)明工藝不屬于同一類型。GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》推薦的除氮工藝MLE法的水力停留時間為8-16h，除磷除氮工藝A^法為7-14h,顯然，如果要求深度除氮，則水力停留時間應分別取其上限16或14h，大大超過本發(fā)明工藝。水環(huán)境聯(lián)合會實用手冊(第8號)、美國土木工程師協(xié)會工程實用手冊和報告(第76號)《城市污水處理廠設計》(第四版，1998)，概括了典型的生物營養(yǎng)去除系統(tǒng)的設計參數(shù)，其中可以深度除氮的工藝摘要于下表。除磷除氮工藝MLSS(g/L)水力停留時間(h)OrbalBionutre2-612-24改進Bardenpho2國59.5-23Bardenpho2-58.5-23UCT2畫59-22PhoStrip1"2-412-22由上表可見,各工藝的MLSS在2-6g/L范圍內，低于本發(fā)明工藝的MLSS。各工藝的水力停留時間在8.5-24h范圍內，如果要求深度除氮，則水力停留時間同樣應分別取其上限，大大超過本發(fā)明工藝。值得注意的是，該手冊還提供了深度除氮的設計范例，其MLSS為3.5g/L，同樣低于本發(fā)明工藝的MLSS，水力停留時間為23.40h，同樣大大超過本發(fā)明工藝。國內外現(xiàn)有的活性污泥法的好氧區(qū)的溶解氧，一般在3mg/L左右。GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》定義的好氧區(qū)溶解氧濃度，為一般不小于2mg/L，高于本發(fā)明工藝。綜上所述，國內外現(xiàn)有的城市污水活性污泥處理工藝的MLSS，均低于本發(fā)明工藝，故其處理污水的微生物數(shù)量不及本發(fā)明工藝，處理效率不如本發(fā)明工藝。國內外現(xiàn)有的城市污水活性污泥處理的深度除氮工藝的水力停留時間，均大大超過本發(fā)明工藝，故其所需生化池大于本發(fā)明工藝，工程投資大于本發(fā)明工藝。國內外現(xiàn)有的城市污水活性污泥處理工藝的好氧區(qū)溶解氧，均高于本發(fā)明工藝，不利于反硝化微生物的生長，故其處理效果不如本發(fā)明工藝，而且處理能耗和成本高于本發(fā)明工藝。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的，正是為了克服現(xiàn)有技術的上述不足，以高活性污泥濃度和低溶解氧為主要技術手段，提供一種用于城市污水處理的短時深度除氮新工藝，在相當短的水力停留時間條件下，達到相當高的除氮要求。本發(fā)明采用的技術方案是一種高濃度活性污泥污水處理工藝，采用沉淀池，活性污泥濃度控制在6—15g/L，好氧池溶解氧濃度控制在2mg/L以下。本發(fā)明工藝以MLE工藝為基礎，即采用"兼氧好氧"組合。進水污水與回流混合液和回流污泥混合形成混合液，依次流經(jīng)兼氧池和好氧池，在兼氧池中進行反硝化，在好氧池中進行硝化。最后進入沉淀池進行固液分離，排出澄清水和剩余污泥，其余活性污泥回流到兼氧池，同時好氧池的部分混合液也內回流到兼氧池。兼氧池和好氧池皆分別分為前后兩段，分別占生化池總體積的15、31、27、27%，其中兼氧池共占46%，好氧池共占54%。本發(fā)明工藝所述的活性污泥濃度髙，好氧池溶解氧濃度低，好氧池前段控制在0.5-1mg/L,后段控制在1-2mg/L?；钚晕勰酀舛雀撸瑒t處理污水的微生物數(shù)量多，處理能力強，抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定；溶解氧低，則顯著提高反硝化細菌的活性和數(shù)量，有利于同步硝化反硝化的發(fā)生。本發(fā)明的有益效果是處理效果極好，可以達到極高的總氮去除效果(86%左右)，同時相當有效地去除氨氮、總磷和其它污染物；曝氣量較少，節(jié)約運行成本；停留時間短，便于現(xiàn)有設施改造，并節(jié)約工程投資。圖1，本發(fā)明工藝流程圖。具體實施方式某城市污水處理工程，要求改造后使出水達到總氮8mg/L、氨氮3mg/L的水平，而其全流程的水力停留時間僅為8.7小時，現(xiàn)有的處理工藝在如此短的停留時間條件下無法達到如此嚴格的出水要求。根據(jù)本發(fā)明工藝對其進行工藝改造，采用現(xiàn)有普通沉淀池，主要運行參數(shù)如下。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可見，水力停留時間相當短，為8.32h，MLSS相當高，達到8679mg/L。為了保證處理效果和有利于同步硝化反硝化的發(fā)生，必須精確控制生化池的溶解氧水平，DO兼氧池前段0.19mg/L，兼氧池后段0.12mg/L，好氧池前段0.84mg/L，兼氧池后段1.84mg/L。泥齡適中，這是由于盡管進水SS高、水力停留時間短，但MLSS高的緣故?？偟摵?、氨氮負荷和BODs負荷均比常規(guī)更低，這是由于MLSS較高所致。總回流比3.85,在常規(guī)范圍內。沉淀池表面水力負荷0.99m3/m2/d，在常規(guī)范圍內。工藝的處理效果如下。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>停留時間僅為8.32小時的城市污水處理設施，出水一般僅能夠達到一級B標準。采用本發(fā)明工藝后，由上表可見，不僅達到了要求更高的一級A標準，而且達到了比一級A標準還要高得多的水平，達到國際領先水平。值得注意的是，本發(fā)明工藝的實際總氮去除率達到86.99°/。，大大超過了理想總氮去除率79.20%。經(jīng)過針對各池總氮、氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮濃度的分析，證實了同步硝化反硝化的發(fā)生。另外本發(fā)明工藝經(jīng)過規(guī)模為300m3/d的試驗性城市污水處理設施的長期運行考驗，是國內外首創(chuàng)的城市污水高濃度活性污泥低溶解氧短時深度氮磷去除工藝，也是國內外首次實現(xiàn)同步硝化反硝化的實用城市污水處理工藝。權利要求1.一種高濃度活性污泥污水處理工藝，采用沉淀池，其特征在于活性污泥濃度控制在6-15g/L。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高濃度活性污泥污水處理工藝，其特征在于:好氧池溶解氧濃度控制在2mg/L以下。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高濃度活性污泥污水處理工藝，采用"兼氧好氧"組合，其特征在于兼氧池占生化池總體積的46%，好氧池占生化池總體積的54%。4.根據(jù)權利要求1所述的一種髙濃度活性污泥污水處理工藝，兼氧池和好氧池皆分別分為前后兩段，其特征在于兼氧池前段占生化池總體積的15%，兼氧池后段占生化池總體積的31%，好氧池前段占生化池總體積的27%，好氧池后段占生化池總體積的27%。5.根據(jù)權利要求1、2、4所述的一種高濃度低溶解氧活性污泥污水處理工藝，其特征在于好氧池前段的溶解氧濃度控制在0.5-1mg/L，好氧池后段的溶解氧濃度控制在1-2mg/L。全文摘要本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中活性污泥濃度低、好氧池溶解氧高的局限，提供一種用于城市污水處理的短時深度除氮新工藝。該工藝采用“兼氧好氧”組合，其工藝參數(shù)的最顯著特點是活性污泥濃度高和好氧池溶解氧低?；钚晕勰酀舛雀?，可以顯著提高處理污水的微生物數(shù)量，從而顯著強化了生物處理能力，好氧池溶解氧低，可以顯著提高反硝化細菌的活性和數(shù)量，并有利于同步硝化反硝化的發(fā)生，從而顯著強化了除氮效果。本發(fā)明的有益效果是可以在相當短的水力停留時間內，達到極高的總氮去除效果，同時相當有效地去除氨氮、總磷和其它污染物，其處理效果和經(jīng)濟性能，均達到了國際領先水平。文檔編號C02F3/12GK101279793SQ20081006665公開日2008年10月8日申請日期2008年4月16日優(yōu)先權日2008年4月16日發(fā)明者周克釗申請人:中國市政工程西南設計研究院