專利名稱：污水處理方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前處理污水常用的工藝有多種， 一般來說，它們包括厭氧-缺氧-好氧工藝(AAO)、 吸附-生物降解工藝(AB)、折流式厭氧工藝(ABR)、前置反硝化生物脫氮工藝(AO)、循 環(huán)活性污泥工藝(CASS)、間歇循環(huán)延時曝氣活性污泥工藝(ICEAS)、膜生物反應(yīng)器工藝 (MBR)、奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝(ORBAL)、氧化溝工藝(OD)、序批式活性污泥工 藝(SBR)、交替式生物處理池工藝(UNITANK)和南非開普頓大學(xué)發(fā)明的除磷脫氮工藝(UCT) 等。
碳源不足是目前國內(nèi)污水處理廠普遍存在的問題，是制約我國污水脫氮除磷效率的一個
瓶頸。利用污泥內(nèi)碳源具有諸多優(yōu)點污水廠污泥減量，污泥易于從自身污水廠獲取，減少 二次污染的可能性。
目前污泥內(nèi)碳源利用的關(guān)鍵是污泥中可被微生物利用的有機質(zhì)的含量，大量的研究表 明超聲波能夠打碎絮體，擊破細胞壁，釋放污泥內(nèi)部有機物，然而考慮到的污泥內(nèi)部的有機 質(zhì)量在超聲波作用下不能發(fā)揮到極致，需要聯(lián)合其它處理方式來開發(fā)碳源。水解作用則能夠 利用厭氧菌將大分子的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成極易被微生物利用的小分子的有機物，最后轉(zhuǎn)化為有機酸 為微生物利用。水解作用的限制是半剛性細胞壁的破碎，超聲波作用恰好打破了這種限制作 用。所以利用超聲波處理污泥并加以水解能夠最大限度的釋放污泥內(nèi)部的碳源，且這一碳源 可以為活性污泥微生物利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種可以最大限度地利用污泥內(nèi)部的碳源從而減少污水 廠污泥量、減少二次污染的可能性的污水處理方法及其設(shè)備。
一種污水處理方法，將從污水處理的好氧池或生物反應(yīng)池的好氧區(qū)出來的經(jīng)濃縮或脫水
處理后得到的含固率在3% 10%的剩余污泥，通入超聲波設(shè)備中，經(jīng)過頻率為20 100千赫 茲、功率密度為30 180瓦/升的超聲波處理30 120秒，然后將其通入至已儲有污泥的水解 酸化池中，利用控制通入超聲波處理過的污泥的量控制條件為10 60度、pH3 10，在此條 件下自然放置水解8 96小時，水解完成后，再將處理過的污泥返回到污水處理的生物反應(yīng)池的缺氧區(qū)或預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池或厭氧消化池中去，維持10分鐘至6小時的反應(yīng)時間。 本發(fā)明的污水處理方法，其中所述超聲波處理為連續(xù)式一次處理。 本發(fā)明的污水處理方法，其中所述超聲波處理為序批式多次處理。 本發(fā)明的污水處理方法，可用于厭氧缺氧好氧工藝、缺氧厭氧好氧工藝、吸附生物降解
工藝、厭氧/好氧工藝、好氧/厭氧工藝、卡魯塞爾工藝、間歇式曝氣活性污泥工藝或開普頓
大學(xué)工藝；該方法還用于膜生物反應(yīng)器、整體式反應(yīng)器、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)、序批式反應(yīng)
器或氧化溝的使用。
本發(fā)明的污水處理方法，其中所述水解過程的條件優(yōu)選控制為30 40度、pH 5 6。所 述水解時間優(yōu)選為8 48小時。所述水解過程中投加超聲波處理過的污泥的量為占超聲波處 理污泥總量的30% 100%。
一種用于上述的污水處理方法的處理設(shè)備，在污水處理的好氧池或生物反應(yīng)池的好氧區(qū) 后面裝有沉淀池和/或濃縮池，然后連接超聲波設(shè)備，然后連接儲泥池、循環(huán)泵和三通調(diào)節(jié)閥， 然后連接水解酸化池，超聲波設(shè)備污泥出口與儲泥池的污泥進口相連，儲泥池的污泥出口通 過循環(huán)泵與三通調(diào)節(jié)閥的第一端相連，三通調(diào)節(jié)閥的第二端與超聲波設(shè)備的污泥進口相連， 三通調(diào)節(jié)閥的第三端與水解酸化池的進泥區(qū)相連，水解酸化池的出口與生物反應(yīng)池的缺氧區(qū) 或同一預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池相連。
其中所述儲泥池內(nèi)裝有攪拌器。
本發(fā)明提供的污水處理方法，優(yōu)點是利用超聲波技術(shù)打碎絮體，進而擊破細胞壁，達 到釋放微生物細胞內(nèi)部的有機物和酶，再經(jīng)過短時間的水解將釋放的大分子的有機物轉(zhuǎn)化為 小分子的易被微生物利用的脂肪酸。該技術(shù)既發(fā)揮了超聲波擊破細胞的優(yōu)點，同時也吸收了 水解作用可以將大分子轉(zhuǎn)化為易被微生物利用的小分子物質(zhì)的優(yōu)點。兩者優(yōu)點很好的結(jié)合， 達到最大限度的開發(fā)污泥內(nèi)部碳源。水解完成后，剩余污泥投加到缺氧段或厭氧段，為反硝 化提供碳源，反硝化就是利用反硝化細菌在碳源充足的情況下進行脫氮。作為補充碳源投加 到缺氧段或厭氧段可以促進污水處理工藝的脫氮除磷。處理后的污水中的總氮濃度和總磷濃 度可以比沒有水解過程的工藝降低30%左右，總氮濃度和總磷濃度可以達到3-10毫克/升和 0. 05-1.05毫克/升。


圖1為本發(fā)明污水處理方法實施例的流程圖； 圖2為本發(fā)明處理設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式
為進一步說明本發(fā)明，結(jié)合以下實施例進行具體闡述如圖1所示， 一種污水的處理方法，包括污水初沉、厭氧處理、^^氧處理、好氧處理， 處理好的污水經(jīng)過二次沉淀，得到上清液和剩余污泥，上清液可輸出利用，而剩余污泥一部 分通至工廠的儲泥池中待循環(huán)處理， 一部分直接進行超聲波處理，超聲波設(shè)備一般位于剩余 污泥濃縮池之后。對于沒有污泥濃縮池的污水廠，可以在超聲設(shè)備前布置一個離心濃縮或脫 水設(shè)備，將污泥濃縮至含固率3~6%的濃度，這是最佳濃度。如果3~6%控制不易，也可以將 其濃度提高或降低以適應(yīng)當?shù)夭僮鳁l件，但是提高含固率上限濃度不應(yīng)超過10%。在超聲波 設(shè)備中經(jīng)過頻率為20 100千赫茲、功率密度為30 180瓦/升的超聲波處理30 120秒，然 后將其通入至已儲有污泥的水解酸化池中，利用通入超聲波處理過的污泥的量來控制條件為 30 40度、pH 5 6，污泥通入量一般控制在投加超聲波處理過的污泥的量為超聲波處理污 泥總量的30% 100%。在此條件下自然放置水解8 48小時，水解完成后，再將處理過的污 泥返回到污水處理的生物反應(yīng)池的缺氧區(qū)或預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池或厭氧消化池中去，維持IO 分鐘至6小時的反應(yīng)時間。
此是較佳的處理方式，其中水解的時間可以根據(jù)水解的pH值在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，如水解 剛開始時污泥的pH值可能較高，可達到10左右，此時可能需要相應(yīng)調(diào)節(jié)水解的時間，污泥 自身所含的微生物和有機物在進行了復(fù)雜的生化過程后污泥的pH值會不斷降低，然后保證污 泥在pH5 6的范圍內(nèi)水解8 48小時即可達到滿意的效果，此時水解的整體時間有可能能達 到4天(96小時)或者更長時間。
上述的處理方法中，超聲波處理可以為連續(xù)式一次處理，也可以為序批式多次處理。
上述的處理方法中，超聲波處理前的污水常規(guī)處理的工藝流程也可以為缺氧處理、厭氧 處理、好氧處理或者是厭氧處理、好氧處理、缺氧處理等多種組合方式。
上述處理方法可以通過在已有的設(shè)備上進行改進，來獲得專用的設(shè)備。 如圖2所示， 一種用于上述的污水處理方法的處理設(shè)備，主要是在污水處理的好氧池或 生物反應(yīng)池的好氧區(qū)后面裝有沉淀池和/或濃縮池，然后連接超聲波設(shè)備l，然后連接儲泥池 3、循環(huán)泵4和三通調(diào)節(jié)閥5，然后連接水解酸化池6，超聲波設(shè)備1污泥出口與儲泥池3的 污泥進口相連，儲泥池3的污泥出口通過循環(huán)泵4與三通調(diào)節(jié)閥5的第一端相連，三通調(diào)節(jié) 閥5的第二端與超聲波設(shè)備1的污泥進口相連，三通調(diào)節(jié)閥5的第三端與水解酸化池6的進 泥區(qū)相連，水解酸化池6的出口與生物反應(yīng)池的缺氧區(qū)或同一預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池相連。儲 泥池內(nèi)裝有攪拌器2。
對于連續(xù)運行的工藝，例如厭氧-缺氧-好氧工藝(AAO)、前置反硝化生物脫氮工藝(AO)、 氧化溝(OD)、膜生物反應(yīng)器工藝(MBR)等工藝，超聲波處理設(shè)備和水解酸化池的位置固 定在污泥處理的某一位置，如好氧池或好氧區(qū)，在該位置后裝有污泥濃縮池和/或二沉池，從濃縮池和/或二沉池出來的污泥加入超聲波設(shè)備，使進入超聲波設(shè)備的污泥中含污泥量在3
一10%之間，經(jīng)過超聲波設(shè)備處理的污泥根據(jù)需要進入污水處理的某一位置，如缺氧池或 厭氧消化池。如果沒有濃縮池，，則布置在二沉池之后，通過在超聲波設(shè)備前設(shè)置離心濃縮或 脫水設(shè)備來提高污泥的濃度。
對于不連續(xù)運行的工藝，例如序批式活性污泥工藝(SBR)、循環(huán)活性污泥工藝(CASS)、 交替式生物處理工藝(UNITANK)等，超聲波設(shè)備和水解酸化池仍然布置在剩余污泥濃縮池 或二沉池之后，但是由于上述工藝都是在一種設(shè)備經(jīng)不同的含氧狀態(tài)下完成的，例如從好 氧狀態(tài)下引出的污泥，經(jīng)過超聲波處理后，在設(shè)備的缺氧狀態(tài)下引入。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)^^實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行 限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作 出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種污水處理方法，其特征在于將從污水處理的好氧池或生物反應(yīng)池的好氧區(qū)出來的經(jīng)濃縮或脫水處理后得到的含固率在3％～10％的剩余污泥，通入超聲波設(shè)備中，經(jīng)過頻率為20～100千赫茲、功率密度為30～180瓦/升的超聲波處理30～120秒，然后將其通入至已儲有污泥的水解酸化池中，利用控制通入超聲波處理過的污泥的量控制條件為10～60度、pH 3～10，在此條件下自然放置水解8～96小時，水解完成后，再將處理過的污泥返回到污水處理的生物反應(yīng)池的缺氧區(qū)或預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池或厭氧消化池中去，維持10分鐘至6小時的反應(yīng)時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征在于所述超聲波處理為連續(xù)式一次處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征在于所述超聲波處理為序批式多次處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的污水處理方法，其特征在于該方法用于厭氧缺氧好氧工 藝、缺氧厭氧好氧工藝、吸附生物降解工藝、厭氧/好氧工藝、好氧/厭氧工藝、卡魯塞爾工 藝、間歇式曝氣活性污泥工藝或開普頓大學(xué)工藝；該方法還用于膜生物反應(yīng)器、整體式反應(yīng)器、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)、序批式反應(yīng)器或氧化溝的使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的污水處理方法，其特征在于所述卩JC解過程的條件控制為30 40度、 pH 5 6。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的污水處理方法，其特征在于所述水解時間為8 48小時。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的污水處理方法，其特征在于所述水解過程中投加超聲波處理過的污泥 的量為占超聲波處理污泥總量的30% 100%。
8. 用于權(quán)利要求1或2或3所述的污水處理方法的處理設(shè)備，其特征在于在污水處理的好 氧池或生物反應(yīng)池的好氧區(qū)后面裝有沉淀池和/或濃縮池，然后連接超聲波設(shè)備(1)，然后連 接儲泥池(3)、循環(huán)泵(4)和三通調(diào)節(jié)閥(5)，然后連接水解酸化池(6),超聲波設(shè)備(1) 污泥出口與儲泥池(3)的污泥進口相連，儲泥池(3)的污泥出口通過循環(huán)泵(4)與三通調(diào) 節(jié)閥(5)的第一端相連，三通調(diào)節(jié)閥(5)的第二端與超聲波設(shè)備(1)的污泥進口相連，三 通調(diào)節(jié)閥(5)的第三端與水解酸化池(6)的進泥區(qū)相連，水解酸化池(6)的出口與生物反 應(yīng)池的缺氧區(qū)或同一預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述儲泥池內(nèi)裝有攪拌器(2)。
全文摘要
一種污水處理方法，將從污水處理的好氧池或生物反應(yīng)池的好氧區(qū)出來的經(jīng)濃縮或脫水處理后得到的含固率在3％～10％的剩余污泥，通入超聲波設(shè)備中，經(jīng)過頻率為20～100千赫茲、功率密度為30～180瓦/升的超聲波處理30～120秒，然后將其通入至已儲有污泥的水解酸化池中，利用控制通入超聲波處理過的污泥的量控制條件為10～60度、pH 3～10，在此條件下自然放置水解8～96小時，水解完成后，再將處理過的污泥返回到污水處理的生物反應(yīng)池的缺氧區(qū)或預(yù)備反應(yīng)區(qū)、中間池或厭氧消化池中去，維持一定反應(yīng)時間。該方法既發(fā)揮了超聲波擊破細胞的優(yōu)點，同時也吸收了水解作用可以將大分子轉(zhuǎn)化為易被微生物利用的小分子物質(zhì)的優(yōu)點，達到最大限度的開發(fā)污泥內(nèi)部碳源。
文檔編號C02F9/14GK101538103SQ20091008186
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者楊順生, 晶 王, 然 霍, 韓德民 申請人:北京紫石千年環(huán)保設(shè)備有限公司