CN101054249A - 多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺，涉及城市污水、生活污水和工业有机废水(包括有机物、氨氮、磷)的污染物去除与处理。多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺由沸石生物联合吸附再生工艺、反硝化/硝化(A/O)脱氮工艺、化学除磷方法有机结合而成，既保留了沸石生物联合吸附再生工艺的优点，又提高了氨氮和总氮的去除效率，增加了化学除磷的功能，而通过多点进水有效提高了沸石粉的再生效果。本发明工艺适用于城市废水、生活污水、可生化工业有机废水的有机物、氨氮、总氮和磷的达标处理，其投资省，运行费用低，占地少，运行灵活，且提高了剩余污泥的可处理性，具有良好的经济、环境、社会效益。
Description
技术领域
多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺，涉及城市污水、生活污水和工业有机废水(包括有机物、氨氮、磷)的污染物去除与处理。
背景技术
目前主要的脱氮技术包括生物法和物理化学法。生物法是通过特定微生物的硝化和反硝化作用来去除污水中的含氮有机物。该方法能耗小，运行成本低，目前绝大多数污水处理厂都采用生物法来达到脱氮效果。但是生物法存在水力停留时间长，占地面积和基建费用大，处理效果易受气候影响、出水水质不稳定等缺点。
物理化学法包括折点加氯法、离子交换法和空气吹脱法等，其优点在于能够在短时间内高效率去除污水中的含氮有机物，但是运行成本和能耗偏高，且其后续工艺例如余氯脱除、离子交换剂再生等过程比较繁琐，可行性和经济性劣于生物法，不能得到普遍推广。
而针对上述缺点开发的沸石生物联合吸附再生处理工艺是将沸石选择吸附氨氮、吸附溶解性有机物、絮凝去除悬浮性有机物和微生物对沸石粉的生物再生、微生物对悬浮性污染物的絮凝吸附等结合起来，大大缩短了水力停留时间，并具有出水效果好，运行稳定和占地面积小等优点。但是该工艺还存在以下几点不足：(1)在出水氨氮浓度要求较低情况下，吸附池沸石浓度要求较高，需要投加的沸石量较大；(2)再生池设置脱氮工艺，反硝化段可能因为碳源不足，影响脱氮效果；(3)该工艺没有考虑对磷的去除；因此，该工艺还有待进一步优化完善。
现有的污水除磷技术有生物除磷法和化学除磷法。生物除磷是根据贮磷微生物在厌氧段释磷、好氧段超量吸磷的原理通过排泥来实现对水中含磷污染物的去除，虽然该方法运行费用低，能耗小，但是也存在处理效果不稳定、操作条件难控制、剩余污泥仍需除磷等缺点，并且较难与生物脱氮同步进行。化学除磷能够弥补生物除磷的不足，但是由于其药品投加量大，运行成本高等原因，很难得到推广和应用。
发明内容
为了克服上述缺点，有效降低污水处理过程中吸附段的负荷，并在再生段实现沸石粉再生的同时能够去除总氮、有机氮、氨氮和COD等污染物，以及使整个工艺具有除磷效果，本发明人通过研究提出了将沸石生物联合吸附再生处理工艺、A/O(反硝化/硝化)脱氮工艺和化学除磷法有机结合起来，由此形成处理污水的多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺。
本发明提出的“多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺”是将沸石粉直接投加到吸附池中，利用沸石粉污泥的物理、化学、生物协同作用，吸附污水中的悬浮性和溶解性有机污染物，同时通过沸石粉吸附交换废水中的氨氮。化学除磷采用将混凝剂投加到进入吸附池的废水或从吸附池流出的含有沸石粉的泥水混合液中或者直接投加到吸附池中实现快速同步混合反应除磷，使从吸附池流出的含有沸石粉的泥水混合液进入二沉池后通过固液分离浓缩，经处理过的水和剩余污泥被排放掉，而使部分沸石粉污泥回流到采用A/O(反硝化/硝化)脱氮工艺的再生段进行生物再生，为了达到良好的脱氮效果，同时将一部分废水直接引入到A段，通过多点进水为反硝化提供足够碳源，减少吸附段的负荷，改善出水水质。经再生后的高活性沸石粉污泥再回流到吸附池内重新投入到吸附池的运行。
多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺既保留了沸石生物联合吸附再生处理工艺的优点，又在此基础上进一步降低了出水的氨氮和总氮浓度，使得该工艺处理城市污水时，出水水质稳定达到国家“城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002”中一级B标准，此时，生物处理的总水力停留时间不超过4小时，排放的剩余污泥浓度达到3％，可大幅度降低污水处理厂投资和运行费用。
本发明的特点在于：
(1)吸附池内投加了沸石粉，不仅对氨氮具有吸附交换作用，而且对有机物也有良好的吸附性能，同时又能够与微生物作用有机结合，所以出水水质好，COD和氨氮浓度均较低。
(2)由于沸石粉污泥的沉降性良好，使得回流污泥量少，再生池容积明显缩小，生物再生效率大大提高，从而节省了基建投资。
(3)再生段采用反硝化/硝化(A/O)工艺，能够使沸石粉得到很好的再生并能去除污水中的总氮，而在反硝化段直接引入部份污水既为反硝化提供充分的碳源，提高了再生效果，又能降低了吸附池的负荷，使出水水质得到改善和提高，出水总氮浓度也较低。
(4)本发明工艺的反应池中污泥浓度要大于常规生物处理工艺的污泥浓度，对废水中含磷污染物的吸附絮凝性能较强，因此除磷所需混凝剂的投加量少；
(5)由于沸石粉价格低廉，而且用于污水处理的沸石粉，大部份可以通过固液分离得以反复使用，运行稳定后需补投加的沸石粉很少，因此实际运行费用低。
(6)本发明工艺能够维持长泥龄稳定运行，污泥产率低且无机质含量高，其处理处置比常规剩余污泥更容易更方便，费用也较低。
本发明不仅可以应用于城市污水、生活污水的处理，还适用于可生化工业有机废水的处理，对于生活废水、城市污水和可生化工业有机废水中的有机物、氨氮、总氮和磷均能处理达标排放，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。
附图说明
附图1是本发明污水处理工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明污水处理工艺由沸石生物联合吸附再生处理工艺、A/O脱氮工艺和化学除磷法有机结合构成。如下为本发明污水处理工艺的实施例：
进水：Q0＝3m3/h，其中，吸附池进水量为5/6Q0，缺氧池进水量1/6Q0COD＝300mg/L，NH4 +-N＝40mg/L，SRT＝40d
吸附池：HRT＝45min，SS＝15000mg/L，其中沸石浓度为10000mg/L
NV＝8kgBOD5/m3.d，NS＝0.53kgBOD5/kgMLSS.d
气水比＝10∶1，外加搅拌器充分搅拌
沉淀池：沉淀时间HRT＝1.5h(不包括在生物处理时间之内)
再生段：回流比R＝0.5 内回流r＝1
A池：HRT＝1.1h
O池：HRT＝2h
SS＝35000mg/L，其中沸石浓度为25000mg/L
气水比＝20∶1，外加搅拌器充分搅拌
各池水力停留时间均以Q0来计算
出水：COD≤50mg/L，NH4 +-N≤8mg/L，SS≤20mg/L，TN≤15mg/L。
TP≤1mg/L，剩余污泥浓度≥3％
Claims (1)
1.多点进水沸石生物联合吸附再生污水处理工艺，其特征在于：将沸石生物联合吸附再生处理工艺、A/O(反硝化/硝化)脱氮工艺和化学除磷法有机结合而成，沸石粉直接投加到吸附池中，混凝剂投加到进入吸附池的废水中或者从吸附池流出的含有沸石粉的泥水混合液中或者直接投加到吸附池中，实现快速同步混合反应除磷；从吸附池流出的含有沸石粉的泥水混合液进入二沉池后通过固液分离浓缩处理，经处理过的水和剩余污泥被排放掉，并使部分沸石粉污泥回流到采用A/O(反硝化/硝化)脱氮工艺的再生段进行生物再生，同时将一部分废水直接引入到A段，经再生后的高活性沸石粉污泥再回流到吸附池内重新投入附池的运行。
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