專利名稱：一種城鎮(zhèn)污水處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種城鎮(zhèn)污水處理的方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，以及相關(guān)社會公共事業(yè)--特別是環(huán)境保護的相對滯后，我國河流有機污染普遍存在，并且污染日益突出，
流經(jīng)城鎮(zhèn)的河段污染相當嚴重。從1999年起城鎮(zhèn)污水負荷首次超過了工業(yè)廢水 污染負荷，并且我國中小城市的快速發(fā)展將持續(xù)相當長的時間，預(yù)計城鎮(zhèn)人口 2010年將達到5.6億人，我國水污染重點控制方向是城鎮(zhèn)污水的污染控制。我 國的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施覆蓋率較低；在新開發(fā)的居民小區(qū)、旅游風景點、度假 村、療養(yǎng)院、機場、鐵路車站、經(jīng)濟開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地，排放的污 水得到處理的比例較低。
城鎮(zhèn)污水處理的方法主要是除砂+初沉+生化法+二沉。
目前的沉砂池和沉淀池的原理均是利用砂粒和其它形成物質(zhì)的比重大于水 而依靠重力沉淀于沉砂池或沉淀池的砂斗和泥斗中，再用砂水分離或泥水分離 設(shè)備將砂斗或泥斗中的物質(zhì)進行固液分離，從而起到除砂、除污的目的。這些 工藝均基于重力沉降原理，沉砂池或沉淀池中的水力條件對除砂、除污的影響 較大。 一般情況下，由于進入污水處理廠的污水處理廠的污水流量波動較大， 導(dǎo)致沉砂池或沉淀池進水水量也經(jīng)常變化，從而使沉砂池或初沉池的水力條件 發(fā)生變化，影響重力沉降對顆粒較小的砂?；蚣毿腋∥镔|(zhì)的去除。
生化法以活性污泥法為主，特別是氧化溝工藝在全國應(yīng)用特別廣泛。其最 大特點是管理較為簡單，耐沖擊負荷較強。但是其處理負荷較低，特別是自從 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)實施以來，標準中對氨 氮排放提出要求，特別是一級A標要求出水氨氮不超過5mg/L。由于降解有機 污染物的異養(yǎng)菌生長速率快，嚴重抑制生長速率慢的硝化菌繁殖，而降解氨氮 只能依靠硝化菌來完成，因此，活性污泥法只能延長水力停留時間，實現(xiàn)同時 去除有機污染物和氨氮的目的。其中硝化菌在活性污泥中的比例較低，處理氨 氮效率低，導(dǎo)致污水處理廠為使氨氮達標，需要較大的池容。這就需要更多的 投資，對于資金及用地較為緊張的中小城鎮(zhèn)發(fā)展很不利。
生物膜處理技術(shù)近年來發(fā)展較快，特別是自控技術(shù)、材料加工技術(shù)的不斷 提高，為生物膜處理技術(shù)的應(yīng)用提供條件。曝氣生物濾池技術(shù)自從國外引進后，在脫氮方面顯示了自身的特長。由于硝化菌更適應(yīng)固定化生長，生物膜處理城 鎮(zhèn)污水的氨氮負荷大大提高，也就在很大程度上縮短了生化處理的水力停留時 間，同時生物膜也可以提高有機污染物的去除負荷。生物膜法與活性污泥法相 比，水力停留時間縮短，占地面積縮小。另外，生物膜法的產(chǎn)泥率非常低，可 以減輕污水處理廠的污泥處理負擔。
由于國內(nèi)陶粒原料來源廣，成本低，成為曝氣生物濾池的首選填料。經(jīng)過 多年運行，存在以下問題1、陶粒破碎，造成系統(tǒng)處理效率下降；2、曝氣管 發(fā)生破裂，需要將整個裝置的陶粒移出，進行更換，工作量非常大；3、反沖強 度大、頻率高，陶粒作為重質(zhì)填料，需要的反沖氣量很大，反沖壓力不易控制， 造成活性生物膜脫落，出水水質(zhì)變差；4、陶粒納污量有限，在進水懸浮物濃度 小于100mg/L的前提下，需要3-6天反沖一次。采用輕質(zhì)多孔填料是代替陶粒 原料，解決以上問題的一種方法。
二沉池主要采用輻流式沉淀池。其特點是出水水質(zhì)好，缺點是對水力變化 適應(yīng)性較差。過濾技術(shù)結(jié)合曝氣生物濾池主體工藝即可以抗水力沖擊負荷，也 可以減少占地面積。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城鎮(zhèn)污水處理的方法。 城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮物后，進入懸浮生物濾池反 應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為0.7 1.7小時，pH值為6.2 7.2， 溶解氧為0.1 0.3mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反硝化菌以及兼 氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機污染物的去除； 反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機污染物，好氧碳 化段的水力停留時間為0.4 1.8小時，pH值為7.5 8.4,溶解氧為2 4mg/L; 好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的 氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1.0 1.7小時，pH值為7.5 8.4，溶解氧 為3 4mg/L;好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管道 內(nèi)加除磷藥劑，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物進入納污過濾器被截留， 最后城鎮(zhèn)污水達標排放或回用；懸浮生物濾池反應(yīng)器和納污過濾器中的污泥經(jīng) 過反沖排入污泥儲池，再進一步脫水。
所述的懸浮生物濾池反應(yīng)器具有多層結(jié)構(gòu)，每層都布置獨立的充氧系統(tǒng)。 充氧系統(tǒng)采用壓縮機、羅茨風機或離心風機。生物載體是填充有多孔網(wǎng)狀顆粒 的載體球，載體球的比重為0.95 0.97，載體球在反應(yīng)器中填充率為50% 80%。納污過濾器內(nèi)填充彈性網(wǎng)狀多孔顆粒。除磷藥劑為聚合氯化鋁，投加量為12 20mg/L。懸浮生物濾池反應(yīng)器的好氧硝化段出水管道設(shè)有回流管道系統(tǒng)，出水 通過回流泵回流到懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段進行反硝化。納污過濾器濾 速為12 15m/h。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
1) 本發(fā)明采用懸浮生物濾池可以高效去除有機污染物、氨氮以及總氮，易
于實現(xiàn)成套化設(shè)備；
2) 本發(fā)明采用以多孔網(wǎng)狀顆粒的載體球為核心的懸浮生物濾池解決陶粒曝 氣生物濾池曝氣管維修困難的問題，無需濾板，縮短施工周期，減少投資；
3) 本發(fā)明中的納污過濾器濾速在10m/h以上，是快濾池的3倍以上，節(jié)約
大量占地面積。
圖1為城鎮(zhèn)污水處理的方法工藝流程示意圖； 圖2為本發(fā)明的懸浮生物濾池示意圖。
具體實施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明中的粗分離裝置、懸浮生物濾池反應(yīng)器和納污過濾器進 行詳細說明。 粗分離裝置
粗分離裝置作用是去除較大的顆粒態(tài)雜質(zhì)。它是集轉(zhuǎn)篩、除砂器于一體的 預(yù)處理裝置。 一方面利用轉(zhuǎn)篩的篩網(wǎng)過濾粗大懸浮物，另一方面利用轉(zhuǎn)篩旋轉(zhuǎn) 離心力將廢水中的砂子分離出來。通過粗分離裝置代替沉砂池和初沉池，減少 生化處理的負荷。
懸浮生物濾池反應(yīng)器
懸浮生物濾池反應(yīng)器作用是生化處理城鎮(zhèn)污水的主要污染物，它是一種新 型生物濾池工藝，采用了一種彈性網(wǎng)狀多孔顆粒。其組分為聚酯多元醇86重 量份，聚合物多元醇10重量份，異氰酸酯82重量份，水3重量份，催化劑0.3 重量份，發(fā)泡劑5重量份，泡沫穩(wěn)定劑2重量份。催化劑為辛酸亞錫和二甲基 節(jié)胺，發(fā)泡劑為水和一氟三氯甲烷，泡沬穩(wěn)定劑為硅油580。微生物可固定在載 體上。微生物的負載量在20g/L以上，持水后載體密度在0.9-1.0g/cm3。懸浮生 物濾池載體填充率可根據(jù)需要調(diào)整，由于載體可以自由翻滾，且剩余污泥較少， 不易堵塞。主要用于城鎮(zhèn)污水的生化處理。反硝化段、好氧碳化段、好氧硝化 段采用懸浮生物濾池可以截留大量微生物，提高處理負荷，縮短水力停留時間，易于實現(xiàn)設(shè)備化。懸浮生物濾池根據(jù)用地與進水水質(zhì)情況，確定一層或多層結(jié) 構(gòu)，每層都布置獨立的充氧系統(tǒng)是為了便于控制每個處理單元的空氣量。反硝 化碳源不足時，向反硝化區(qū)投加甲醇。 納污過濾器
納污過濾器主要作用是去除截留含磷沉淀物和其它輕質(zhì)懸浮物，保證出水 水質(zhì)。納污過濾器利用高彈性多孔填料作為濾料，利用深層過濾原理，截留污 水中的雜質(zhì)。高彈性多孔填料空隙率高，納污量大，可以減少反沖洗頻率。過 濾速率高，水力停留時間短，易于設(shè)備化。納污過濾器可以代替二沉池。
實施例l:
COD為107 mg/L， BOD為32mg/L， SS為80 mg/L， NH3-N為25 mg/L， TN為31 mg/L， TP為3.4mg/L的城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮 物后，進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為0.7小 時，pH值為6.2，溶解氧為0.1mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反 硝化菌以及兼氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機 污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機 污染物，好氧碳化段的水力停留時間為0.4小時，pH值為7.5，溶解氧為2mg/L; 好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的 氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1小時，pH值為7.5，溶解氧為3mg/L;采 用離心風機供氣，懸浮生物濾池的載體球的比重為0.95，載體球在反應(yīng)器中填 充率為50%;好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管道 內(nèi)加聚合氯化鋁，投藥量為18mg/L，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物進 入納污過濾器被截留，納污過濾器濾速15m/h，最后城鎮(zhèn)污水達到《城鎮(zhèn)污水處 理廠污染物排放標準》(GB18918—2002) —級A標。
實施例2:
COD為230 mg/L， BOD為73mg/L， SS為lllmg/L， NH3-N為27 mg/L， TN為33 mg/L， TP為2.7mg/L的城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮 物后，進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為l.O小 時，pH值為7.2，溶解氧為0.3mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反 硝化菌以及兼氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機 污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機 污染物，好氧碳化段的水力停留時間為0.9小時，pH值為8.4，溶解氧為4mg/L; 好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1.1小時，pH值為8.4，溶解氧為4mg/L; 采用離心風機供氣，懸浮生物濾池的載體球的比重為0.97，載體球在反應(yīng)器中 填充率為60%;好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管 道內(nèi)加聚合氯化鋁，投藥量為12mg/L，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物 進入納污過濾器被截留，納污過濾器濾速15m/h，最后城鎮(zhèn)污水達到《城鎮(zhèn)污水 處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002) —級A標。 實施例3:
COD為370 mg/L， BOD為126mg/L， SS為157 mg/L， NH3-N為37 mg/L， TN為43 mg/L， TP為4.1mg/L的城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮 物后，進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為1.5小 時，pH值為6.2，溶解氧為0.1mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反 硝化菌以及兼氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機 污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機 污染物，好氧碳化段的水力停留時間為1.5小時，pH值為7.8，溶解氧為2mg/L; 好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的 氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1.5小時，pH值為7.5，溶解氧為3mg/L; 采用離心風機供氣，懸浮生物濾池的載體球的比重為0.97，載體球在反應(yīng)器中 填充率為60%;好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管 道內(nèi)加聚合氯化鋁，投藥量為20mg/L，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物 進入納污過濾器被截留，納污過濾器濾速12m/h，最后城鎮(zhèn)污水達到《城鎮(zhèn)污水 處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002) —級A標。
實施例4:
COD為450 mg/L， BOD為145mg/L, SS為204 mg/L， NH3-N為41 mg/L， TN為52 mg/L， TP為3.2mg/L的城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮 物后，進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為1.7小 時，pH值為6.5，溶解氧為0.1mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反 硝化菌以及兼氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機 污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機 污染物，好氧碳化段的水力停留時間為1.8小時，pH值為7.9，溶解氧為2mg/L; 好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的 氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1.6小時，pH值為7.5，溶解氧為3mg/L; 采用離心風機供氣，懸浮生物濾池的載體球的比重為0.97，載體球在反應(yīng)器中填充率為80%;好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管
道內(nèi)加聚合氯化鋁，投藥量為17mg/L，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物 進入納污過濾器被截留，納污過濾器濾速12m/h，最后城鎮(zhèn)污水達到《城鎮(zhèn)污水 處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002) —級A標。
權(quán)利要求
1、一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒懸浮物后，進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，反硝化段的水力停留時間為0.7～1.7小時，pH值為6.2～7.2，溶解氧為0.1～0.3mg/L，懸浮生物濾池反應(yīng)器內(nèi)裝有生物載體，反硝化菌以及兼氧菌附于生物載體上，進行硝酸鹽、亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化和部分有機污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機污染物，好氧碳化段的水力停留時間為0.4～1.8小時，pH值為7.5～8.4，溶解氧為2～4mg/L；好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的氨氮，好氧硝化段的水力停留時間為1.0～1.7小時，pH值為7.5～8.4，溶解氧為3～4mg/L；好氧硝化段出水進入納污過濾器，同時在進入納污過濾器的管道內(nèi)加除磷藥劑，通過管道快速混合，生成的含磷沉淀物進入納污過濾器被截留，最后城鎮(zhèn)污水達標排放或回用；懸浮生物濾池反應(yīng)器和納污過濾器中的污泥經(jīng)過反沖排入污泥儲池，再進一步脫水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的 懸浮生物濾池反應(yīng)器具有多層結(jié)構(gòu)，每層都布置獨立的充氧系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的 充氧系統(tǒng)采用壓縮機、羅茨風機或離心風機。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的 生物載體是填充有多孔網(wǎng)狀顆粒的載體球，載體球的比重為0.95 0.97，載體球 在反應(yīng)器中填充率為50% 80%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的 納污過濾器內(nèi)填充彈性網(wǎng)狀多孔顆粒。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的除磷藥劑為聚合氯化鋁，投加量為12 20mg/L。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的 懸浮生物濾池反應(yīng)器的好氧硝化段出水管道設(shè)有回流管道系統(tǒng)，出水通過回流 泵回流到懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段進行反硝化。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其特征在于所述的納污過濾器濾速為12 15m/h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城鎮(zhèn)污水處理的方法，其方法是城鎮(zhèn)污水經(jīng)粗分離裝置去除其中的大顆粒雜質(zhì)后進入懸浮生物濾池反應(yīng)器的反硝化段，利用附于生物載體的反硝化菌以及兼氧菌進行反硝化和部分有機污染物的去除；反硝化段出水到好氧碳化段，利用好氧異養(yǎng)菌去除大部分有機污染物，好氧碳化段出水到好氧硝化段，利用附著在生物載體上的硝化菌去除污水中的氨氮，好氧硝化段出水進入納污過濾器，混凝沉淀生成含磷沉淀物被納污過濾器截留，最后城鎮(zhèn)污水可達標排放也可回用。本發(fā)明可以高效去除有機污染物、氨氮以及總氮，易于實現(xiàn)成套化設(shè)備。采用的懸浮生物濾池無需濾板，縮短施工周期，減少投資。適合于中小城鎮(zhèn)的污水處理。
文檔編號C02F9/14GK101544451SQ20091009817
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者仝武剛, 徐國華, 徐灝龍 申請人:浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院