A²O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置的制作方法

專利名稱：A²O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種城市生活污水處理裝置，能夠使得低C/N生活污水達到深度 脫氮除磷，屬于污水處理領域。
背景技術：
氮和磷元素的過量排放成為水體富營養化的重要因素，控制水體富營養化最主要 的途徑就是對污水進行深度的脫氮除磷，從污染源頭開始防治。影響污水處理的因素有很 多，其中比較重要的是碳源。而我國城市生活污水最明顯的特征就是低C/N，這就要求我們 提出一個工藝能夠將低C/N的生活污水進行深度的脫氮除磷。幾乎所有的同步脫氮除磷工 藝都是單污泥系統即硝化細菌、反硝化細菌和聚磷菌等不同生理習性微生物生活在同一個 微生物環境中。對環境的要求不相同的微生物生活在一起，無法保證它們能夠在各自最適 宜的環境下成長，這必定會影響處理效果。最明顯的是聚磷菌和硝化細菌對污泥齡的不同 要求使得脫氮和除磷形成對立的矛盾，往往成為單污泥系統同步脫氮除磷的效率不穩定、 達標率低的主要原因。A2O工藝作為一種最簡單的同步脫氮除磷單污泥工藝，具有構造簡單、水力停留時 間短、設計運行經驗成熟、控制雜性小和不易產生污泥膨脹等一系列優點，是目前國內外城 鎮污水廠的主體工藝。然而由于上述原因很難使得脫氮除磷穩定達到一個良好的狀態，這 就要求我們針對其工藝的不足進行改造和優化升級。BAF以其靈活的模塊化設計、占地面積小、硝化效果穩定等優點越來越受到人們的 青睞。其最主要的功能是能為硝化細菌提供一個良好的硝化環境。針對A2O工藝固有的缺陷以及BAF的優點，提出了 A2O-BAF雙污泥系統，該工藝將 BAF置于二沉池之后，其主要目的是完成硝化反應，而有機物的去除、除磷、反硝化都在的 A2O中進行。大部分BAF的出水回流到A2O的缺氧段為反硝化和缺氧吸磷提供電子受體。
發明內容本實用新型的目的是要提供一種A2O-BAF (anaerobic-anoxic-aerobi c andbiological aerated filter)工藝處理低C/N城市生活污水的裝置，能解決低C/N生活 污水的深度脫氮除磷技術，使處理水質達到國家一級A排放標準。本實用新型的技術方案一種A2O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置包括 順序連接的進水水箱⑴、A2O反應器⑵、二沉池(3)、中間水箱(4)、BAF反應器(5)以及 出水水箱(6)，A2O反應器的厭氧區和缺氧區分別設有攪拌裝置，二沉池(3)污泥斗底端污 泥回流管路通過回流泵和A2O (2)的厭氧段進水端相連接，出水水箱(6)通過硝化液回流管 路和回流泵與A2O反應器(2)的缺氧區進水端相連接。本實用新型的一種A2O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置的使用方法，包 括以下幾個步驟(1)原水經蠕動泵從進水水箱(1)中泵入A20(2)的厭氧區，同時進入的還有二沉池(3)的回流污泥，與厭氧區的污泥混合后，聚磷菌約吸收原水中82-88%的有機物，并以 PHAs的形式貯存在其生物體內，同時釋放磷。(2)厭氧區的混合液進入A20(2)的缺氧區，同時進入缺氧區的還有來自出水水箱 (6)中的硝化液，在此階段完成的是反硝化以及缺氧吸磷作用。(3)缺氧區的混合液隨后進入A20(2)的好氧區，此階段的主要作用是進一步吸收 剩余的磷，同時去除2-5%的有機物。(4)來自A20(2)工藝段的混合液進入二沉池(3)，實現混合液的泥水分離，混合 液從二沉池流入到中間水箱(4)，富含氨氮的上清液經高壓泵(8)由中間水箱(4)泵入 BAF(5)中，二沉池(3)泥斗中沉積的污泥又重新回流到A20(2)的厭氧區。(5)經二沉池(3)分離的上清液進入BAF(5)，BAF(5)主要的功能是實現好氧硝化 生物膜對氨氮的硝化作用。(6) BAF (5)出水最終進入出水水箱(6)，而出水水箱(6)中的硝化液回流到A2O (2) 的缺氧區，硝化液回流比為200% -300%，另一部分排放。本實用新型的有益效果采用A2O-BAF工藝裝置處理低C/N實際城市生活污水，能夠充分發揮A2O工藝和 BAF工藝各自的優勢。由于A2O系統的缺氧段較長，好氧段較短從而給反硝化除磷菌提供了 良好的生存環境，反硝化除磷菌得以大量的繁殖，這樣即節省了碳源又能夠充分的利用原 水中的有限碳源，短的好氧段又可以有效的節省曝氣量。BAF設置在最后工藝段可以有效 的降低出水的濁度。將硝化細菌和聚磷菌分離在兩個獨立的系統中保證了系統的深度脫氮 除磷效率，使處理水質達到國家一級A排放標準。本實用新型可廣泛應用于大中城鎮城市 污水的處理，特別適用于已采用以A2O工藝的污水處理廠。本實用新型的A2O-BAF工藝處理 低C/N生活污水的裝置可以廣泛的應用于大、中、小城市的生活污水處理，以及對舊水廠的 改造和優化升級有一定的參考價值。本實用新型具有以下優點(1)傳統的A2O工藝將脫氮和除磷置于同一系統中，最主要的問題是存在污泥齡的 矛盾，而該工藝將硝化和除磷分別置于兩個系統中進行，解決了硝化細菌和聚磷菌對污泥 齡要求不同的矛盾。(2)傳統的A2O工藝污泥齡一般很長，相應好氧段也較長，主要考慮到硝化細菌的 世代時間長，而該組合工藝硝化作用主要在BAF中進行，所以前置的A2O所需的好氧段較 短，從而減少了曝氣量。A2O中的較短的好氧段的主要目的在于對缺氧段沒有吸干凈的磷進 行進一步的去除，而不是用于硝化作用。(3)在處理低C/N比的生活污水時，前置A2O可以給反硝化除磷菌提供一個適宜的 環境，反硝化除磷將是系統除磷的主要形式，這就可以節省碳源以及有效的利用碳源。(4)由于有機物和懸浮物質大多都在A2O中去除，這更有利于BAF中硝化作用的進 行，而生物膜污泥齡長的特征又可以有效的提高硝化效率，同時延長BAF的反沖洗時間。(5) A2O-BAF工藝中的A2O出水含有少量硝酸鹽和亞硝酸鹽，二沉池中不易發生因 反硝化而產生的污泥上浮，回流污泥回流到厭氧段后，無氧的釋放過程，從而更容易形成厭 氧條件，增強了原水中有機磷在厭氧段的釋磷率，以便于在缺氧段和好氧段更好的吸磷。
圖1是A2O-BAF工藝裝置示意圖；圖中1-進水水箱；2-A20系統；3- 二沉池；4-中間水箱；5-BAF系統；6-出水水箱； 7-蠕動泵；8-高壓泵；
具體實施方式
實施例1一種A2O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置包括順序連接的進水水箱(1)、 A2O反應器(2)、二沉池(3)、中間水箱(4)、BAF反應器(5)以及出水水箱(6)構成。A2O反 應器的厭氧區和缺氧區分別設有攪拌裝置，二沉池(3)污泥斗底端污泥回流管路通過回流 泵和A20(2)的厭氧段進水端相連接，出水水箱(6)通過硝化液回流管路和回流泵與A2O反 應器(2)的缺氧區進水端相連接。其使用方法方法有以下幾個步驟(1)原水經蠕動泵從進水水箱(1)中泵入A20(2)的厭氧區，同時進入的還有二沉 池(3)的回流污泥，與厭氧區的污泥混合后，聚磷菌約吸收原水中82-88%的有機物，并以 PHAs的形式貯存在其生物體內，同時釋放磷。(2)厭氧區的混合液進入A20(2)的缺氧區，同時進入缺氧區的還有來自出水水箱 (6)中的硝化液，在此階段完成的是反硝化以及缺氧吸磷作用。(3)缺氧區的混合液隨后進入A20(2)的好氧區，此階段的主要作用是進一步吸收 剩余的磷，同時去除2-5%的有機物。(4)來自A20(2)工藝段的混合液進入二沉池(3)，實現混合液的泥水分離，混合 液從二沉池流入到中間水箱(4)，富含氨氮的上清液經高壓泵(8)由中間水箱(4)泵入 BAF(5)中，二沉池(3)泥斗中沉積的污泥又重新回流到A20(2)的厭氧區。(5)經二沉池(3)分離的上清液進入BAF(5)，BAF(5)主要的功能是實現好氧硝化 生物膜對氨氮的硝化作用。(6)BAF(5)出水最終進入出水水箱(6)，而出水水箱(6)中的水大部分回流到 A2O(2)的缺氧區，另一部分排放。原水管、進水水箱、泵、A20、二沉池、BAF、出水管順序串聯厭氧池和缺氧池內置有 攪拌裝置；在二沉池底部和厭氧池之間連通有污泥回流管；出水水箱和缺氧池之間連通有 硝化液回流管；硝化液回流比控制在200% -300%之間。本實用新型可廣泛應用于大中城鎮城市污水的處理，特別適用于已采用以A2O工 藝的污水處理廠。首先應采取一定方法快速的啟動BAF和整套系統，并根據當地的進水水 質確定各工藝段的影響因素。待系統穩定后根據實際運行情況調整某些參數和控制規則， 例如回流比、沉淀時間等，以取得理想的出水水質。以某大學家屬區排放的實際生活污水作為實驗對象(pH = 6.5-7.5，COD = 230-320mg/L, TN = 60_85mg/L，平均C/N比4. 3)。A2O由9個格室構成，總有效容積是 30. 5L，第一個格室是厭氧區，隨后的6個是缺氧區，剩余的2個是好氧區，即厭氧區、缺氧區 和好氧區的容積比是1 6 2。A2O的進水平均溫度14. 2°C，進水量是3. 8L/h，DO控制在 1. 5mg/L，相應的HRT為8h，MLSS約為3500mg/L左右，SRT為15d，硝化液回流300%,污泥回流100%，BAF空塔容積15L，實際HRT為20min。最終出水中COD小于50mg/L、總氮小于 14mg/L,總磷小于0. 5mg/L達到國家一級㈧排放標準。
權利要求一種A2O BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置，其特征在于，包括順序連接的進水水箱(1)、A2O反應器(2)、二沉池(3)、中間水箱(4)、BAF反應器(5)以及出水水箱(6)，A2O反應器的厭氧區和缺氧區分別設有攪拌裝置，二沉池(3)污泥斗底端污泥回流管路通過回流泵和A2O(2)的厭氧段進水端相連接，出水水箱(6)通過硝化液回流管路和回流泵與A2O反應器(2)的缺氧區進水端相連接。
專利摘要本實用新型公開了A2O-BAF工藝處理低C/N城市生活污水的裝置，包括順序連接的進水水箱(1)、A2O反應器(2)、二沉池(3)、中間水箱(4)、BAF反應器(5)以及出水水箱(6)，A2O反應器的厭氧區和缺氧區分別設有攪拌裝置，二沉池(3)污泥斗底端污泥回流管路通過回流泵和A2O(2)的厭氧段進水端相連接，出水水箱(6)通過硝化液回流管路和回流泵與A2O反應器(2)的缺氧區進水端相連接。本實用新型能夠充分發揮A2O工藝和BAF工藝各自的優勢，可以廣泛的應用于大、中、小城市的生活污水處理，以及對舊水廠的改造和優化升級有一定的參考價值。
文檔編號C02F9/14GK201737810SQ20102023092
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者彭永臻, 王建華, 王淑瑩, 陳永志 申請人:北京工業大學