连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法制造方法及图纸

技术编号:18998259 阅读:60 留言:0更新日期:2018-09-22 04:40
连续流CS‑BAF‑DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法属于污水生物处理领域。其装置包括原水箱、生物稳定反应器、生物接触反应器、二沉池、中间水箱、曝气生物滤池BAF、后置缺氧滤池、污泥浓缩池、污泥发酵罐、发酵液储存罐。所述方法主要是通过接触‑稳定工艺产生大量剩余污泥和获得较高的COD捕获率,并通过开发污泥中内碳源来强化反硝化效果和弥补城市生活污水中碳源的不足;通过将二沉池出水分为两段,一段出水先经过BAF进行硝化,然后再进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NO3‑‑N,另一段出水则超越BAF直接进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NH4+‑N,从而实现污水的高效脱氮。本发明专利技术适用于低C/N城市生活污水,出水水质稳定,可大大节省污水厂运行成本。

Device and method for treating municipal domestic sewage by continuous flow CS-BAF-DEAMOX coupled sludge fermentation

The device and method of continuous flow CS_BAF_DEAMOX coupled with sludge fermentation for municipal domestic sewage treatment belong to the field of sewage biological treatment. The device comprises a raw water tank, a biological stabilization reactor, a biological contact reactor, a secondary sedimentation tank, an intermediate water tank, an aerated biological filter BAF, a post-anoxic filter, a sludge thickener, a sludge fermentation tank and a fermentation broth storage tank. The method mainly produces a large amount of excess sludge and achieves a high COD capture rate through contact stabilization process, strengthens denitrification effect and compensates for the shortage of carbon source in municipal sewage by developing carbon source in sludge, and divides the effluent of secondary sedimentation tank into two stages, and the first stage of effluent is nitrified by BAF, and then the second stage is nitrified. After entering the post-anoxic filter, NO3 N is provided for DEAMOX reaction, while the effluent from the other stage goes beyond BAF and directly into the post-anoxic filter to provide NH4 +N for DEAMOX reaction, thereby realizing efficient denitrification of wastewater. The invention is suitable for low C/N municipal domestic sewage, the effluent quality is stable, and the operation cost of the sewage plant can be greatly saved.

【技术实现步骤摘要】
连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法
本专利技术涉及污水生物处理领域,尤其涉及一种连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法。
技术介绍
当前,世界面临着资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻趋势,大量的城市生活污水未经处理便排入江河、湖泊等缓流水体造成了严重的污染现象。此外,在城市生活污水中还含有大量的氮、磷等营养物质,易造成水体富营养化,去除这部分的氮、磷需要充足的有机物,而在我国实际城市生活污水中C/N较低,难以满足深度脱氮的要求,往往需要投加额外的碳源,来提高出水水质,这无疑增加污水处理厂的运行成本。因而,探寻一种高效且经济的污水生物处理工艺迫在眉睫。DEAMOX(DenitrifyingAmmoniumOxidation)工艺是由荷兰Delft大学的Mulder等在厌氧氨氧化工艺的基础上结合异氧反硝化提出的一种全新的脱氮工艺,它可以有效的去除含有NH4+-N和NO3--N废水。即在同一反应器内,同时进行着反硝化反应和厌氧氨氧化反应,在这一过程中,反硝化产生的NO2--N作为厌氧氨氧化反应的电子供体。相比于短程硝化-厌氧氨氧化工艺,DEAMOX工艺不再需要操控困难的半短程过程,有效的解决厌氧氨氧化过程NO2--N难以稳定获取的问题,并且可以将厌氧氨氧化过程产生的NO3--N原位去除,其去除效果不仅优于传统脱氮工艺,而且能够节省部分碳源。在污泥发酵液中含有大量的有机物,包括易被反硝化菌利用的乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸等,因而,通过开发污泥中的内碳源来强化反硝化效果,并结合DEAMOX工艺来实现深度脱氮显然是一条有效途径。然而,利用污泥发酵物中的碳源来弥补生活污水中碳源的不足,其关键往往在于碳源的捕获。接触-稳定工艺(CS),作为一种新型的碳源捕获工艺,其特点是将活性污泥对污水中有机物的降解的两个过程——吸附与代谢稳定,分别在各自的反应器中进行。来自于二沉池的回流污泥首先进入生物稳定反应器进行曝气处理,微生物充分地进入内源呼吸的后期,此时,回流污泥中有机物匮乏,微生物处于“饥饿”环境;随后,回流污泥和生活污水一同进入生物接触稳定反应器,由于原水中有机物丰富,微生物处于“盛宴”环境,微生物可大量吸附、凝聚、降解代谢有机物,同时通过短的水力停留时间和较短的污泥龄能够产生大量的剩余污泥。该工艺对COD的氧化矿化水平低,可获得较高的COD捕获率,并以剩余污泥的形式储存大量的内碳源。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种针对低C/N城市生活污水深度脱氮的装置与方法,该装置与方法通过接触-稳定工艺(CS)产生大量剩余污泥和获得较高的COD捕获率,并通过开发污泥中内碳源来强化反硝化效果和弥补城市生活污水中碳源的不足;通过将二沉池出水分为两段,一段出水先经过BAF进行硝化,然后再进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NO3--N,另一段出水超越BAF直接进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NH4+-N,从而实现污水的高效脱氮;通过在BAF中投加硝化填料和在后置缺氧滤池中投加短程反硝化-厌氧氨氧化填料,将活性污泥与生物膜分开,避免了泥龄间的矛盾。连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置包括原水箱(1)、生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)、二沉池(6)、中间水箱(9)和曝气生物滤池BAF(11)、后置缺氧滤池(14)、污泥浓缩池(17)、污泥发酵罐(21)、发酵液储存罐(25);水箱(1)通过进水泵(2)与生物接触反应器(4)连接,生物接触反应器(4)与二沉池(6)连接,二沉池(6)与中间水箱(9)连接;中间水箱(9)通过提升泵Ⅰ(10)连接曝气生物滤池BAF(11),曝气生物滤池BAF(11)与后置缺氧滤池(14)连接;中间水箱(9)通过超越泵(13)与后置缺氧滤池(14)连接;二沉池(6)底部装有控制阀Ⅰ(7),经过污泥回流泵(8)与生物稳定反应器(3)连接;二沉池(6)底部还装有排泥阀Ⅰ(16),经过排泥阀Ⅰ(16)与污泥浓缩池(17)连接;污泥浓缩池(17)底部装有排泥阀Ⅱ(18)、控制阀Ⅱ(19),经提升泵Ⅱ(20)与污泥发酵罐(21)连接;污泥发酵罐(21)底部设有排泥阀Ⅲ(23),上部经过控制阀Ⅲ(24)与发酵液储存罐(25)连接;发酵液储存罐(25)经提升泵Ⅲ(26)与后置缺氧滤池(14)连接;生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)和曝气生物滤池BAF(11)底部均设有曝气盘(5),曝气盘(5)与鼓风机(27)相连;污泥发酵罐(21)和后置缺氧滤池(14)内均设有搅拌装置(22);曝气生物滤池BAF(11)内放置聚丙烯硝化填料(12),后置缺氧滤池放置聚丙烯短程反硝化-厌氧氨氧化填料(15)。连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的方法包括以下步骤:1)二沉池(6)的回流污泥经污泥回流泵(8)进入生物稳定反应器(3),在生物稳定反应器(3)内微生物充分地进入内源呼吸的后期,回流污泥的活性得到彻底的恢复和强化。生物稳定反应器(3)污泥回流比控制在50~100%,DO浓度维持在3~5mg/L,水力停留时间HRT为30~60min。2)原水从原水箱(1)经进水泵(2)进入生物接触反应器(4),一同进入的还有来自生物稳定反应器(3)中高活性的回流污泥,污水与活性污泥充分地碰撞、接触,使得颗粒性、胶体性及部分溶解性COD快速吸附及浓缩富集。此区域DO浓度控制在0.3~0.5mg/L,水力停留时间HRT为15~30min,污泥龄SRT为0.3d~1d。3)混合液从生物接触反应器(4)进入二沉池(6)进行泥水分离。其上清液进入中间水箱(9);底部污泥经污泥回流泵(8)回流至生物稳定反应器(3);剩余污泥通过排泥阀Ⅰ(16)进入污泥浓缩池(17)。4)中间水箱(9)一部分出水经提升泵Ⅰ(10)进入曝气生物滤池BAF(11)。曝气生物滤池BAF(11)内设置聚丙烯硝化填料(12),其填充比为45%~75%,比表面积为200m2/m3~800m2/m3,密度为0.96~1.00g/cm3,其上生长着大量的好氧硝化菌,在曝气盘(5)曝气情况下发生硝化作用。曝气生物滤池BAF(11)的DO浓度维持在5~6mg/L,水力停留时间HRT为2~3h;中间水箱(9)进入曝气生物滤池BAF(11)的流量控制为原水流量的50%~60%。5)中间水箱(9)另一部分出水经超越泵(13)进入后置缺氧滤池(14),一同进入的还有来自曝气生物滤池BAF(11)的硝化出水以及来自发酵液储存罐(25)中的发酵液。超越进水中含有的NH4+-N与曝气生物滤池BAF(11)出水中含有的NO3--N以及发酵液中的有机物,在后置缺氧滤池(14)中发生DEAMOX反应,完成系统的脱氮。后置缺氧滤池(14)内设置聚丙烯短程反硝化-厌氧氨氧化填料(15),其填充比为50%~80%,比表面积为200m2/m3~800m2/m3,密度为0.96~1.00g/cm3;控制后置缺氧滤池(15)的水力停留时间HRT为2.5~4h;控制超越进水流量为原水流量的40%~50%。6)污泥浓缩池(17)中的一部分浓缩污泥通过控制阀Ⅱ(19)和提升泵本文档来自技高网
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连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法

【技术保护点】
1.连续流CS‑BAF‑DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置,其特征在于:包括原水箱(1)、生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)、二沉池(6)、中间水箱(9)和曝气生物滤池BAF(11)、后置缺氧滤池(14)、污泥浓缩池(17)、污泥发酵罐(21)、发酵液储存罐(25);水箱(1)通过进水泵(2)与生物接触反应器(4)连接,生物接触反应器(4)与二沉池(6)连接,二沉池(6)与中间水箱(9)连接;中间水箱(9)通过提升泵Ⅰ(10)连接曝气生物滤池BAF(11),曝气生物滤池BAF(11)与后置缺氧滤池(14)连接;中间水箱(9)通过超越泵(13)与后置缺氧滤池(14)连接;二沉池(6)底部装有控制阀Ⅰ(7),经过污泥回流泵(8)与生物稳定反应器(3)连接;二沉池(6)底部还装有排泥阀Ⅰ(16),经过排泥阀Ⅰ(16)与污泥浓缩池(17)连接;污泥浓缩池(17)底部装有排泥阀Ⅱ(18)、控制阀Ⅱ(19),经提升泵Ⅱ(20)与污泥发酵罐(21)连接;污泥发酵罐(21)底部设有排泥阀Ⅲ(23),上部经过控制阀Ⅲ(24)与发酵液储存罐(25)连接;发酵液储存罐(25)经提升泵Ⅲ(26)与后置缺氧滤池(14)连接;生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)和曝气生物滤池BAF(11)底部均设有曝气盘(5),曝气盘(5)与鼓风机(27)相连;污泥发酵罐(21)和后置缺氧滤池(14)内均设有搅拌装置(22);曝气生物滤池BAF(11)内放置聚丙烯硝化填料(12),后置缺氧滤池放置聚丙烯短程反硝化‑厌氧氨氧化填料(15)。...

【技术特征摘要】
1.连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置,其特征在于:包括原水箱(1)、生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)、二沉池(6)、中间水箱(9)和曝气生物滤池BAF(11)、后置缺氧滤池(14)、污泥浓缩池(17)、污泥发酵罐(21)、发酵液储存罐(25);水箱(1)通过进水泵(2)与生物接触反应器(4)连接,生物接触反应器(4)与二沉池(6)连接,二沉池(6)与中间水箱(9)连接;中间水箱(9)通过提升泵Ⅰ(10)连接曝气生物滤池BAF(11),曝气生物滤池BAF(11)与后置缺氧滤池(14)连接;中间水箱(9)通过超越泵(13)与后置缺氧滤池(14)连接;二沉池(6)底部装有控制阀Ⅰ(7),经过污泥回流泵(8)与生物稳定反应器(3)连接;二沉池(6)底部还装有排泥阀Ⅰ(16),经过排泥阀Ⅰ(16)与污泥浓缩池(17)连接;污泥浓缩池(17)底部装有排泥阀Ⅱ(18)、控制阀Ⅱ(19),经提升泵Ⅱ(20)与污泥发酵罐(21)连接;污泥发酵罐(21)底部设有排泥阀Ⅲ(23),上部经过控制阀Ⅲ(24)与发酵液储存罐(25)连接;发酵液储存罐(25)经提升泵Ⅲ(26)与后置缺氧滤池(14)连接;生物稳定反应器(3)、生物接触反应器(4)和曝气生物滤池BAF(11)底部均设有曝气盘(5),曝气盘(5)与鼓风机(27)相连;污泥发酵罐(21)和后置缺氧滤池(14)内均设有搅拌装置(22);曝气生物滤池BAF(11)内放置聚丙烯硝化填料(12),后置缺氧滤池放置聚丙烯短程反硝化-厌氧氨氧化填料(15)。2.应用如权利要求1所述装置深度脱氮的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)二沉池(6)的回流污泥经污泥回流泵(8)进入生物稳定反应器(3);生物稳定反应器(3)的污泥回流比控制在50~100%,DO浓度维持在3~5mg/L,水力停留时间HRT为30~60min;2)原水从原水箱(1)经进水泵(2)进入生物接触反应器(4),一同进入的还有来自生物稳定反应器(3)中的回流污泥;生物接触反应器(4)的DO浓度控制在0.3~0.5mg/L,水力停留时间HRT为15~...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭永臻陈凯琦孙事昊贾体沛张亮
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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