一种同步硝化反硝化生活污水处理方法技术

一种同步硝化反硝化市政污水处理方法，用如下被间隔成五个矩形反应池进行处理，五个矩形反应池两条直线排列时，第一排为三个矩形反应池中左右两个反应池设有进水口、第二排两个反应池设有进出水口，两排亦构成一个矩形；第二排两个反应池同时兼沉淀和反应池，根据出水需要和除磷脱氮要求而采用不同的组合处理阶段；水的全流程处理均经过进水厌氧－缺氧－好氧‑沉淀出水四个处理阶段；两排五个单元的矩形反应池均设有曝气装置，两排五个单元的矩形反应池相邻池壁设有过水通道、能够通过操作进、出水的位置切换，形成顺时针或逆时针的水力循环。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种市政污水处理新工艺，针对中小型市政污水处理、村镇污水处理厂、及企、事业单位生活污水处理。二、
技术介绍
我国水资源短缺，人均水资源占有量仅有世界平均水平的1/4，而水污染日趋严重的局面更加重了水资源的危机。2003年我国主要水系、湖泊和海域污染严重，七大水系407个重点监测断面中，38.1％的断面满足Ⅰ～Ⅲ类水质要求，32.2％的断面属Ⅳ、Ⅴ类水质，29.7％的断面属劣Ⅴ类水质。其中七大水系干流的118个国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类水质断面占53.4％，Ⅳ、Ⅴ类水质断面占37.3％，劣Ⅴ类水质断面占9.3％。七大水系主要呈现为有机污染，石油类、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚等超标严重。水体中氮磷主要来源于生活污水和农业面源污染。我国2003年7月实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918－2002)对城市二级污水处理厂出水中N、P含量做了严格限定，在《污水综合排放标准》(GB8978－1996)基础上首次提出了TN控制要求。按照标准要求对我国新建的城市污水处理厂都需要采取除磷脱氮措施，出于保护水源的需要，一些城市污水处理厂也要采取除磷脱氮工艺或改造为脱氮除磷工艺；常用脱氮除磷工艺有AAO、SBR、氧化沟等多种形式，无论哪一种脱氮除磷工艺都存在污泥回流和混和液回流，两部分能耗较大，一般占污水处理部分总能耗的27％－39％，其中污泥回流部分为14％左右；而且增加了设备投资和日常的维护管理费用。对于中小型污水除磷脱氮工艺，采取上面的回流措施就会造成污水处理设施占地面积加大、初期投资增加和维护管理的复杂化。而且中小型污水水质水量变化大，处理设施往往要求布局紧凑、自动化运转等特点，在利用传统的除磷脱氮工艺方面还有一个稳定性和适应性问题。因此中小型生活污水的处理应开发简易高效的污水处理成套技术，应实现污水处理装置成套化和控制技术的自动化，减少人力消耗和维护费用，解决目前城市污水处理厂存在高能耗，高占地的问题。参考文献如下。[1]Grady C P J L,Daigger G T,Lim H C.废水生物处理[M].张锡辉,刘勇弟译.北京:化学工业出版社,2003:40-75.[2]李探微，彭永臻，高旭等.一种新的污水处理技术-MSBR法[J].给水排水，1999，25(6)：10-12.[3]邱文芳，罗志腾，杜仰民等.环境微生物学技术手册.学苑出版社，1990：232-235.[4]北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册[M](废水卷).北京：中国化学工业出版社，2000[5]张自杰,林荣忱,金儒霖.排水工程[M](第四版).北京：中国建筑工业出版社，2000三、
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种新型市政污水处理新工艺，结合AAO、SBR、氧化沟等工艺的特点，实现一个反应系统在沿时间序列和沿空间序列呈现不同的模式，既有AAO的空间分割，又有SBR的时间分割，形成独特的水力循环。通过此设计，达到同步脱氮除磷的目的。本专利技术技术方案是，一种同步硝化反硝化市政污水处理方法，针对生活污水处理，采用特殊的池型结构和独特的水力循环，在去除有机污染物的同时，实现对氮、磷的同步脱除。同步脱氮除磷工艺选择与设计时，控制进入厌氧区的硝态氮是关键，在硝态氮浓度低于100mg/l时，可达到良好的同时去除氮、磷的要求。主体是一个被间隔成五个单元的矩形反应池，一条直线排列或两条直线排列，两条直线排列时，第一排为三个矩形反应池中左右两个反应池设有进水口、第二排两个反应池设有进出水口，两排亦构成一个矩形；第二排两个反应池同时兼沉淀和反应池，根据出水需要和除磷脱氮要求而采用不同的组合方式(详见附图1)；两排五个单元的矩形反应池均设有曝气装置，两排五个单元的矩形反应池相邻池壁设有水流通道、能够形成水流的按池序或者逆池序即顺时针或逆时针的水流循环，第二排两个反应池(编号为1#、5#)即第一第五两个池作为边池，交替做为沉淀池，同时也分别作为反应池；第一排为三个矩形反应池即第二至第四反应池(编号为2#、3#、4#)一直做为反应池。具体流程如下：上半周期四步,1)第一边池作为进水和厌氧池进水，第二、三、四池分别作为缺氧、好氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池出水；2)第一池作为好氧、第二、三、四池分别作为缺氧、好氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；3)第一池作为好氧、第二、三、四池分别作为好氧、缺氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；4)第一池作为沉淀、第二、三、四池分别作为好氧、缺氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；其中2)-4)中第五池作为沉淀池均出水；下半周期四步与与上半周期的四步逆时针的反应过程。总之，水的全流程处理均经过进水厌氧－缺氧－好氧-沉淀出水四个处理阶段。反应器采用多矩形反应池串联结构，构建脱氮除磷所需的厌氧－缺氧－好氧环境(详见附图2)。系统的运行采用可调节方式，通过调节厌氧/缺氧以及好氧组合、各阶段运行时间以适应不同水质、水量的变化。通过PLC可编程序控制器信号控制使系统完全自动运转，通过触摸显示屏可改变各阶段运行时间，随时了解各个池子运行状态；通过控制柜的按钮指示灯可以了解设备的运转情况；通过新的程序信号的输入可以改变运行方式，操作简单直观，运转灵活。本专利技术同步硝化反硝化市政污水处理工艺在总停留时间14-18h之间，同步硝化反硝化污水处理新工艺对市政污水的去除效果稳定，出水可满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)一级A要求。本工艺污水处理效率在保证等同并优于A2/O工艺的同时，可节能10％以上，节省占地15％以上；TN、TP去除率可提高20％。生物脱氮机理：生物法脱氮是由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来完成。氨化指当氨基酸和其他含氮有机物被生物降解释放氨的过程。只有当有机氮被转化为氨并释放到介质中，硝化菌才能将氨氮转化为硝酸盐。硝化由自养型好氧微生物完成。氨氮首先在亚硝酸菌作用下转化为亚硝酸盐，然后，在硝酸菌作用下亚硝酸盐进一步转化为硝酸盐，反应用下式表示，过程中需大量氧。反硝化由异养兼性微生物完成，可以由下式表示：在没有分子氧时，反硝化菌以硝态氮为电子受体，有机物作为碳源和电子供体，通过反硝化菌的同化作用(合成代谢)与异化作用(分解代谢)完成。同化作用是和被还原为氨用以新细胞的合成，氮成为细胞质的成分。异化作用是和被还原为N2或N2O、NO等气态物，主要为N2，异化作用去除的氮约占去除总量的70％～75％。生物除磷机理，生物除磷是一个由聚磷菌(phosphorus accumulating organism,PAOs)生长进行的复杂过程，除磷机理如图4所示。PAOs具有在厌氧条件下消耗细胞内的聚磷酸盐储存碳源而在好氧/缺氧条件下消耗碳源储存磷酸盐的独特能力。Comeau和Wentzel等人分别提出解释PAOs功能的模式，称为Comeau－Wentzel模式[i]。废水经过下水道的发酵作用，大多有机物以乙酸和短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)的形式存在，当废水进入生物反应器厌氧区时，兼性异养微生物进行发酵产生额外的脂肪酸。PAOs分解胞内储存的聚磷酸盐提供ATP合成所需的能量，将乙酸储存为PHB。多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步硝化反硝化市政污水处理方法，其特征是利用如下被间隔成五个矩形反应池进行处理，五个矩形反应池两条直线排列时，第一排为三个矩形反应池中左右两个反应池设有进水口、第二排两个反应池设有进出水口，两排亦构成一个矩形；第二排两个反应池同时兼沉淀和反应池，根据出水需要和除磷脱氮要求而采用不同的组合处理阶段；水的全流程处理均经过进水厌氧－缺氧－好氧‑沉淀出水四个处理阶段；两排五个单元的矩形反应池均设有曝气装置，两排五个单元的矩形反应池相邻池壁设有过水通道、能够通过操作进、出水的位置切换，形成顺时针或逆时针的水力循环，第二排两个反应池即第一第五两个池作为边池，交替做为沉淀池，同时也分别作为反应池；第一排为三个矩形反应池即第二至第四反应池一直做为反应池。

【技术特征摘要】
1.一种同步硝化反硝化市政污水处理方法，其特征是利用如下被间隔成五个矩形反应池进行处理，五个矩形反应池两条直线排列时，第一排为三个矩形反应池中左右两个反应池设有进水口、第二排两个反应池设有进出水口，两排亦构成一个矩形；第二排两个反应池同时兼沉淀和反应池，根据出水需要和除磷脱氮要求而采用不同的组合处理阶段；水的全流程处理均经过进水厌氧－缺氧－好氧-沉淀出水四个处理阶段；两排五个单元的矩形反应池均设有曝气装置，两排五个单元的矩形反应池相邻池壁设有过水通道、能够通过操作进、出水的位置切换，形成顺时针或逆时针的水力循环，第二排两个反应池即第一第五两个池作为边池，交替做为沉淀池，同时也分别作为反应池；第一排为三个矩形反应池即第二至第四反应池一直做为反应池。2.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化市政污水处理方法，其特征是具体流程如下：上半周期四步,1)第一边池作为进水和厌氧池进水，第二、三、四池分别作为缺氧、好氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池出水；2)第一池作为好氧、第二、三、四池分别作为缺氧、好氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；3)第一池作为好氧、第二、三、四池分别作为好氧、缺氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；4)第一池作为沉淀、第二、三、四池分别作为好氧、缺氧、好氧反应池，第五池作为沉淀池；其中2)-4)中第五池作为沉淀池均出水；下半周期四步与上半周期的四步类似，但是进水水流方向何1-4步相反，形成下半周期逆时...

【专利技术属性】
技术研发人员：高占平，付建新，刘奎，孙阳，
申请(专利权)人：中电环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32