一种A2/O水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种A2/O水处理系统及方法，用于A2/O水处理工艺的系统包括：厌氧池，对污水进行厌氧发酵；缺氧池，与厌氧池相连接；污泥浓缩池，与一个缺氧池相连通；微生物燃料电池，设置在污泥浓缩池中；好氧池，与污泥浓缩池相连通。本发明专利技术的A2/O水处理系统及方法，加入了微生物燃料电池，可以减少回流污泥中活性淤泥的成本，用电量减少一半，而产生的需处理的固体物质则减少了50～90％。

A A2/O water treatment system and method

The invention provides a A2/O water treatment system and method includes a system for A2/O water treatment process: anaerobic tank, anaerobic fermentation of sewage; anoxic tank, which is connected with the anaerobic tank; sludge thickening tank, connected with an anoxic tank; microbial fuel cell, arranged in the aerobic sludge thickening tank; pool is communicated with the sludge concentration tank. The A2/O water treatment system and method of the invention include the microbial fuel cell, which can reduce the cost of active sludge in the reflux sludge and reduce the electricity consumption by half, and the solid material needed for processing is reduced by 50 to 90%.

【技术实现步骤摘要】
一种A2/O水处理系统及方法
本专利技术涉及一种A2/O水处理系统及方法，本专利技术还涉及一种A2/O水处理方法，属于水处理领域。
技术介绍
近年来，我国农村生活污水排放量剧增，污水收集系统和配套处理设施的建设相对比较滞后。随着国家新农村建设的开展，很多村镇建成中小型污水处理站并投入使用，逐步改善了我国农村生态环境。但众多中小型污水处理站的后期运行也逐步出现一些问题，如：1、污水处理设施的运营成本高。运营成本主要由前期设备维护、电力消耗和人工管理费用组成，污水处理设备运行增加了乡村的财政开支。2、无动力处理设施，比如人工湿地或生态塘等自然处理。虽无能耗，但污染物去除率低在30～50％，而在气温较低的冬季效果更差，因此目前推广应用微动力污水处理设备与装置。3、农村污水处理项目特点即乡镇偏远，各处理设施之间距离远且多分散，设备运行状态或出现问题不能及时检查和发现处理，人员到达现场时间长，且效率低，而增加人员势必增加用人成本。A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic(厌氧-缺氧-好氧)第一个字母的简称。按实质意义来说，此工艺应为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90％～95％，总氮为70％以上，磷为90％左右，适用于要求脱氮除磷的污水厂。当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，适用采用该工艺。但A2/O工艺的运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以如何降低运营费用就显得更为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一种A2/O水处理系统及方法，以降低A2/O工艺的运行费用。本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供一种A2/O水处理工艺的系统，其特征在于，包括：厌氧池，对污水进行厌氧发酵；缺氧池，与厌氧池相连接；污泥浓缩池，与一个缺氧池相连通；微生物燃料电池，设置在污泥浓缩池中；好氧池，与污泥浓缩池相连通。进一步，本专利技术的用于A2/O水处理工艺的系统，还可以具有这样的特征：其中，使用奥奈达希瓦氏菌作为微生物燃料电池的阴极。进一步，本专利技术的用于A2/O水处理工艺的系统，其特征在于：其中，微生物燃料电池分为阳极室和阴极室，两室用质子交换膜分隔开。进一步，本专利技术的的用于A2/O水处理工艺的系统，其特征在于：其中，缺氧池有两个，分别设置在厌氧池的两侧。本专利技术还提供一种A2/O水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：污水进入厌氧池进行厌氧发酵，进行厌氧加磷脱氮处理；步骤二：经过加磷脱氮处理后的污水进入到缺氧池，缺氧池中反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气；步骤三：将缺氧池中的污泥浓缩进入到污泥浓缩池中，向浓缩后的污泥中加入微生物发电所需的菌种；步骤四：经过污泥浓缩池处理的污泥进入好氧池；步骤五：经过好氧池处理后的剩余的污泥回流到缺氧池进行处理。进一步，本专利技术的A2/O水处理工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤三中加入的菌种为：奥奈达希瓦氏菌。专利技术的有益效果本专利技术的A2/O水处理系统及方法，加入了微生物燃料电池，可以减少回流污泥中活性淤泥的成本，用电量减少一半，而产生的需处理的固体物质则减少了50～90％。附图说明图1是带有微生物燃料电池的A2/O水处理系统的结构框图。具体实施方式以下结合附图来说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，用于A2/O水处理工艺的系统包括：厌氧池，对污水进行厌氧发酵；缺氧池，与厌氧池相连接；污泥浓缩池，与一个缺氧池相连通；微生物燃料电池(MFC)，设置在污泥浓缩池中；好氧池，与污泥浓缩池相连通。在首段厌氧池11进行磷的释放使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降，另外NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3--N浓度没有变化。在缺氧池12中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度继续下降，NO3--N浓度大幅度下降，但磷的变化很小。在好氧池15中，有机物被微生物生化降解，其浓度继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，NO3--N浓度显著增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降。A2/O水处理系统中，厌氧、缺氧、好氧三段合建，中间通过隔墙与孔洞相连。厌氧池11和缺氧段12采用多格串连为混合推流式，好氧段则不分隔为推流式。厌氧池11、缺氧段12，均采用水下搅拌器搅拌；好氧段采用鼓风曝气。传统的A2/O工艺流程在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。其原因是：回流污泥全部进入到厌氧池11。好氧段为了硝化过程的完成，要求采用较大的污泥回流比，一般污泥回流比R为60％～100％，最低也应＞40％，NS较低硝化作用良好。但由于回流污泥将大量的硝酸盐和溶解氧DO带回厌氧池11，严重影响了聚磷菌体的释放，同时厌氧池11存在大量硝酸盐时，污泥中的反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，使得厌氧池11进行磷的厌氧释放的有效容积大大减少，使出磷效果降低，如果好氧段硝化不好，则随回流污泥进入厌氧池11的硝酸盐减少，改变了厌氧环境，使磷能充分厌氧释放，∴ηP↑，但因硝化不完全，故脱氮效果不佳，使ηN↓。为消除传统A2/O工艺影响因素中最主要的污水中可生物降解有机物的影响，本专利技术引入了微生物燃料电池技术吸收生物降解有机物的电离子能量。其机理是凭借其阳极催化剂的强电离能，通过消耗阴极的燃料物质如氢气、甲烷等，进行氧化反应从而产生电流。而微生物燃料电池14的独特之处在于，它不需要传统燃料电池所使用的金属阳极。相反，它利用微生物使有机物氧化分解，并将电子传递到阳极。由于微生物对各种类型有机物的适应性，使得微生物燃料电池成为一种理想的可持续的生物发电技术。构成微生物燃料电池14有几个必要条件：电极，电解质，微生物，电子流动，电子介体等，每一个组成部分对燃料电池的发电都有至关重要的影响。微生物燃料电池反应器分反应器分为阳极室和阴极室，两室用质子交换膜分隔开。质子交换膜只允许质子通过，不允许电子通过。阳极室内，底物被微生物代谢，生成产物的同时进行呼吸链电子转移。电子可被介体传递到阳极，经过外电路，转移到阴极。在有膜和溶解性电子介体辅助时，微生物代谢的电子受体由自然条件下的氧气和硝酸盐等可溶性受体转变为石墨和铂片等不溶性受体。生成的质子通过交换膜进入阴极室。阴极室内，质子和氧在阴极表面接受电子反应生成水。这一过程中。在阳极室内进行有机物降解的同时电子经过外电路传输形成电流。阳极反应：C6H12O6+6H2O—6CO2+24e+24H+阴极反应：6O2+24e+24H+—12H2O进水进入厌氧池11，经过厌氧加磷脱N处理流进两侧的缺氧池12、缺氧池12中反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气，将流体中剩余的生物细胞转化为燃料电池所需的发电物质。由于生物发电是细胞的呼吸过程需要金属氧化物的参与，因此很多细菌在发生呼吸作用时，能从细胞色素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种A2/O水处理系统，其特征在于，包括：厌氧池，对污水进行厌氧发酵；缺氧池，与所述厌氧池相连接；污泥浓缩池，与一个所述缺氧池相连通；微生物燃料电池，设置在所述污泥浓缩池中；好氧池，与所述污泥浓缩池相连通。

【技术特征摘要】
1.一种A2/O水处理系统，其特征在于，包括：厌氧池，对污水进行厌氧发酵；缺氧池，与所述厌氧池相连接；污泥浓缩池，与一个所述缺氧池相连通；微生物燃料电池，设置在所述污泥浓缩池中；好氧池，与所述污泥浓缩池相连通。2.如权利要求1所述的A2/O水处理系统，其特征在于：其中，使用奥奈达希瓦氏菌作为微生物燃料电池的阴极。3.如权利要求2所述的A2/O水处理系统，其特征在于：其中，所述微生物燃料电池分为阳极室和阴极室，两室用质子交换膜分隔开。4.如权利要求1所述的A2/O水处理系统，其特征在于：其中，所述缺氧池有两个，分别设置在所述厌氧池的两侧。5.一种A...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁新亚，张晟一，李建军，
申请(专利权)人：武汉永清环保科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42