一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，涉及城镇污水处理技术领域，包括一体化反应池和与之配套的缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式。本发明专利技术一体化反应池可省去高能耗的污泥回流工段及相关设备，省去高能耗的混合液回流工段及相关设备，从而有效降低工艺运行电耗，通过缺氧－好氧－缺氧(AOA)的切换运行模式极大地提升污水中内碳源的利用效率，提升总氮去除能力，减少甚至避免投加补充碳源所产生的药耗，装置内活性污泥和生物膜中的EPS含量同步降低，生物膜死亡率大幅提高，实现污泥减量作用，最终通过降低运行电耗、降低(取消)运行碳源投加和降低剩余污泥处理处置的能耗、药耗，综合地起到减少污水处理过程中碳排放量的目的。放量的目的。放量的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺


[0001]本专利技术涉及城镇污水处理
，具体涉及一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺。

技术介绍

[0002]制定控制、减少碳排放的有效方法成为目前各行业工作的重点之一，污水处理行业虽然是国民经济中占比较小的行业，但由于其属于能源密集型行业，耗能巨大，其工艺流程各节点中涉及的碳排放总量在城镇碳排放总量中占比较高，城镇污水处理厂的碳排放分为直接碳排放和间接碳排放两种。其中，直接碳排放主要包括污水处理过程中产生的N2O、CH4温室气体排放和燃烧化石燃料产生的CO2气体排放；间接碳排放主要包括污水、剩余污泥处理过程中产生的电耗、热耗和物耗等。
[0003]针对现有技术存在以下问题：
[0004]污水处理过程中产生的N2O和CH4温室气体碳排放量的统计计算方法，温室气体的碳排放量主要与污水处理厂进水中总氮(TN)和有机污染物(COD)的去除量相关，与工艺措施的选择无关，即无法通过对污水处理工艺的优化达到减少上述温室气体排放的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，包括一体化反应池和与之配套的缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式，所述一体化反应池包括反应池池体、进水泵、池底进水管、进水电控阀门、鼓风机、配套曝气盘、池底潜水推流器、池底两侧混合液提升泵、池底排泥管及排泥电控阀门、池体中部出水管及出水电控阀门、池体中部填料框架、生物膜载体填料、池体中部污泥浓度计、池体顶部溢流管、配套管道、管件，所述缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式是指利用PLC自动控制模块及预设控制程序，对完全混合式反应池体的工艺设备进行自动运行控制，从而循环实施“进水－缺氧－好氧－缺氧－沉淀－排水”的工艺运行模式，所述一种综合降低城镇污水处理碳排放量的污水处理工艺的工作过程包括以下步骤：
[0008]进水阶段：进水电控阀门开启完毕后，启动进水泵，将污水处理厂经过一级处理的生活污水泵入完全混合式反应池体直至水位达到其有效水深，完全混合式反应池完成进水后，依次关闭进水泵和进水电控阀门；
[0009]缺氧阶段一：同步开启池底潜水推流器、池底两侧混合液提升泵，池体底部活性污泥混合均匀后，由池底两侧混合液提升泵将泥水混合液越过池体中部微生物挂载系统泵送至池体顶部；
[0010]好氧阶段：关闭池底潜水推流器、池底两侧混合液提升泵，开启鼓风机进行曝气；
[0011]缺氧阶段二：关闭鼓风机，再次开启池底潜水推流器和池底两侧混合液提升泵；
[0012]沉淀阶段：再次关闭池底潜水推流器和池底两侧混合液提升泵，使位于池体中部出水口上方的活性污泥沉淀至池底；
[0013]排水阶段：开启出水电控阀门，排出处理出水；
[0014]重复上述步骤，对城镇污水处理厂的生活污水进行二级生化处理；
[0015]当本工艺出水中的悬浮物(SS)值接近10mg/L时，在第5)步骤完成后，开启池体底部排泥电控阀门，排出适量浓缩的泥水混合液；
[0016]重复上述步骤，进行污水二级处理和剩余污泥排放。
[0017]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述反应池池体，池型优选为矩形，有效水深优选为5～8m，所述池底潜水推流器，布置于矩形池体底部任意一角，面向池体对角方向水平安装，设备安装总高度低于0.8m，设备功率优选为5～ 10w/吨水，所述鼓风机的供气量以气水比计，气水比优选为(2～8)：1。
[0018]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述的池底两侧混合液提升泵的进水管安装高度优选为距离池底0.4～0.8m处，出水管安装高度优选为完全混合式反应池有效水深以下0.3～0.6m，单台设备扬程优选为完全混合式反应池有效水深+3～5m，单台设备功率优选为5～20w/吨水。
[0019]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述池体中部出水管的中心线高度为反应池有效水深的50％～60％，所述池体中部污泥浓度计的传感器安装于池体中部出水管和池体中部填料框架顶端之间，测量范围优选为0～20000mg/L。
[0020]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述池体中部填料框架和生物膜载体填料布置于池底潜水推流器上方、池体中部出水管下方，填充率优选为 30％～40％。
[0021]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述池体中部填料框架采用 40mm*40mm的Q235热镀锌角钢制作，框架尺寸为1m*1m*1m，其顶部及底部采用焊接方式每10cm焊接一段φ12mm*1m镀锌圆钢，用于捆扎绳型填料，所述生物膜载体填料优选绳型生物膜载体填料，捆扎于镀锌角钢框架的镀锌圆钢之上，绑扎间隔优选为80～120mm。
[0022]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式由PLC自动控制模块及预设控制程序执行，所述预设控制程序为：低碳污水处理工艺采用时间顺序控制运行，单批次运行总时长为8h。
[0023]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述进水阶段持续时间为10～15min，所述缺氧阶段一持续时间为1～1.5h，所述好氧阶段持续时间为1.5～2h，所述缺氧阶段二持续时间为2.5～3h，所述沉淀阶段二持续时间为1～1.5h，所述排水阶段持续时间为10～15min。
[0024]由于采用了上述技术方案，本专利技术相对现有技术来说，取得的技术进步是：
[0025]1、本专利技术提供一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，一体化反应池具备较大的节能潜力，一体化反应池采用序批式运行，进水中的污染物在整个反应池体中均匀分布，一体化反应池可省去能耗很高的混合液回流工段及相关设备，从而有效降低工艺运行电耗，一体化反应池在沉淀阶段可直接作为沉淀池使用，一体化反应池可省去能耗很高的污泥回流工段及相关设备，从而降低工艺运行电耗，由于一体化反应池序批式运行的特性，其进水泵、鼓风机、搅拌系统等耗能设备均为间歇式运行，其实际吨水电耗值较低。
[0026]2、本专利技术提供一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，通过全新的高效搅拌系统，该系统由安装于工艺装置底部的潜水推流器和安装于工艺装置两侧的混合液提升泵组
成，在工艺阶段进行到缺氧搅拌工段时，潜水推流器和两台提升泵同时开始工作，将底部混合均匀的活性污泥越过固定载体填料直接送至工艺装置顶部，从而解决了位于工艺装置中部的固定载体填料对泥水混合效果的负面影响，引入搅拌系统后，一体化反应池缺氧阶段的溶解氧(DO) 值可在20min内降至0.5mg/L以下，有效增加了缺氧阶段的反硝化脱氮反应时长。
[0027]3、本专利技术提供一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，采用的缺氧－好氧－缺氧(AOA)切换运行模式，在其缺氧阶段一期间，反应装置内的污水内碳源最为充足，十分有利于快速和充分地通过反硝化作用去除上一批次余水中残存的硝态氮，在缺氧阶段二期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，其特征在于：包括一体化反应池和与之配套的缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式，所述一体化反应池包括反应池池体(1)、进水泵、池底进水管(2)、进水电控阀门、鼓风机、配套曝气盘(3)、池底潜水推流器(4)、池底两侧混合液提升泵(5)、池底排泥管及排泥电控阀门、池体中部出水管及出水电控阀门、池体中部填料框架(6)、生物膜载体填料、池体中部污泥浓度计、池体顶部溢流管、配套管道、管件，所述缺氧－好氧－缺氧(AOA)运行模式是指利用PLC自动控制模块及预设控制程序，对完全混合式反应池体的工艺设备进行自动运行控制，从而循环实施“进水－缺氧－好氧－缺氧－沉淀－排水”的工艺运行模式，所述一种综合降低城镇污水处理碳排放量的污水处理工艺的工作过程包括以下步骤：进水阶段：进水电控阀门开启完毕后，启动进水泵，将污水处理厂经过一级处理的生活污水泵入完全混合式反应池体直至水位达到其有效水深，完全混合式反应池完成进水后，依次关闭进水泵和进水电控阀门；缺氧阶段一：同步开启池底潜水推流器(4)、池底两侧混合液提升泵(5)，池体底部活性污泥混合均匀后，由池底两侧混合液提升泵(5)将泥水混合液越过池体中部微生物挂载系统泵送至池体顶部；好氧阶段：关闭池底潜水推流器(4)、池底两侧混合液提升泵(5)，开启鼓风机进行曝气；缺氧阶段二：关闭鼓风机，再次开启池底潜水推流器(4)和池底两侧混合液提升泵(5)；沉淀阶段：再次关闭池底潜水推流器(4)和池底两侧混合液提升泵(5)，使位于池体中部出水口上方的活性污泥沉淀至池底；排水阶段：开启出水电控阀门，排出处理出水；重复上述步骤，对城镇污水处理厂的生活污水进行二级生化处理；当本工艺出水中的悬浮物(SS)值接近10mg/L时，在第5)步骤完成后，开启池体底部排泥电控阀门，排出适量浓缩的泥水混合液；重复上述步骤，进行污水二级处理和剩余污泥排放。2.根据权利要求1所述的一种降低碳排放量的低碳污水处理工艺，其特征在于：所述反应池池体(1)，池型优选为矩形，有效水深优选为5～8m，所述池底潜水推流器，布置于矩形池体底部任意一角，面向池体对角方向水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜至力，王广华，董浩韬，张锐坚，王堑傧，刘颖诗，蒲淑娟，
申请(专利权)人：广州市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：