本发明专利技术提供一种在有氧条件下采用颗粒污泥处理含有有机污染物和营养类污染物(氮、磷)废水的装置及方法。该装置及方法通过对进水和处理过程中工艺条件的控制，可实现处理系统中颗粒污泥的养成和维系，并利用其优异的性能实现有机和营养类污染物的同时去除。与已有技术相比，本工艺系统构成简单、装置设施所需容积和占地面积减少，运行费用低，易于实现自动化；借助设计的处理装置和颗粒态污泥的优良沉降性能，实现好氧生化降解反应和泥水分离过程在一个反应器中完成，并可使进水和排水同时进行，出水水质好。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种在有氧条件下采用颗粒污泥处理含有有机污染物和营养类污染物(氮、磷)废水的装置及方法。该装置及方法通过对进水和处理过程中工艺条件的控制，可实现处理系统中颗粒污泥的养成和维系，并利用其优异的性能实现有机和营养类污染物的同时去除。与已有技术相比，本工艺系统构成简单、装置设施所需容积和占地面积减少，运行费用低，易于实现自动化；借助设计的处理装置和颗粒态污泥的优良沉降性能，实现好氧生化降解反应和泥水分离过程在一个反应器中完成，并可使进水和排水同时进行，出水水质好。【专利说明】—种培养并利用好氧颗粒污泥处理废水的装置及方法
本专利技术涉及生物废水处理
，是一种采用好氧的颗粒态污泥处理含有有机污染物和营养类污染物(氮、磷)废水的装置和方法。
技术介绍
废水的好氧处理工艺，按照处理微生物在处理系统中所存在的状态可分为活性污泥法和生物膜法两大类。目前实际工程中采用较多的是活性污泥法。该类工艺中大量的好氧微生物以菌胶团或污泥絮体的形式与废水相混合。通过充氧曝气装置和/或其他推流混合机械装置(如搅拌器、推进器等)的作用，污泥絮体呈悬浮状态生长于废水中，并通过与废水的接触、混合，吸收并利用氧气分解水中的污染物而实现废水的净化。传统的活性污泥法自1912年出现，至今已有百年历史，在世界各地得到了广泛的应用，并发展出各种衍生改良工艺。长期的实践证明了该法的实用性和有效性。但是活性污泥工艺也存在着某些不足。在其应用中比较突出的一个问题是:由于活性污泥絮体体量微小，沉淀速度较慢，将污泥絮体与处理后出水分离所需沉淀池的容积很大；同时，受传质过程速率和防止污泥在体系中沉降等诸般因素的限制，活性污泥法的污泥浓度(MLSS)不能过高，其在实际运行中通常控制在3-5g/L的范围内。这些都使得活性污泥法处理系统的容积、占地面积和建设投资居高不下。随着近年来对营养类污染物(如含氮、磷物质)排放数量的日益严格，要求废水处理设施必须具备去除废水中营养 类污染物的能力。经过大量的研究和实践，通过采用各种设计和工程手段，在活性污泥法系统中去除营养类污染物已完全可以实现，但其往往导致处理流程的复杂化，并要求处理系统配备更多的设备(如水泵、输送管线、搅拌器等)；或者通过投加化学药剂去除营养类污染物而产生大量的化学污泥。这些都使得废水处理设施的建设和运行费用进一步提闻。颗粒污泥因其沉降性能好、污泥浓度高等特点，近年来在废水生物处理领域备受关注。颗粒污泥与目前活性污泥法工艺中常规的污泥絮体不同，虽然也为多种微生物组成的聚集体，但其颗粒粒径较大(一般公认为大于212 μ m)，在水力剪切作用减弱的条件下污泥颗粒之间不会发生粘结，具有极为优异的沉降性能，污泥体积指数SVI5与SVI3tl的值接近或相同。目前在好氧颗粒污泥的研究方面，国内外均有一些相关报道。但基本上只是停留在实验室研究阶段，并采用人工合成的废水进行试验，而没有实际工程应用的实绩。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种新的培养并采用颗粒污泥对废水进行好氧生物处理的方法和装置，其目的在于:(I)通过培养颗粒污泥，采用体积较大、结构更为密实的颗粒污泥取代常规活性污泥法中大量的体积较小的污泥絮体，在保证处理效果的同时，利用颗粒污泥沉降速度快的特点，减小沉淀设施所需的容积和/或缩短污泥沉降(从而与水分离)所需的时间，以降低处理系统的容积和建设费用；(2)活性污泥法系统为了实现去除营养类污染物，往往采用将工艺系统划分为不同构筑物单元或区段的方式，延长了流程，增加了系统复杂性和操控难度；而本工艺实现了有机污染物(C0D/B0D)和营养类污染物(氮、磷)的同时去除，使得原本在活性污泥法系统中需在不同构筑物/区段中进行的过程集中在一处完成，从而简化流程，并省去了活性污泥工艺中各区段间的连接管线和流体输送设备；(3)鉴于本专利技术培养和维系颗粒态污泥所需的条件，其运行方式与序批式活性污泥法工艺(SBR, Sequencing Batch Reactor)有某些相似之处。但由于采用颗粒污泥可将处理系统的污泥浓度提高至常规SBR工艺的I~3倍，使反应器容积比现有SBR工艺大为减少；此外，由于颗粒污泥所具有的优异的沉降性能，通过设计，可实现处理系统进水和出水同时进行，将现有SBR工艺运行周期中的四个基本步骤缩减为三个(如附图2)，在降低复杂性和操作难度的同时，使得工艺设置的灵活性更强；(4)在上述工艺原理的基础上，通过构建处理装置，实现对实际废水进行处理，将其应用于全规模的实际工程项目。本专利技术提供了一种培养并利用好氧颗粒污泥处理废水的装置，该装置由反应池主体、进水装置、曝气装置、排泥装置、回流装置和排水装置组成，其特征在于:1.反应池底部设有进水装置和曝气装置，进水装置包括进水管道、进水控制阀和布水器，曝气装置包括曝气空气管道、曝气控制阀和曝气头；2.反应池中部设有排泥装置，包括排泥管道及排泥控制阀；3.反应池上 部设有回流装置和排水装置，回流装置包括回流管道、回流控制阀和回流泵，回流液通过进水装置实现回流；排水装置采用不引起进水短流和出水返混的排水设备。根据上述所述的装置，其特征在于反应池为圆筒形或立方体形，高径比或高长比为5/1~1/5，优选3/1~1/3，更优选1/1~1/3，进一步优选1/2~1/3。根据上述所述的装置，其特征在于排水装置为滗水器。本专利技术还提供一种根据上述所述的装置培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于包括以下步骤:在反应池内投入接种污泥，注入池容1/3~2/3的处理废水放置24~48小时，然后采取序批式运行方式，第I步:向反应池内进废水，进水量为装置设计池容的1/3~2/3 ；第2步:停止进废水，进行曝气，曝气量维持在使反应池内溶解氧浓度不大于5mg/L，曝气时间为2~6小时；第3步:曝气结束后，进行静置沉淀，并将沉降性能不好的污泥及处理后的污水分别排出；静置沉淀时间在第一个月内为60分钟，随着过程的进行，逐步降低静置沉淀时间，第2~6个月时静置沉淀时间降至30分钟；优选2~4个月时静置沉淀时间降至30分钟，时间进一步优选静置沉降15分钟；上述I~3步为一个运行周期，重复其即以序批的方式在反应池下部培养出好氧颗粒污泥。根据上述所述的方法，其特征在于接种污泥为活性污泥法污水处理装置的剩余污泥或者已有的颗粒态污泥，或者两者的混合物。根据上述所述的方法，其特征在于接种污泥可100%由已有废水处理设施中的絮状活性污泥组成；或者100%由已有废水处理设施中产生的好氧颗粒污泥组成；或者可以由上述污泥按任意比例组成，例如絮状活性污泥占70~90%、已有颗粒污泥占10%~30%，或絮状活性污泥占50~70%、已有颗粒污泥占30%~50%，或絮状活性污泥占30~50 %、已有颗粒污泥占50 %~70 %，或絮状活性污泥占10 %~30 %、已有颗粒污泥占70%~90%。根据上述所述的方法，其特征在于接种污泥为下述污泥的混合物:40%为市政污水处理厂的生物除磷污泥，20 %为已有废水处理设施中产生的好氧颗粒污泥，40 %为其它工业废水处理设施中产生的沉降性能好的絮状活性污泥。根据上述所述的方法，其特征在于所述培养出的好氧颗粒污泥具有外层好氧区与内核缺氧厌氧区同时存在的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种培养并利用好氧颗粒污泥处理废水的装置，该装置由反应池主体、进水装置、曝气装置、排泥装置、回流装置和排水装置组成，其特征在于： (1)反应池底部设有进水装置和曝气装置，进水装置包括进水管道、进水控制阀和布水器，曝气装置包括曝气空气管道、曝气控制阀和曝气头； (2)反应池中部设有排泥装置，包括排泥管道及排泥控制阀； (3)反应池上部设有回流装置和排水装置，回流装置包括回流管道、回流控制阀和回流泵，回流液通过进水装置实现回流；排水装置采用不引起进水短流和出水返混的排水设备。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕斌，巴特·布鲁恩，
申请(专利权)人：德和威北京环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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