污水的净化方法技术

本发明专利技术方法的特征在于它包括下述步骤：ａ）根据相应于干旱季节装置负荷的最低污染负荷确定这些池和曝气部件的尺寸；ｂ）在旱季，即在低负荷期间，采用生物学脱磷技术按照在一个池中处理氮的方式使该装置运行；ｃ）在雨季，即在高负荷期间，通过在两个池中实施物理化学处理磷的技术和处理氮的技术，使该装置运行以及ｄ）控制该装置，同时检测所处的（高负荷或处于低负荷）负荷情况，以便将池的运行配置适合于所观察的负荷情况。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，这种方法属于“采用活性污泥的生物学”类的方法，该方法的目的是在待处理的污染负荷每天都在变化、而这些变化可能是周期性的条件下同时除去含氮污染物和含磷污染物。人们知道，在污水处理站中，污染负荷变化可能特别地源于-与清洁卫生系统相连的特定循环污染作用(例如葡萄酒酿造业)；-与清洁卫生系统配置相关的降雨，在这种情况下在旱季(低负荷)，所述的配置有利于在管道中悬浮物质的倾析作用，在降雨期间(高负荷)污水流量增加导致需要清淤管道，表现在处理站接受的污染负荷临时增加(约24-48小时)；-季节(夏-冬)。下面简要说明有关通过活性污泥类的生物净化站处理含氮污染物以及处理含磷污染物的现有技术水平。还可能涉及DEGREMONT编辑的《水的技术手册》，第9版，1989年，第2卷，第24章。在本说明书中，参看图1-8b，这些图示意性地表示现有技术方法的实施方式。1)氮的处理人们知道，在其一般原理中采用生物学方法处理氮包括两个步骤-在所谓的需氧区进行的第一个步骤是硝化步骤，其中借助自养细菌将(有机和无机)氮的还原形式氧化成硝酸盐形式。在这个步骤过程中，使用的细菌一方面消耗在待处理流出物中通常呈碳酸盐形式存在的无机碳源，另一方面消耗由机械曝气方法带入的氧源；-在所谓的缺氧区进行的第二个步骤是脱氮步骤，其中，将第一个步骤生成的硝酸盐还原成释放到大气中的气态氮。这个步骤使用异养细菌，这些细菌应该一方面消耗在待处理流出物中自然存在的有机碳源，另一方面消耗由与硝酸盐中的氮化学结合的氧构成的氧源，这样能够将所述硝酸盐还原成气态氮。目前，存在两种能够采用上述方法的技术。这两种技术唯一的不同之处在于第二个步骤，即使用缺氧区。这些技术中第一种技术使用两个处理池(图1)，第二种技术使用单个池(图2a和2b)。a)两个池的技术由图1可以看到，在分开的池中进行上述每个处理步骤-需氧池，其中进行第一个步骤(硝化作用)；-缺氧池，其中进行第二个步骤(脱氮作用)；由图1可以清楚地看到进行这种已知处理的方式。原污水(即待处理的流出物)带来异养菌所必需的碳，这些细菌保证在缺氧池中完成脱氮作用，借助活性污泥从需氧池到缺氧池进行的内循环过程不断地提供被包含在活性污泥中的必需的细菌总量。可以采用任何机械曝气方法(涡轮、刷、增压装料机等)提供在需氧池中曝气所需要的氧。曝气装置的容量(QO2)可用其每小时功率表征，被表示为每小时千克氧(kgO2/h)。这个每小时功率是按照下述原理计算的QO2＝每日氧量/每天运行时间。每天氧量是处理所有含碳和含氮污染物所需要的量，曝气装置每天运行时间一般是每天约20小时。使用这种处理技术，每小时曝气功率是约每天提供氧量的1/20。b)一个池的技术在由图2a和2b明的这种已知技术中，在单个池中进行硝化作用和脱氮作用两个步骤，其中需氧阶段与缺氧阶段交替进行。因此，同一生物池交替地起着需氧池和缺氧池的作用，以便保证氮的处理过程的完整性。图2a表示需氧段的单个池的运行方式(第一个步骤-硝化作用)，图2b表示这个池在缺氧段的运行方式(第二个步骤-脱氮作用)。原污水(即待处理流出物)带给异养菌所需要的碳，这些碳确保在缺氧段进行脱氮作用(第二个步骤)。可以采用任何机械曝气装置提供需氧段运行时曝气所需要的氧，如在图1的情况下。以与上述在两个池的处理情况中同样方式确定曝气装置的功率(QO2)。曝气装置每天运行时间为缺氧段(未经曝气)所需时间之和，该所需时间直接与待处理氮量成正比。因此，与两个池的技术相比，对于同样待处理污染物负荷，在单个池的这种技术情况下，在24小时周期内曝气时间明显缩短。一般地，这个曝气时间约为每天12小时。在这种技术中，每小时曝气功率约为每天提供氧量的1/12。下面简要比较上述两种氮处理技术的成本。在这两种技术中，生物曝气池的总体积(在第一种技术中，需氧和缺氧两个池的累计体积，或根据第二种技术，交替运行时池的总体积)，对于同样待处理污染物负荷应是相同的。两种技术之间的主要差别如下-生物学步骤的结构排布，其中两个池的结构配置比单个池的配置更为昂贵；-曝气装置的功率，单个池技术中的功率高于两个池技术中所需功率约70％。如果这两种处理技术具有认可的相等效率，在满足本领域技术规程的情况下，选择这些技术中一种或另一种技术往往出于对经济秩序方面的考虑。事实上，通常认为，对于小的净化站，单个池的技术比两个池的技术需要更少的投资。这个优势随着处理能力增加而降低，因为就大型处理装置而言，情况完全相反，曝气系统的成本与由两池配置所带来的约束相比这时成为主要因素。2)磷的处理在现有技术中，分别按照物理化学和生物学两种方法进行磷的处理。a)采用物理-化学方法的处理图3说明了这种处理的实施方案。这种处理在于按照需要的处理注入适量金属盐(例如FeCl3)，以便以金属磷酸盐形式沉淀待除去的磷。由图3看到，该反应物可以在生物学系统的多个位置在需氧池中或在需氧池与澄清器之间注入。在这两种情况下，用过量的生物污泥从处理系列步骤(filiére)提取沉淀的金属磷酸盐。脱磷作用污泥由金属磷酸盐和金属氢氧化物组成，由于起作用的不同化学反应相互竞争，金属离子必须以高于化学计量的剂量被注入。摩尔比数量级根据所寻求的除磷效率，金属离子/除去的P(例如Fe/P)是1.1-1.8。待注入金属盐的量与待沉淀磷的量成正比，其定义如下P(pré)＝P(ent)-P(assim)-P(rejet)其中P(pré)待沉淀磷的量，P(ent)在处理系统进口处磷的量，P(assim)用于微生物新陈代谢的生物学同化磷的量，P(rejet)用待保持排放量定义的通过处理系统排放的磷的量。一般地，相应于P(assim)的除去率是约25％。作为实例，对于P(ent)＝100千克/天这一数量而言，用于保持“PT1”所需要的P(pré)量为P(pré)＝100-25-20＝55千克/天，其中“PT1”相应于除去率80％。在使用铁盐和其中Fe/P摩尔比为1.3的情况下，相应的脱磷污泥的产量是325千克/天，铁盐的用量以铁表示为129千克。b)采用生物学方法处理在图4a所说明的这种技术中，为了使P(assim)量明显地高于常规生物学处理系统，可以用微生物(细菌)进行磷的过度同化作用。没有必要详细地解释在这种处理中使用的生物学机制，可以认为该结果是通过持续让细菌进行相继的厌氧和需氧段处理得到。如由图4a和4b所看到的，处理装置在这种情况下包括生物学脱磷厌氧池和需氧池。通过研究这些图可以很清楚地得出其运行原理。实施磷的过度同化过程所需要的基本条件如下-对于待处理流出物-高DCO/P比-存在易同化的可溶DCO。-对于厌氧池-没有溶解的氧和结合的氧，这样有可能存在一个相应于合理的厌氧条件的负氧化还原电位；-流出物的停留时间是2-3小时。符合上述条件时，一般地，相应于P(assim)量的除去率是约55％。在大多数情况下，这个除去率对于达到需要的磷排放水平是不够的，这时需要采用物理化学处理方法来补充完成通过生物方法的处理过程，因此涉及为补充脱磷作用而注入金属盐。这时运行的原理通过图4b的示意图说明。由这个图看到，可以在生物学系统的多个位置在厌氧池；在需氧池；在需氧池至澄清器之间注入脱磷反应物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水净化方法，该方法用于处理这些流出物中含有的氮和磷，这个方法在一种装置中实施，该装置包括厌氧池，安装有能够以需氧方式运行或不以厌氧方式运行的曝气装置的第二个池，澄清器和用于往第二个池加入金属盐的部件，这种方法的特征还在于它包括下述步骤：ａ）根据相应于干旱季节时装置负荷的最低污染负荷确定这些池和曝气部件的尺寸；ｂ）在旱季，即在低负荷期间，采用生物学脱磷技术按照在一个池中处理氮的方式，使该装置运行；ｃ）在雨季，即在高负荷期间，通过在两个池中实施物理化学处理磷的技 术和处理氮的技术，使该装置运行以及ｄ）控制该装置，同时检测所处的（高负荷或低负荷）负荷情况，以便将池的运行配置适合于所观察的负荷情况。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K沃特斯瓦希雅克，O于贝，F杜邦，D德曼，
申请(专利权)人：翁德奥底格里蒙公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]