一种强化好氧-沉淀-缺氧工艺污泥减量的方法技术

本发明专利技术公开一种强化好氧-沉淀-缺氧工艺污泥减量的方法，该方法是在传统OSA工艺的缺氧池处，增加对缺氧池的曝气控制，通过控制曝气的气泡、时间、气液比和氧化还原电位等参数，从而使得传统OSA污泥减量效果显著增加。本发明专利技术对缺氧池的曝气控制，采用原有工艺的好氧生物处理单元的曝气设备，进行简单的管道扩建，通过控制参数实现OSA的污泥减量效果显著增加，污泥处理成本保持不变。本发明专利技术的曝气控制技术可实现自动化操作，无需人员看守。本发明专利技术涉及的曝气控制技术耗气量极少，曝气时间短，无电耗，又可利用原有的曝气设备产生的风量，故运行成本接近零。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理
，具体涉及污泥减量技术，尤其涉及。
技术介绍
好氧-沉淀-缺氧(Oxic-Settling-Anoxic，OSA)工艺是通过在常规活性污泥工艺中的污泥回流中形成无氧段，从而给微生物提供了一个特定环境，使得污泥的内源呼吸速率由0.012d-1提高到0.07d-1，细菌能够迅速死亡并分解成为基质，从而达到污泥减量的效果，具体工艺流程示意如图1所示。 在传统活性污泥工艺中，污泥产量随着污泥负荷增加而增加，但在OSA工艺中随着污泥负荷的增加，污泥产量反而下降，而且OSA工艺还有改善污泥的脱水性能，增加脱氮除磷效率，有效控制污泥膨胀等特点，因此OSA工艺具有较广阔的发展前景。 虽然OSA具有较好的污泥减量效果，但依然无法满足城市污水处理的需要，因此就需要采用各种辅助方法来强化OSA工艺的污泥减量效果。目前用于强化OSA工艺中污泥减量效果的方法，主要有如下两种 (1)投加解偶联剂 活性污泥的解偶联代谢能有效地减少剩余污泥的产量，如2，4-二硝基苯酚(DNP)、邻氨基苯酚(AP)、2，4，6-三氯苯酚(TCP)、3，3’，4’，5-四氯水杨酰苯胺(TCS)和丙二酸，这5种代谢解偶联剂的污泥减量效果结果表明，当它们在各自的最佳质量浓度20、15、4、1.2、15mg/L时，污泥的表观增长系数分别降低了62.39％、63.75％、59.40％、34.58％和53.75％，而COD去除率仅有轻微下降。硝基酚类化合物比氯酚类化合物的污泥减量化效果要好，2，4-二硝基苯酚和对硝基苯酚的污泥减量化效果可达到89％和83％。解偶联剂效果的差异与其酸性大小有关，其pKa越低，污泥的减量化效果越好。随着解偶联剂质量浓度的升高，污泥产率逐渐减小。解偶联剂质量浓度固定不变时，随着污泥质量浓度的升高，污泥产率逐渐提高。高污泥浓度将弱化解偶联剂的效果，解偶联剂的价格均较为昂贵，且有的还具有一定的生物毒性，存在二次污染的可能性，在实际中尚未有应用。 (2)臭氧强化污泥减量 采用AO工艺，对应用臭氧氧化实现污泥减量进行的研究结果表明，随着臭氧氧化污泥比例的增加，污泥表观产率系数也随之降低，如在臭氧投量为0.05gO3/gSS，每天氧化的污泥分别为反应器内污泥的10％时，污泥表观产率系数减少24％。虽然随着污泥氧化比例的增大，氧化系统出水COD有所增加，但氧化系统仍能保持其生物处理能力，COD去除率在88％以上。臭氧氧化基本未对系统的生物处理能力产生不利影响。但臭氧需要现场制备，耗电量大，且成本较高，目前在国内尚未有应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可显著增加传统OSA污泥减量效果，操作简单，且不会增加运行成本的强化好氧-沉淀-缺氧工艺污泥减量的方法。 本专利技术的上述目的是通过如下方案予以实现的 ，该方法是在传统OSA工艺的缺氧池处，增加对缺氧池的曝气控制，通过控制曝气的参数，从而使得传统OSA污泥减量效果显著增加。 上述方法中，本专利技术主要对如下几个参数进行了优化控制，从而实现了本专利技术的目的，使得传统OSA污泥减量效果显著增加 (1)曝气气泡为5cm～15cm； (2)曝气时间为30s～5min； (3)气液比(曝气的气体体积和缺氧池中液体的体积之比)为1∶1～10∶1； (4)缺氧池氧化还原电位(ORP)为-100mV～-300mV。 上述四个参数曝气气泡、曝气时间、气液比以及ORP，是相互控制关联的，如果只控制曝气气泡而不对曝气时间进行控制，会使缺氧池中的DO过高，从而影响细菌生存条件，降低减量效果；如果不控制曝气气泡的大小，会影响气体传质阻力，使气体较易溶于液体中。而四个参数中，曝气气泡和曝气时间的选择对本专利技术的实现又是最为重要的，曝气气泡和曝气时间会影响气液比以及ORP，后者是前者的指示参数。 如果曝气气泡过大，则曝气设备消耗的能量将过高；如果曝气气泡过小，则会降低气体传质阻力，使氧气较易溶于缺氧池中，影响消化减量效果。 如果曝气时间过短，则OSA污泥减量的减量效果不明显；如果曝气时间过长，亦会使较多氧气溶入池中，影响消化减量效果。 因此本专利技术人通过优化实验，得到实现本专利技术的最佳曝气气泡为5cm～15cm，最佳曝气时间为30s～5min。 本专利技术在对缺氧池进行曝气处理时，所采用的曝气装置可以为污水处理领域所常用的任意一种曝气处理装置，只需要按上述参数进行曝气控制，均可实现本专利技术。 传统OSA工艺采用本专利技术的方法后，其污泥减量效果与未采用本专利技术方法相比提高8％以上。 与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 1.本专利技术对缺氧池进行曝气控制时，采用原有工艺中曝气池的曝气设备进行曝气，只需要简单的管道扩建，通过控制参数实现了OSA的污泥减量效果显著增加，且污泥处理成本保持不变； 2.采用本专利技术方法OSA工艺，其日常维护简单，所涉及的曝气控制技术完全可以实现自动化操作，无需人员看守； 3.本专利技术运行成本低，因本专利技术涉及的曝气控制技术耗气量极少，曝气时间短，无电耗，又可利用原有的曝气设备产生的风量，故运行成本接近零。 附图说明 图1为传统OSA工艺流程示意图； 图2为本专利技术OSA工艺流程示意图； 图3为实施例1中曝气对氧化还原电位的影响曲线图； 其中，1为不采取曝气控制的对照组，2为采用本专利技术的曝气控制的实验组。 具体实施例方式 下面结合具体实施例对本专利技术做进一步地描述，但具体实施例并不对本专利技术做任何限定。 传统的OSA(好氧-沉淀-缺氧工艺)如图1所示，污水通过输送管道进入曝气池，曝气池设有曝气装置，在曝气池内进行曝气生物处理，使污染物降解，污水净化，同时产生剩余活性污泥，接着曝气池出水通过管道进入沉淀池，活性污泥在沉淀池中沉淀并回流，同时剩余污泥及经过处理的净化水分别排出池体，而回流污泥先通过缺氧池，在缺氧池内进行消化分解，达到减量目的，最后回流至污水进入处，与污水一起进入曝气池，进行新一轮的处理。 本专利技术的方法如图2所示，在图1传统OSA工艺的基础上，在缺氧池处进行了曝气控制。 具体操作步骤如下 (1)在传统好氧-沉淀-缺氧工艺中的缺氧池内铺设曝气管道； (2)将上述铺设好的曝气管的进气管道，接在曝气池的曝气主管道上，则原有的针对曝气池的曝气设备还可通过曝气管道对缺氧池进行曝气； (3)根据缺氧池内的氧化还原电位(ORP)值对缺氧池内的回流污泥进行间歇曝气，曝气参数为 曝气气泡5cm～15cm； 气液比1∶1～10∶1； 曝气时间30s～5min； (4)检测缺氧池中ORP的值，因曝气作用，缺氧池中的ORP会有所提高，因此要控制缺氧池中的ORP不超过-100mV。 (5)停止曝气，缺氧池内的ORP在停止曝气后，迅速降低，在2h内，ORP降低至-100mV以下，污泥的代谢分解速率加快，污泥上清液中的VFA浓度大大降低，将缺氧池底部污泥根据曝气池的污泥浓度回流至曝气池或者排放成为剩余污泥； (6)重复(3)～(5)步骤；根据实际测量的DO、ORP、pH等值确定曝气间隔时间，当DO接近零，ORP下降速度较低，pH下降时，进行曝气，一般曝气间隔为1～2h。 实施例1 本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化好氧－沉淀－缺氧工艺污泥减量的方法，该方法是在传统好氧－沉淀－缺氧工艺的基础上，对缺氧池增加曝气控制，从而强化了好氧－沉淀－缺氧工艺的污泥减量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广立，李适宇，陈光浩，王军，伍珂，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81