一種城市生活污水深度處理流程屬于水環(huán)境恢復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。以城市生活污水經(jīng)過A/O除磷除有機(jī)物后的出水作為原水，首先利用SBR反應(yīng)器進(jìn)行全程亞硝化，然后利用亞硝化工藝進(jìn)水即A/O工藝除磷除有機(jī)物后的出水與亞硝化工藝出水按照一定比例進(jìn)行配置，使其適合上流式厭氧氨氧化生物濾池，進(jìn)行自養(yǎng)脫氮處理，使城市生活污水經(jīng)過深度處理后滿足國家一級A標(biāo)準(zhǔn)。從而有效地解決了除磷與脫氮工藝在同一反應(yīng)器中處理時遇到的碳源不足、溶解氧需求差異大等矛盾，實(shí)現(xiàn)了污水的高效低碳處理與再生。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水環(huán)境恢復(fù)
，具體涉及一種城市生活污水深度處理流程。
技術(shù)介紹
2012年6月，環(huán)保部發(fā)布了《2011中國環(huán)境狀況公報(bào)》。報(bào)告指出，在全國十大水系的主要污染指標(biāo)中，氨氮、生化需氧量和總磷等指標(biāo)排名前列，特別是在人口密集的黃河、長江流域，氨氮污染更是分別占據(jù)了第I和第2位；監(jiān)測的26個國控重點(diǎn)湖泊(水庫)中，中營養(yǎng)狀態(tài)、輕度富營養(yǎng)狀態(tài)和中度富營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊(水庫)比例分別為46.2%,46.1%和7.7%，大部分湖泊均存在由氮磷引起的富營養(yǎng)化問題。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2008年全國廢水排放量為1347億噸 ，到2020年將增長到1697億噸，廢水排放總量呈上升趨勢，水污染的威脅正在并將繼續(xù)加劇。污水處理廠是緩解與治理水污染的關(guān)鍵，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)逐年提高，尤其針對營養(yǎng)素指標(biāo)控制更為嚴(yán)格。1996年的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)對總氮不限制，僅提出氨氮處理要求；2002年的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)—級A標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制出水總氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L;2012年5月北京市發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/890-2012)再次提升控制標(biāo)準(zhǔn)，要求總氮小于IOmg/L，氨氮小于lmg/L，逐漸接近《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3828-2002) III類標(biāo)準(zhǔn)，以給予自然水體最小程度的威脅，逐步改善水環(huán)境。我國污水處理廠目前采用的工藝，大多基于傳統(tǒng)脫氮除磷理論，存在固有缺欠，難以實(shí)現(xiàn)一級A標(biāo)準(zhǔn)處理排放。首先，生活污水屬于低碳氮比污水，對于脫氮除磷，碳源嚴(yán)重不足，由于反硝化脫氮和生物除磷都需要消耗碳源，存在碳源的爭奪問題，往往需要人工投加有機(jī)碳源甲醇，增加運(yùn)行費(fèi)用，并且有機(jī)碳源最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳，這種溫室氣體又造成了二次污染。其次，除磷菌與脫氮菌在泥齡方面存在較大差異，除磷菌為短泥齡菌，污泥齡4-7d為宜，脫氮菌為長泥齡菌，污泥齡在20-30d為宜，傳統(tǒng)工藝由于是同一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，不能同時兼顧脫氮及除磷效果。再次，全程硝化溶解氧消耗量高，動力費(fèi)用大。最后，傳統(tǒng)工藝脫氮以硝化液回流至前置缺氧段提高脫氮效率，動力費(fèi)用高，以400%回流比為限，理論上最大總氮去除難以實(shí)現(xiàn)一級A標(biāo)準(zhǔn)的總氮小于15mg/L，且硝酸鹽對厭氧釋磷產(chǎn)生抑制，影響除磷效果，除磷難以達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)中的TP小于0.5mg/L。既然N、P不可能在一個反應(yīng)器內(nèi)同時深度去除，那么就應(yīng)該在不同的反應(yīng)器中分步實(shí)現(xiàn)。生物除磷由于不投加藥劑，可以節(jié)省大量運(yùn)行費(fèi)用，而且在生物除磷的同時又可以去除有機(jī)物，因此可以強(qiáng)化生物除磷單元，實(shí)現(xiàn)磷和有機(jī)物的深度去除，這也完全符合低碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。由于在生物除磷的同時也去除了大量有機(jī)物，在不投加碳源的前提下，脫氮單元的工藝就應(yīng)該采用以自養(yǎng)脫氮工藝為核心的一系列脫氮工藝。20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化(ΑΝΑΜΜ0Χ)現(xiàn)象為這一設(shè)想提供了可能性，為最終低碳高效處理生活污水提供了新的思路。厭氧氨氧化是在厭氧條件下，自養(yǎng)菌將氨氮與亞硝酸鹽氮按1:1.3反應(yīng)生成氮?dú)?。目前，我國污水處理廠大多達(dá)到二級或接近一級B排放標(biāo)準(zhǔn)，具備除有機(jī)物、脫氮除磷的功能?？煽紤]將現(xiàn)有工藝改變運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)除有機(jī)物、深度除磷，后續(xù)厭氧氨氧化工藝脫氮，實(shí)現(xiàn)污水的無害排放。但厭氧氨氧化需要亞硝酸鹽氮與氨氮比例接近1.3的進(jìn)水，其預(yù)處理工藝亞硝化工藝尤為重要。亞硝化，作為厭氧氨氧化的前置工藝，將氨氮部分氧化為亞硝酸鹽氮，使得亞硝酸鹽氮與氨氮比例約為1.31，以滿足厭氧氨氧化需求。由于亞硝化工藝一方面需要將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮，富集氨氧化菌，另一方面需抑制亞硝酸鹽氮進(jìn)一步氧化為硝酸鹽氮，抑制亞硝酸鹽氧化菌，而此兩種菌的性狀極為接近，這位亞硝化的實(shí)現(xiàn)造成了困難。研究表明，F(xiàn)A與FNA在一定范圍內(nèi)可完全抑制亞硝酸鹽氧化菌，而對氨氧化菌抑制較低，是亞硝化實(shí)現(xiàn)的有效手段，間歇式反應(yīng)器是實(shí)現(xiàn)亞硝化工藝穩(wěn)定運(yùn)行的理想工藝。污水進(jìn)入SBR反應(yīng)器，氨氮濃度較高，F(xiàn)A較高，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氨氮濃度及FA逐漸降低，但生成了亞硝酸鹽，F(xiàn)NA濃度逐漸升高，實(shí)現(xiàn)了一個周期內(nèi)FA與FNA交替抑制亞硝酸鹽氧化菌，保證亞硝化效果穩(wěn)定。最新研究表明，厭氧閑置亦是實(shí)現(xiàn)亞硝化工藝穩(wěn)定的有效手段，SBR具有進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置周期，可通過合理安排閑置時間，進(jìn)一步保證亞硝化效果的穩(wěn)定。雖然SBR為間歇流，但可通過對SBR工藝的合理調(diào)配和布置，實(shí)現(xiàn)多組SBR反應(yīng)器組成的亞硝化工藝，整體上連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。厭氧氨氧化過程中，會伴隨少量硝酸鹽氮產(chǎn)生，但研究表明，在一定COD范圍內(nèi)，反硝化菌群能與厭氧氨氧化菌群共生。反硝化菌消耗水體中有機(jī)碳源，為厭氧氨氧化菌提供良好環(huán)境，厭氧氨氧化產(chǎn)生的硝酸鹽可作為反硝化菌的底物，供其生長。反硝化與厭氧氨氧化耦合，既提高了厭氧氨氧化對于有機(jī)物的抵抗能力，又能減少厭氧氨氧化副產(chǎn)物硝酸鹽氮的濃度，是理想的處理形式。研究表明，生物濾池可實(shí)現(xiàn)反硝化-厭氧氨氧化耦合。因厭氧氨氧化過程產(chǎn)生氮?dú)猓瑸楸ＷC氣體順利排除，應(yīng)采用上向流。通過對除磷除有機(jī)物工藝后續(xù)序批式亞硝化工藝及上向流厭氧氨氧化生物濾池，實(shí)現(xiàn)深度除磷除有機(jī)物后的深度脫氮，實(shí)現(xiàn)氮磷分步去除，是污水處理及現(xiàn)有工藝升級改造的理想選擇。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種城市生`活污水深度處理流程，在14_25°C，以生活污水經(jīng)生物除磷除有機(jī)物后出水為原水，通過SBR反應(yīng)器、上向流厭氧氨氧化生物濾池實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)脫氮，其特征是:I)以經(jīng)過A/0工藝，除磷除有機(jī)物后的水為原水:COD小于55mg/L、總氮濃度45-55mg/L、懸浮物濃度小于20mg/L、堿度以CaCO3計(jì)350_400mg/L，進(jìn)入SBR反應(yīng)器，控制進(jìn)水總氮負(fù)荷為0.3-0.6kgN/m3/d，污泥濃度為2.3-3.lg/L, SBR反應(yīng)器排水比為50%，每個運(yùn)行周期包含進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水四個過程，維持反應(yīng)器中溶解氧濃度為0.5-1.0mg/L,控制曝氣時間使氨氧化率即反應(yīng)中消耗的氨氮占進(jìn)水氨氮百分比為80%-90%，控制沉淀時間為15-20min，使出水懸浮物濃度小于15mg/L ;不限制進(jìn)水及排水時間，亞硝化率即反應(yīng)生成的亞硝酸鹽氮與生成的亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮之和的比值大于95%，出水氨氮濃度小于2mg/L,出水硝酸鹽氮小于4mg/L,總氮損失小于5mg/L ；2)配制合適厭氧氨氧化生物濾池用水，A/0出水與SBR反應(yīng)器出水采用0.69-0.74的比例進(jìn)行配水，使得厭氧氨氧化生物濾池進(jìn)水氨氮與亞硝酸鹽氮分別為19.5-24mg/L、24.5-30mg/L, COD 為 45_50mg/L，硝酸鹽氮濃度為 2_3mg/L，懸浮物濃度為 13_18mg/L ；3)配水進(jìn)入上向流厭氧氨氧化生物濾池，上向流厭氧氨氧化生物濾池采用不同粒徑級配的填料進(jìn)行裝填，自下而上體積比0.8:1:1.2，粒徑分別為10-12、8-10、6-8mm，反應(yīng)器填充比為40-50%，控制進(jìn)水總氮負(fù)荷為0.8-2.0kgN/m3/d，水力停留時間為0.3-0.8h，斷面濾速0.5_2m/h。與現(xiàn)有生活污水處理工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):I)生活污水屬于低碳氮比污水，對于脫氮除磷碳源嚴(yán)重不足本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種城市生活污水深度處理流程，在14?25℃，以生活污水經(jīng)生物除磷除有機(jī)物出水為原水，通過SBR反應(yīng)器、上向流厭氧氨氧化生物濾池實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)脫氮，其特征是：1)以經(jīng)過A/O工藝，除磷除有機(jī)物后的水為原水：COD小于55mg/L、總氮濃度45?55mg/L、懸浮物濃度小于20mg/L、堿度以CaCO3計(jì)350?400mg/L，進(jìn)入SBR反應(yīng)器，控制進(jìn)水總氮負(fù)荷為0.3?0.6kgN/m3/d，污泥濃度為2.3?3.1g/L，SBR反應(yīng)器排水比為50%，每個運(yùn)行周期包含進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水四個過程，維持反應(yīng)器中溶解氧濃度為0.5?1.0mg/L，控制曝氣時間使氨氧化率即反應(yīng)中消耗的氨氮占進(jìn)水氨氮百分比為80%?90%，控制沉淀時間為15?20min，使出水懸浮物濃度小于15mg/L；不限制進(jìn)水及排水時間，亞硝化率即反應(yīng)生成的亞硝酸鹽氮與生成的亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮之和的比值大于95%，出水氨氮濃度小于2mg/L，出水硝酸鹽氮小于4mg/L，總氮損失小于5mg/L；2)配制合適厭氧氨氧化生物濾池用水，A/O出水與SBR反應(yīng)器出水采用0.69?0.74的比例進(jìn)行配水，使得厭氧氨氧化生物濾池進(jìn)水氨氮與亞硝酸鹽氮分別為19.5?24mg/L、24.5?30mg/L，COD為45?50mg/L，硝酸鹽氮濃度為2?3mg/L，懸浮物濃度為13?18mg/L；3)配水進(jìn)入上向流厭氧氨氧化生物濾池，上向流厭氧氨氧化生物濾池采用不同粒徑級配的填料進(jìn)行裝填，自下而上體積比0.8:1:1.2，粒徑分別為10?12、8?10、6?8mm，反應(yīng)器填充比為40?50%，控制進(jìn)水總氮負(fù)荷為0.8?2.0kgN/m3/d，水力停留時間為0.3?0.8h，斷面濾速0.5?2m/h。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李冬，李德祥，吳迪，梁瑜海，王斌，高偉楠，張翠丹，楊胤，何永平，門絢，曾輝平，張杰，
申請(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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