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高新多宮格循環AAO活性污泥法污水處理技術

發布時間:2023-8-16 11:55:10  中國污水處理工程網

公布日:2022.08.02

申請日:2021.01.30

分類號:C02F3/30(2006.01)I

摘要

本提出了一種多宮格循環AAO活性污泥法污水處理方法。它的反應池、調節池和二沉池都由兩兩相鄰的垂直宮格組成,各宮格上部是調節池,下部是反應池和二沉池;污水以下向流和上向流交替自流多次循環方式依次經過各垂直宮格,使反應池內污水整體處于推流狀態。曝氣風機根據調節池水位按循環AAO方式間歇開啟和關停方式運行。采用本,整體污水處理器不需要水泵,只需要一臺風機就可以實現同時脫氮除磷;并且風機可根據來水量自動開?刂,還可以采用氣水比可調方式,運行功耗可降到0.3KWh/噸水以下。還可以方便集成格柵池和除油池。特別適合地埋式小型和分戶污水處理器。

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權利要求書

1.一種多宮格循環AAO活性污泥法污水處理方法,包括調節池、反應池和二沉池,其特征是:反應池、調節池和二沉池由多個兩兩相鄰的垂直宮格組成,二沉池采用上部自流限速出水方式,各垂直宮格在二沉池出水口以上部分為調節池,以下部分為反應池和二沉池;污水按照下向流和上向流交替自流多次循環方式依次經過反應池的各垂直宮格,使反應池內污水整體處于推流狀態;其曝氣根據水位按循環AAO方式間歇開啟和關停方式運行。

2.如權利要求1所述的一種多宮格循環AAO活性污泥法污水處理方法,其特征是:反應池前若干個宮格設置為格柵池。

3.如權利要求1和2所述的一種多宮格循環AAO活性污泥法污水處理方法,其特征是:反應池前若干過宮格設置為除油池。

發明內容:

本發明專利提出了一種多宮格循環AAO法,至少包括調節池、反應池和二沉池,其特征是:反應池、調節池和二沉池由多個兩兩相鄰的垂直宮格組成,二沉池采用上部自流限速出水方式,各垂直宮格在二沉池出水口以上部分為調節池,以下部分為反應池和二沉池;污水按照下向流和上向流交替自流多次循環方式依次經過反應池的各垂直宮格,使反應池內污水整體處于推流狀態;其曝氣根據水位按循環AAO方式間歇開啟和關停方式運行。

采用循環AAO方式時,一種是曝氣風機按周期性間歇曝氣運行,即曝氣風機在每個運行周期T內只啟動t時間(t≤T),期間時間處于停止狀態;另一種是曝氣風機連續運行,但通過電磁閥控制風機按循環AAO方式向曝氣裝置曝氣。對小型污水處理裝置,曝氣風機的曝氣流量往往大大高于污水處理的流量,全時氣水比(風機的曝氣流量與污水平均進水流量之比)往往很高。在曝氣風機運行時,反應池內的溶氧(DO)會明顯高于2mg/L,反應池處于好氧狀態;曝氣停止后反應池內溶氧會持續下降,但會維護好氧狀態一段時間,直至反應池內DO逐步降低到2mg/L以下;然后反應池內的DO會持續下降,維持缺氧狀態一段時間(一般持續10分鐘左右時間),直至DO降至0.2mg/L以下,進入厭氧狀態。如果按此狀態長時間循環運行,那反應池內就呈循環AAO(或者循環AO)工作。因此,只要調整曝氣風機的運行時間t和運行周期T,就可以得到合理循環AAO組合,使一個運行周期內的好氧、缺氧、厭氧工藝的水力停留時間比保持在合理的范圍(如HJ576-2010中規定的好氧、缺氧、厭氧的水力停留時間之比);只要整個反應池容積足夠大,使總的水力停留時間大于好氧、缺氧和厭氧的水力停留時間之和,就可以使厭氧、缺氧和好氧各自的水力停留時間均保持在合理的范圍內。

如果運行周期T不大于垂直宮格的水力停留時間,則在每個垂直宮格內均可以發生至少一輪AAO循環,既每個垂直宮格內都類似一個SBR法反應池,混合液和污泥形成內部混合,不需要專門設置混合液和污泥回流,就可以同時脫氮除磷。循環AAO法就相當于循環SBR法。

如果運行周期T大于垂直宮格的水力停留時間,則污水會在一個垂直宮格內完成循環AAO的上部分反應,然后轉到下一下垂直宮格內完成循環AAO的下部分反應;同時,上一下宮格內完成了上部分反應的污水又轉到本垂直宮格內完成下部分反應。整個循環AAO仍在多個垂直宮格內交替循環進行。每個垂直宮格內仍有混合液和污泥內部混合,不需要設置專門的混合液和污泥回流就可以同時脫氮除磷。

采用循環AAO法,只要風機的全時氣水比較大,就可以采用氣水比可調整的控制方式,從而使污水處理設施更靈活地適應來水水質和水量的變化。

氧化溝工藝中的污水整體處于推流狀態,其循環溝渠呈平面展開,溝渠非常長,長寬比非常大,這對于小型污水處理設施難以實現。本專利提出一種垂直多宮格形反應池,污水按照上向流與下向流(或者下向流與上向流)交替自流多次循環方式依次經過所有垂直宮格。污水流經的溝渠長度相當于反應池各垂直宮格的高度之和,而一般多宮格都有一定的高寬比,因此,這種設計使反應池具有很大的“長”寬比,可以使反應池中的污水整體處于推流狀態。并且在水流轉向時會出現一定的紊流,對污水會起到一定的攪拌作用。

當反應池中的污水整體處于推流狀態時,新進入反應池的部分污水要到達出水位置一般需要相當長的時間。連續理想狀態運行時,這個時間相當于反應池的總水力停留時間。只要反應池設計的水力停留時間不低于AAO工藝要求的厭氧、缺氧、好氧水力停留時間之和,并且在這段時間內,反應池始終處于循環AAO運行狀態,進來污水會經過足夠的AAO循環處理后再進入二沉池。

一般情況下,可以在反應池各垂直宮格底部都設置曝氣裝置,這樣不僅可以增加垂直宮格內的污泥濃度,進而增加處理效果,而且底部曝氣可以防止垂直宮格內的污泥淤積。當然,如果進水污泥濃度非常高,也可以在反應池各垂直宮格底部間歇設置曝氣裝置,采用中間沉池方式適當降低后續垂直宮格內的污泥濃度。但這樣要注意對底部沒有設置曝氣裝置的垂直宮格的污泥清掏。

一般二沉池采用高位出水方式。二沉池的自流出水方式一般分為自由自流出水和限量自流出水兩種,前者出水口徑不小于污水處理器的進水口徑,污水處理器一般進水流量與出水流量相同。后者將二沉池的出水設定為一定流量,如污水處理器的平均流量。當一段時間內進入反應池的污水流量高于該設定流量時,就會使各垂直宮格內的污水水位抬高,污水會自動進入各垂直宮格的調節池區域。因整體處于推流狀態,也只會是前面幾個垂直宮格內調節區和反應區內全部為新進污水,而后面幾個垂直宮格內的調節區和反應區內全部為原來經過處理過的污水。因此,完全可以根據調節池內的水位來控制曝氣風機的開啟和關停。

當一段時間內進入反應池的污水流量低于設定流量甚至停止進水時,反應池內水位會保持穩定,污水不會進入調節區內。雖然反應池整體處于推流狀態,新進入的污水不會馬上到達反應池的出水口,但當持續時間達到反應池的總水力停留時間時,就有可能新進污水到達出水口。為此,需要設定一個曝氣風機停止運行的最長期限,當這個時間到達時,即使水位開關沒有開啟,也要啟動曝氣風機的運行。顯然,這個時間與設定的出水流量有關,一般當出水流量設定為污水處理器的平均流量情況下,這個時間不宜高于反應池的總水力停留時間的50%。實際上,設定這種最長停機時限也有利于反應池內菌種的保持,也相當于一種保種運行。

由于二沉池所需要的水力停留時間較長,一般大于一個垂直宮格的水力停留時間,因此,二沉池可以采用多個垂直宮格,或者相當于多個垂直宮格的空間。為了便于二沉池內底部污泥抽取,一般以采用一個相當于多個垂直宮格的空間為宜。

由于多宮格的特點,也可以方便地將反應池前的若干個垂直宮格設置成格柵池或除油池,也可以既設置格柵池也設置除油池。為了增加格柵池和除油池的處理效果,還可以在格柵池和除油池的垂直宮格底部也適當設置曝氣裝置,這種格柵池和除油池效果會更好。

如果格柵池、除油池、反應池和二沉池都是采用自流方式,因此,各池在二沉池出水口以都可以成為調節池。原則上,水位開關可以安裝在調節池內任何位置,但考慮各池內污泥濃度及可能對水位開關可靠性的影響,以及自流的水壓差等原因,水位開關宜安裝在二沉池內。

綜合來看,采用本發明專利的多宮格活性污泥法污水處理方法,具有如下優點:

(1)整個污水處理設施不需要配置水泵,只需要用一臺曝氣風機,使結構和控制更簡單;

(2)曝氣風機可以根據進水流量自動開啟和關停,因此可以大大降低實際的噸水功耗,更適合分散污水處理;

(3)可采用循環AAO工藝,進一步降低功耗,還可以采用用氣水比可調的控制方式,可以大大提高污水處理設施對進水流量和進水水質變化的適應性;

(4)可以方便集成格柵池和除油池;

(5)減少占地。

顯然,這種污水處理方法要求進水高度或者壓力不低于調節池,因此更適合地埋或半地埋安裝,特別適合小型污水處理設施。

(發明人:孫長貴;姚中貴)

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