一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置及處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法
【專利摘要】一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置及處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，它涉及一種處理污水的生物處理裝置及處理污水的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有寒冷地區(qū)冬季污水碳源和氮源比值低，現(xiàn)有污水處理工藝的同步脫氮除磷效率低和處理后的出水氮磷指標不達標的問題。裝置包括儲水箱、預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝氣頭、填料、攪拌器、進水泵、回流泵、閥門、出水管、污泥排放管和剩余污泥排放管；方法：一、在填料上培養(yǎng)微生物；二、調(diào)節(jié)運行參數(shù)；三、調(diào)節(jié)回流比參數(shù)；四、污水依次經(jīng)預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池進行處理，得到處理后的水。本發(fā)明可用于北方地區(qū)低溫低碳氮比污水處理工藝的新建和改建。
【專利說明】-種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置及處理寒 區(qū)低溫低碳氮比污水的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種處理污水的生物處理裝置及處理污水的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國幅員廣袤，淡水資源豐富，但由于我國人口基數(shù)大，所以人均淡水資源占有量 很少。與此同時，隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，污染物排放量的加劇導(dǎo)致我國的水環(huán)境污染嚴重。 據(jù)《2012年中國環(huán)境狀況公報》顯示，我國主要水系中III類以下水體覆蓋率為31. 1%，湖泊 水庫水高達38. 7%，地下水的污染率則更高，水質(zhì)較差的觀測站竟達到了 57. 3%。由此可 看，我國所面臨的水污染問題依然嚴峻，因此對水處理行業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn)，污染物的深 度減排成為現(xiàn)階段主要的攻關(guān)課題。北方地區(qū)水體中以松花江為例，其中III類以下水質(zhì)斷 面比例達到了 42%，松花江支流的水質(zhì)屬于輕度污染，可見北方的水污染問題仍亟待解決。 北方水體由于地處高緯度地區(qū)，全年降雨量有明顯變化，氣溫降低時降雨量減少，水體流速 減慢，微生物的活性降低，使得水體自凈的能力下降，這對北方水體的污染物的去除提出了 更嚴格的標準。
[0003] 隨著居民生活水平的提高，人民的生活習(xí)慣和膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，食物中 的氨氮含量普遍升高，加之點源氨氮排放量的加大，導(dǎo)致城市排水中呈現(xiàn)出低碳氮比的現(xiàn) 象，由于碳源有限，低碳氮比污水的同步脫氮除磷效能會大幅度降低。碳源較低的情況下， 現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝的反硝化碳源不足，出水總氮濃度過高；低溫條件下，微生物的活性會降低， 硝化細菌所受沖擊最大，出水氨氮含量進一步升高。同時傳統(tǒng)工藝中，聚磷菌和脫氮菌存在 著污泥齡不同的矛盾，除磷效率不高。如果水質(zhì)沒有達標排放，就會引起水體中氮磷含量逐 漸升高，使水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，對水體的水環(huán)境產(chǎn)生很大影響，對人民的生活會產(chǎn)生極 大不便。因此，開發(fā)低溫低碳氮比城市污水的處理技術(shù)成為眼下研究的熱點和難點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有寒冷地區(qū)冬季污水碳源和氮源比值低，現(xiàn)有污水處理 工藝的同步脫氮除磷效率低和處理后的出水氮磷指標不達標的問題，而提供一種處理寒區(qū) 低溫低碳氮比污水的生物處理裝置及處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法。
[0005] -種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置包括儲水箱、預(yù)缺氧池、厭氧池、 第一缺氧池、第二缺氧池、第一好氧池、第二好氧池、第三好氧池、沉淀池、曝氣頭、填料、攪 拌器、進水泵、硝化液回流泵、污泥回流泵、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、出水 管、污泥排放管和剩余污泥排放管；
[0006] 所述的儲水箱通過第一閥門和進水泵分別與預(yù)缺氧池、厭氧池和第一缺氧池相連 通；預(yù)缺氧池、厭氧池、第一缺氧池和第二缺氧池內(nèi)分別設(shè)有攪拌器；第一缺氧池、第二缺 氧池、第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池內(nèi)分別設(shè)有曝氣頭，且第一好氧池、第二好氧 池和第三好氧池內(nèi)分別設(shè)有填料；
[0007] 預(yù)缺氧池通過第一開口與厭氧池相連通，厭氧池通過第二開口與第一缺氧池相連 通，第一缺氧池通過第三開口與第二缺氧池相連通，第二缺氧池通過第四開口與第一好氧 池相連通，第一好氧池通過第五開口與第二好氧池相連通，第二好氧池通過第六開口與第 三好氧池相連通，第三好氧池通過第十開口與沉淀池相連通，沉淀池通過第十一開口與出 水管相連通；污泥排放管的一端與沉淀池的下端相連通，污泥排放管的另一端分別與污泥 回流泵的進口端和第四閥門的進口端相連通，第四閥門的出口端與剩余污泥排放管相連 通；污泥回流泵的出口端分別與第二閥門和第三閥門的進口端相連通，且第二閥門的出口 端通過第七開口與預(yù)缺氧池相連通，第三閥門的出口端通過第九開口與第一好氧池相連 通；第三好氧池通過硝化液回流泵和第八開口與第一缺氧池相連通。
[0008] 利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理寒區(qū)低溫低碳氮比污 水的方法，具體是按以下步驟完成的：
[0009] 一、在填料上培養(yǎng)微生物：將填料浸入到污水中，在溫度為25°C?32°C的條件下 培養(yǎng)14天?18天，得到具有微生物的填料；
[0010] 二、調(diào)節(jié)運行參數(shù)：調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池內(nèi)的溶解氧濃度為〇· 2mg/L?(λ 5mg/L、厭氧池 內(nèi)的溶解氧濃度小于〇. 2mg/L、第一缺氧池內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、第二 缺氧池內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、第一好氧池內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/L? 3. Omg/L、第二好氧池內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/L?3. Omg/L及第三好氧池內(nèi)的溶解氧濃度 為2. 5mg/L?3. Omg/L ;調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池的水利停留時間為30min?45min、厭氧池的水利停 留時間為lh?1. 5h、第一缺氧池的水利停留時間為lh?1. 2h、第二缺氧池的水利停留時 間為lh?1. 2h、第一好氧池的水利停留時間為1. 5h?1. 8h、第二好氧池的水利停留時間 為1. 5h?1. 8h、第三好氧池的水利停留時間為1. 5h?1. 8h及沉淀池的水利停留時間為 0. 5h ?1. Oh ; toon] 三、調(diào)節(jié)回流比參數(shù)：打開硝化液回流泵、污泥回流泵、第二閥門、第三閥門和第四 閥門；調(diào)節(jié)污泥排放管回流至第一好氧池的污泥回流比為10%?70%，污泥排放管回流至 預(yù)缺氧池的污泥回流比為10%?70%;第三好氧池內(nèi)的硝化液回流至第一缺氧池的硝化液 回流的比例為150%?350% ;
[0012] 四、將具有微生物的填料添加到第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池中，填料的 投加比例為好氧池容積的20%?60% ;打開第一閥門、進水泵、攪拌器和曝氣頭；儲水箱中 預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進入到預(yù)缺氧池、厭氧池和第一缺氧池中，預(yù)缺氧池 內(nèi)的進水為儲水箱總出水量的10%?30%，厭氧池內(nèi)的進水為儲水箱總出水量的10%? 80%，第一缺氧池內(nèi)的進水為儲水箱總出水量的10%?80% ;預(yù)缺氧池中的預(yù)處理的寒 區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，然后通 過第一開口水流推流進入到厭氧池，厭氧池中的來自預(yù)缺氧池處理的水和從儲水箱進入的 預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合 攪拌，然后通過第二開口水流推流進入到第一缺氧池，第一缺氧池中的來自厭氧池處理的 水和從儲水箱進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器的攪拌速度為30r/min? 50r/min下進行混合攪拌，然后通過第三開口水流推流進入到第二缺氧池，第二缺氧池中的 水在攪拌器的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，再通過第四開口水流推流 進入到第一好氧池，第一好氧池中的水在曝氣和具有微生物的填料下進行反應(yīng)，再通過第 五開口水流推流進入到第二好氧池，第二好氧池中的水在曝氣和具有微生物的填料下進行 反應(yīng)，再通過第六開口水流推流進入到第三好氧池，第三好氧池中的水在曝氣和具有微生 物的填料下進行反應(yīng)，經(jīng)第三好氧池處理后的水一部分通過第十開口水流推流進入到沉淀 池中，另一部分消化液通過硝化液回流泵回流至第一缺氧池中；沉淀池中的水進行泥水分 離，經(jīng)沉淀池處理后的水通過第十一開口和出水管排除，得到處理后的水進行外供；沉淀池 內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管通過污泥回流泵和第三閥門回流至第一好氧池，一部分經(jīng)污 泥排放管通過污泥回流泵和第二閥門回流至預(yù)缺氧池，另外的一部分通過第四閥門經(jīng)過剩 余污泥排放管排出。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點：
[0014] 一、本發(fā)明在第一好氧池、第二好氧池和第三好氧池內(nèi)分別投加具有微生物的填 料，具有微生物的填料可以為微生物提供附著的載體，使微生物量達到1000?5000mg/L， 且具有微生物的填料的投加可以減少過水斷面，增加流體擾動，高水流時對表面生物膜形 成沖刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料的投加使得好氧池內(nèi)的硝化細菌 得到有效富集，在具有微生物的填料表面形成一個生物處理系統(tǒng)，硝化細菌的污泥齡不完 全依托于剩余污泥的排放，可以緩解聚磷菌和脫氮菌的污泥齡矛盾；
[0015] 二、改良A20工藝中，原水是分比例進入預(yù)缺氧段和厭氧段，但是低碳氮比條件下， 由于碳源不足，大部分進水碳源均在厭氧段消耗，缺氧段可利用的碳源較少，使得反硝化碳 源不足，總氮去除率偏低；本發(fā)明儲水箱中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進入到預(yù) 缺氧池、厭氧池和第一缺氧池中，增強了脫氮效果，同時強化了缺氧段的反硝化聚磷菌，使 得除磷效率沒有下降，起到了節(jié)省碳源的作用；
[0016] 三、本發(fā)明中沉淀池內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管通過污泥回流泵和第三閥門回 流至第一好氧池，一部分經(jīng)污泥排放管通過污泥回流泵和第二閥門回流至預(yù)缺氧池，另外 的一部分通過第四閥門經(jīng)過剩余污泥排放管排出；沉淀池內(nèi)的污泥一部分回流至預(yù)缺氧 池，使得使得回流液中的硝態(tài)氮在此階段得到去除，避免進入?yún)捬醵?，影響聚磷菌的釋磷?用，提高工藝的除磷效率；沉淀池內(nèi)的污泥一部分回流至第一好氧池，增加了好氧段的硝化 細菌的生物量，使其在低溫條件下仍能保持一定生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
[0017] 四、經(jīng)過本發(fā)明處理后的寒區(qū)低溫低碳氮比污水的氨氮值、總氮值和總磷值分別 降低至3. 6mg/L、8. 14mg/L和0. 28mg/L，均達到國家一級A排放標準，本發(fā)明可用于北方地 區(qū)低溫低碳氮比污水處理工藝的新建和改建。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為【具體實施方式】一所述的一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]

【具體實施方式】一：本實施方式是一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置 包括儲水箱1、預(yù)缺氧池2、厭氧池3、第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧 池7、第三好氧池8、沉淀池9、曝氣頭10、填料11、攪拌器12、進水泵13、硝化液回流泵14、 污泥回流泵15、第一閥門16、第二閥門17、第三閥門18、第四閥門32、出水管30、污泥排放 管31和剩余污泥排放管33 ;
[0020] 所述的儲水箱1通過第一閥門16和進水泵13分別與預(yù)缺氧池2、厭氧池3和第 一缺氧池4相連通；預(yù)缺氧池2、厭氧池3、第一缺氧池4和第二缺氧池5內(nèi)分別設(shè)有攪拌器 12 ;第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別設(shè)有 曝氣頭10,且第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別設(shè)有填料11 ;
[0021] 預(yù)缺氧池2通過第一開口 19與厭氧池3相連通，厭氧池3通過第二開口 20與第一 缺氧池4相連通，第一缺氧池4通過第三開口 21與第二缺氧池5相連通，第二缺氧池5通 過第四開口 22與第一好氧池6相連通，第一好氧池6通過第五開口 23與第二好氧池7相 連通，第二好氧池7通過第六開口 24與第三好氧池8相連通，第三好氧池8通過第十開口 28與沉淀池9相連通，沉淀池9通過第i^一開口 29與出水管30相連通；污泥排放管31的 一端與沉淀池9的下端相連通，污泥排放管31的另一端分別與污泥回流泵15的進口端和 第四閥門32的進口端相連通，第四閥門32的出口端與剩余污泥排放管33相連通；污泥回 流泵15的出口端分別與第二閥門17和第三閥門18的進口端相連通，且第二閥門17的出 口端通過第七開口 25與預(yù)缺氧池2相連通，第三閥門18的出口端通過第九開口 27與第一 好氧池6相連通；第三好氧池8通過硝化液回流泵14和第八開口 26與第一缺氧池4相連 通。
[0022] 圖1為【具體實施方式】一所述的一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中1為儲水箱，2為預(yù)缺氧池，3為厭氧池，4為第一缺氧池，5為第二缺 氧池，6為第一好氧池，7為第二好氧池，8為第三好氧池，9為沉淀池，10為曝氣頭，11為填 料，12為攪拌器，13為進水泵，14為硝化液回流泵，15為污泥回流泵，16為第一閥門，17為 第二閥門，18為第三閥門，19為第一開口，20為第二開口，21為第三開口，22為第四開口，23 為第五開口，24為第六開口，25為第七開口，26為第八開口，27為第九開口，28為第十開口， 29為第^^一開口，30為出水管,31為污泥排放管,32為第四閥門，33為剩余污泥排放管。
[0023] 本實施方式的優(yōu)點：
[0024] -、本實施方式在第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別投加具有 微生物的填料11，具有微生物的填料11可以為微生物提供附著的載體，使微生物量達到 1000?5000mg/L，且具有微生物的填料11的投加可以減少過水斷面，增加流體擾動，高水 流時對表面生物膜形成沖刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料11的投加使 得好氧池內(nèi)的硝化細菌得到有效富集，在具有微生物的填料11表面形成一個生物處理系 統(tǒng)，硝化細菌的污泥齡不完全依托于剩余污泥的排放，可以緩解聚磷菌和脫氮菌的污泥齡 矛盾；
[0025] 二、改良A20工藝中，原水是分比例進入預(yù)缺氧段和厭氧段，但是低碳氮比條件下， 由于碳源不足，大部分進水碳源均在厭氧段消耗，缺氧段可利用的碳源較少，使得反硝化碳 源不足，總氮去除率偏低；本實施方式儲水箱1中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進 入到預(yù)缺氧池2、厭氧池3和第一缺氧池4中，增強了脫氮效果，同時強化了缺氧段的反硝化 聚磷菌，使得除磷效率沒有下降，起到了節(jié)省碳源的作用；
[0026] 三、本實施方式中沉淀池9內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵15 和第三閥門18回流至第一好氧池6,一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵15和第二閥 門17回流至預(yù)缺氧池2,另外的一部分通過第四閥門32經(jīng)過剩余污泥排放管33排出；沉 淀池9內(nèi)的污泥一部分回流至預(yù)缺氧池2,使得使得回流液中的硝態(tài)氮在此階段得到去除， 避免進入?yún)捬醵?，影響聚磷菌的釋磷作用，提高工藝的除磷效率；沉淀?內(nèi)的污泥一部分 回流至第一好氧池6,增加了好氧段的硝化細菌的生物量，使其在低溫條件下仍能保持一定 生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
[0027] 四、經(jīng)過本實施方式處理后的寒區(qū)低溫低碳氮比污水的氨氮值、總氮值和總磷值 分別降低至3. 6mg/L、8. 14mg/L和0. 28mg/L，均達到國家一級A排放標準，本實施方式可用 于北方地區(qū)低溫低碳氮比污水處理工藝的新建和改建。

【具體實施方式】 [0028] 二：本實施方式與一的不同點是：一種處理寒區(qū)低溫 低碳氮比污水的生物處理裝置是推流式污水生物處理裝置。其他與一相同。

【具體實施方式】 [0029] 三：本實施方式與一或二的不同點是：填料11為組合 式懸浮球填料,填料分內(nèi)外雙層球體，外部為網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體。其他與具體實施 方式一或二相同。

【具體實施方式】 [0030] 四：本實施方式是利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理 裝置處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，具體是按以下步驟完成的：
[0031] 一、在填料上培養(yǎng)微生物：將填料11浸入到污水中，在溫度為25°C?32°C的條件 下培養(yǎng)14天?18天，得到具有微生物的填料11 ;
[0032] 二、調(diào)節(jié)運行參數(shù)：調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池2內(nèi)的溶解氧濃度為0· 2mg/L?0· 5mg/L、厭氧 池3內(nèi)的溶解氧濃度小于0. 2mg/L、第一缺氧池4內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、第 二缺氧池5內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、第一好氧池6內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/ L?3. Omg/L、第二好氧池7內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/L?3. Omg/L及第三好氧池8內(nèi)的溶 解氧濃度為2. 5mg/L?3. Omg/L ;調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池2的水利停留時間為30min?45min、厭氧 池3的水利停留時間為lh?1. 5h、第一缺氧池4的水利停留時間為lh?1. 2h、第二缺氧 池5的水利停留時間為lh?1. 2h、第一好氧池6的水利停留時間為1. 5h?1. 8h、第二好 氧池7的水利停留時間為1. 5h?1. 8h、第三好氧池8的水利停留時間為1. 5h?1. 8h及沉 淀池9的水利停留時間為0. 5h?1. Oh ;
[0033] 三、調(diào)節(jié)回流比參數(shù)：打開硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第二閥門17、第三 閥門18和第四閥門32 ;調(diào)節(jié)污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比為10%? 70%，污泥排放管31回流至預(yù)缺氧池2的污泥回流比為10%?70%;第三好氧池8內(nèi)的硝 化液回流至第一缺氧池4的硝化液回流的比例為150%?350% ;
[0034] 四、將具有微生物的填料11添加到第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8 中，填料的投加比例為好氧池容積的20%?60% ;打開第一閥門16、進水泵13、攪拌器12 和曝氣頭10 ;儲水箱1中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進入到預(yù)缺氧池2、厭氧池3 和第一缺氧池4中，預(yù)缺氧池2內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的10%?30%，厭氧池3內(nèi) 的進水為儲水箱1總出水量的10%?80%，第一缺氧池4內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的 10%?80% ;預(yù)缺氧池2中的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器12的攪拌速度為 30r/min?50r/min下進行混合攪拌，然后通過第一開口 19水流推流進入到厭氧池3,厭氧 池3中的來自預(yù)缺氧池2處理的水和從儲水箱1進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在 攪拌器12的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，然后通過第二開口 20水流 推流進入到第一缺氧池4,第一缺氧池4中的來自厭氧池3處理的水和從儲水箱1進入的 預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器12的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混 合攪拌，然后通過第三開口 21水流推流進入到第二缺氧池5,第二缺氧池5中的水在攪拌 器12的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，再通過第四開口 22水流推流進 入到第一好氧池6,第一好氧池6中的水在曝氣和具有微生物的填料11下進行反應(yīng)，再通過 第五開口 23水流推流進入到第二好氧池7,第二好氧池7中的水在曝氣和具有微生物的填 料11下進行反應(yīng)，再通過第六開口 24水流推流進入到第三好氧池8,第三好氧池8中的水 在曝氣和具有微生物的填料11下進行反應(yīng)，經(jīng)第三好氧池8處理后的水一部分通過第十開 口 28水流推流進入到沉淀池9中，另一部分消化液通過硝化液回流泵14回流至第一缺氧 池4中；沉淀池9中的水進行泥水分離，經(jīng)沉淀池9處理后的水通過第十一開口 29和出水 管30排除，得到處理后的水進行外供；沉淀池9內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥 回流泵15和第三閥門18回流至第一好氧池6, 一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵15 和第二閥門17回流至預(yù)缺氧池2,另外的一部分通過第四閥門32經(jīng)過剩余污泥排放管33 排出。
[0035] 本實施方式的優(yōu)點：
[0036] -、本實施方式在第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別投加具有 微生物的填料11，具有微生物的填料11可以為微生物提供附著的載體，使微生物量達到 1000?5000mg/L，且具有微生物的填料11的投加可以減少過水斷面，增加流體擾動，高水 流時對表面生物膜形成沖刷作用，有利于生物膜更新；另外具有微生物的填料11的投加使 得好氧池內(nèi)的硝化細菌得到有效富集，在具有微生物的填料11表面形成一個生物處理系 統(tǒng)，硝化細菌的污泥齡不完全依托于剩余污泥的排放，可以緩解聚磷菌和脫氮菌的污泥齡 矛盾；
[0037] 二、改良A20工藝中，原水是分比例進入預(yù)缺氧段和厭氧段，但是低碳氮比條件下， 由于碳源不足，大部分進水碳源均在厭氧段消耗，缺氧段可利用的碳源較少，使得反硝化碳 源不足，總氮去除率偏低；本實施方式儲水箱1中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進 入到預(yù)缺氧池2、厭氧池3和第一缺氧池4中，增強了脫氮效果，同時強化了缺氧段的反硝化 聚磷菌，使得除磷效率沒有下降，起到了節(jié)省碳源的作用；
[0038] 三、本實施方式中沉淀池9內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵15 和第三閥門18回流至第一好氧池6,一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵15和第二閥 門17回流至預(yù)缺氧池2,另外的一部分通過第四閥門32經(jīng)過剩余污泥排放管33排出；沉 淀池9內(nèi)的污泥一部分回流至預(yù)缺氧池2,使得使得回流液中的硝態(tài)氮在此階段得到去除， 避免進入?yún)捬醵危绊懢哿拙尼屃鬃饔?，提高工藝的除磷效率；沉淀?內(nèi)的污泥一部分 回流至第一好氧池6,增加了好氧段的硝化細菌的生物量，使其在低溫條件下仍能保持一定 生物量，提高硝化效果，降低出水氨氮；
[0039] 四、經(jīng)過本實施方式處理后的寒區(qū)低溫低碳氮比污水的氨氮值、總氮值和總磷值 分別降低至3. 6mg/L、8. 14mg/L和0. 28mg/L，均達到國家一級A排放標準，本實施方式可用 于北方地區(qū)低溫低碳氮比污水處理工藝的新建和改建。

【具體實施方式】 [0040] 五：本實施方式與四的不同點在于：步驟一中所述的 填料11為組合式懸浮球填料，材質(zhì)為聚丙烯，填料分內(nèi)外雙層球體，外部為網(wǎng)狀球體，內(nèi)部 為旋轉(zhuǎn)球體。其他與四相同。
[0041]

【具體實施方式】六：本實施方式與【具體實施方式】四或五的不同點在于：步驟一中所 述的污水中C0D值為160mg/L?220mg/L，總氮值為25mg/L?32mg/L，總磷值為3mg/L? 5mg/L。其他與【具體實施方式】四或五相同。
[0042]

【具體實施方式】七：本實施方式與【具體實施方式】四至六的不同點在于：步驟一中所 述的具有微生物的填料11上的微生物量為l〇〇〇mg/L?5000mg/L。其他與【具體實施方式】四 至六相同。
[0043]

【具體實施方式】八：本實施方式與【具體實施方式】四至七的不同點在于：步驟四中所 述的預(yù)缺氧池2內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的10%?20%。其他與【具體實施方式】四至 七相同。

【具體實施方式】 [0044] 九：本實施方式與四至八的不同點在于：步驟四中所 述的厭氧池3內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的30%?50%。其他與四至八 相同。

【具體實施方式】 [0045] 十：本實施方式與四至九的不同點在于：步驟四中所 述的第一缺氧池4內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的30%?50%。其他與四 至九相同。

【具體實施方式】 [0046] 十一：本實施方式與四至九的不同點在于：步驟三中 所述的污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比為30%?50%。其他與具體實施 方式四至十相同。
[0047]

【具體實施方式】十二：本實施方式與【具體實施方式】四至九的不同點在于：污泥排放 管31回流至預(yù)缺氧池2的污泥回流比為15%?30%。其他與【具體實施方式】四至十一相同。 [0048]

【具體實施方式】十三：本實施方式與【具體實施方式】四至九的不同點在于：第三好氧 池8內(nèi)的硝化液回流至第一缺氧池4的硝化液回流的比例為250%?300%。其他與具體 實施方式四至十二相同。
[0049]

【具體實施方式】十四：本實施方式與【具體實施方式】四至九的不同點在于：步驟四中 所述的填料的投加比例為好氧池容積的40%。其他與【具體實施方式】四至十三相同。

【具體實施方式】 [0050] 十五：本實施方式與四至九的不同點在于：步驟一中 所述的具有微生物的填料11上的微生物量為2000mg/L?4000mg/L。其他與 四至十四相同。
[0051] 采用以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果：
[0052] 試驗一：一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置包括儲水箱1、預(yù)缺氧 池2、厭氧池3、第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7、第三好氧池8、沉 淀池9、曝氣頭10、填料11、攪拌器12、進水泵13、硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第一閥 門16、第二閥門17、第三閥門18、第四閥門32、出水管30、污泥排放管31和剩余污泥排放管 33 ；
[0053] 所述的儲水箱1通過第一閥門16和進水泵13分別與預(yù)缺氧池2、厭氧池3和第 一缺氧池4相連通；預(yù)缺氧池2、厭氧池3、第一缺氧池4和第二缺氧池5內(nèi)分別設(shè)有攪拌器 12 ;第一缺氧池4、第二缺氧池5、第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別設(shè)有 曝氣頭10,且第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8內(nèi)分別設(shè)有填料11 ;
[0054] 預(yù)缺氧池2通過第一開口 19與厭氧池3相連通，厭氧池3通過第二開口 20與第一 缺氧池4相連通，第一缺氧池4通過第三開口 21與第二缺氧池5相連通，第二缺氧池5通 過第四開口 22與第一好氧池6相連通，第一好氧池6通過第五開口 23與第二好氧池7相 連通，第二好氧池7通過第六開口 24與第三好氧池8相連通，第三好氧池8通過第十開口 28與沉淀池9相連通，沉淀池9通過第i^一開口 29與出水管30相連通；污泥排放管31的 一端與沉淀池9的下端相連通，污泥排放管31的另一端分別與污泥回流泵15的進口端和 第四閥門32的進口端相連通，第四閥門32的出口端與剩余污泥排放管33相連通；污泥回 流泵15的出口端分別與第二閥門17和第三閥門18的進口端相連通，且第二閥門17的出 口端通過第七開口 25與預(yù)缺氧池2相連通，第三閥門18的出口端通過第九開口 27與第一 好氧池6相連通；第三好氧池8通過硝化液回流泵14和第八開口 26與第一缺氧池4相連 通。
[0055] 利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理寒區(qū)低溫低碳氮比污 水的方法，具體是按以下步驟完成的：
[0056] -、在填料上培養(yǎng)微生物：將填料11浸入到污水中，在溫度為28°C的條件下培養(yǎng) 15天，得到具有微生物的填料11 ;
[0057] 二、調(diào)節(jié)運行參數(shù)：調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池2內(nèi)的溶解氧濃度為0. 35mg/L、厭氧池3內(nèi)的溶 解氧濃度為〇. lmg/L、第一缺氧池4內(nèi)的溶解氧濃度為0. 35mg/L、第二缺氧池5內(nèi)的溶解氧 濃度為〇. 35mg/L、第一好氧池6內(nèi)的溶解氧濃度為2. 8mg/L、第二好氧池7內(nèi)的溶解氧濃度 為2. 8mg/L及第三好氧池8內(nèi)的溶解氧濃度為2. 8mg/L ;調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池2的水利停留時間 為30min、厭氧池3的水利停留時間為lh、第一缺氧池4的水利停留時間為lh、第二缺氧池 5的水利停留時間為lh、第一好氧池6的水利停留時間為1. 5h、第二好氧池7的水利停留時 間為1. 5h、第三好氧池8的水利停留時間為1. 5h及沉淀池9的水利停留時間為0. 5h ;
[0058] 三、調(diào)節(jié)回流比參數(shù)：打開硝化液回流泵14、污泥回流泵15、第二閥門17、第三閥 門18和第四閥門32 ;調(diào)節(jié)污泥排放管31回流至第一好氧池6的污泥回流比為50%，污泥 排放管31回流至預(yù)缺氧池2的污泥回流比為15% ;第三好氧池8內(nèi)的硝化液回流至第一 缺氧池4的硝化液回流的比例為250% ;
[0059] 四、將具有微生物的填料11添加到第一好氧池6、第二好氧池7和第三好氧池8 中，填料的投加比例為好氧池容積的40%;打開第一閥門16、進水泵13、攪拌器12和曝氣頭 10 ;儲水箱1中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進入到預(yù)缺氧池2、厭氧池3和第一缺 氧池4中，預(yù)缺氧池2內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的10%，厭氧池3內(nèi)的進水為儲水箱1 總出水量的45 %，第一缺氧池4內(nèi)的進水為儲水箱1總出水量的45% ;預(yù)缺氧池2中的預(yù) 處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器12的攪拌速度為40r/min下進行混合攪拌，然后通 過第一開口 19水流推流進入到厭氧池3,厭氧池3中的來自預(yù)缺氧池2處理的水和從儲水 箱1進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器12的攪拌速度為40r/min下進行混 合攪拌，然后通過第二開口 20水流推流進入到第一缺氧池4,第一缺氧池4中的來自厭氧池 3處理的水和從儲水箱1進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器12的攪拌速度為 40r/min下進行混合攪拌，然后通過第三開口 21水流推流進入到第二缺氧池5,第二缺氧池 5中的水在攪拌器12的攪拌速度為40r/min下進行混合攪拌，再通過第四開口 22水流推流 進入到第一好氧池6,第一好氧池6中的水在曝氣和具有微生物的填料11下進行反應(yīng)，再通 過第五開口 23水流推流進入到第二好氧池7,第二好氧池7中的水在曝氣和具有微生物的 填料11下進行反應(yīng)，再通過第六開口 24水流推流進入到第三好氧池8,第三好氧池8中的 水在曝氣和具有微生物的填料11下進行反應(yīng)，經(jīng)第三好氧池8處理后的水一部分通過第十 開口 28水流推流進入到沉淀池9中，另一部分消化液通過硝化液回流泵14回流至第一缺 氧池4中；沉淀池9中的水進行泥水分離，經(jīng)沉淀池9處理后的水通過第十一開口 29和出 水管30排除，得到處理后的水進行外供；沉淀池9內(nèi)的污泥一部分經(jīng)污泥排放管31通過污 泥回流泵15和第三閥門18回流至第一好氧池6, 一部分經(jīng)污泥排放管31通過污泥回流泵 15和第二閥門17回流至預(yù)缺氧池2,另外的一部分通過第四閥門32經(jīng)過剩余污泥排放管 33排出；
[0060] 步驟一中所述的填料11為組合式懸浮球填料，材質(zhì)為聚丙烯，填料分內(nèi)外雙層球 體，外部為網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體；
[0061] 步驟一中所述的污水中C0D值為190mg/L，總氮值為28mg/L，總磷值為4mg/L ;
[0062] 步驟一中所述的具有微生物的填料11上的微生物量為4000mg/L。
[0063] 試驗一中一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置是推流式污水生物處 理裝置。
[0064] 本試驗中儲水箱1中的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水的指標為：氨氮值為 18mg/L?24mg/L，總氮為值為27mg/L?31mg/L、總磷值為3. 5mg/L?4mg/L ;經(jīng)本試驗處 理后進行外供的水的指標為：氨氮值為2. lmg/L?3. 6mg/L，總氮為7. 5mg/L?8. 5mg/L、總 磷0· 21mg/L?0· 34mg/L，達到了國家一級A排放標準。
[0065] 利用本試驗的方法，缺氧段的反硝化聚磷菌和好氧段的硝化細菌得到強化，碳源 合理分配利用率高，出水的各項指標均達到了國家一級A排放標準，使得低溫條件下的污 染物去除率增大，降低了污染物排入水體的負荷，對水污染的防治、水環(huán)境的保護，起到了 積極的作用。
【權(quán)利要求】
1. 一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置，其特征在于一種處理寒區(qū)低溫低 碳氮比污水的生物處理裝置包括儲水箱（1)、預(yù)缺氧池（2)、厭氧池（3)、第一缺氧池（4)、 第二缺氧池（5)、第一好氧池（6)、第二好氧池（7)、第三好氧池（8)、沉淀池（9)、曝氣頭 (10)、填料（11)、攪拌器（12)、進水泵（13)、硝化液回流泵（14)、污泥回流泵（15)、第一閥門 (16)、第二閥門（17)、第三閥門（18)、第四閥門（32)、出水管（30)、污泥排放管（31)和剩余 污泥排放管（33); 所述的儲水箱（1)通過第一閥門（16)和進水泵（13)分別與預(yù)缺氧池（2)、厭氧池（3) 和第一缺氧池（4)相連通；預(yù)缺氧池（2)、厭氧池（3)、第一缺氧池（4)和第二缺氧池（5)內(nèi) 分別設(shè)有攪拌器（12);第一缺氧池（4)、第二缺氧池（5)、第一好氧池（6)、第二好氧池（7) 和第三好氧池（8)內(nèi)分別設(shè)有曝氣頭（10)，且第一好氧池（6)、第二好氧池（7)和第三好氧 池⑶內(nèi)分別設(shè)有填料（11); 預(yù)缺氧池（2)通過第一開口（19)與厭氧池（3)相連通，厭氧池（3)通過第二開口（20) 與第一缺氧池（4)相連通，第一缺氧池（4)通過第三開口（21)與第二缺氧池（5)相連通， 第二缺氧池（5)通過第四開口（22)與第一好氧池（6)相連通，第一好氧池（6)通過第五開 口（23)與第二好氧池（7)相連通，第二好氧池（7)通過第六開口（24)與第三好氧池（8) 相連通，第三好氧池（8)通過第十開口（28)與沉淀池（9)相連通，沉淀池（9)通過第十一 開口（29)與出水管（30)相連通；污泥排放管（31)的一端與沉淀池（9)的下端相連通，污 泥排放管（31)的另一端分別與污泥回流泵（15)的進口端和第四閥門（32)的進口端相連 通，第四閥門（32)的出口端與剩余污泥排放管（33)相連通；污泥回流泵（15)的出口端分 別與第二閥門（17)和第三閥門（18)的進口端相連通，且第二閥門（17)的出口端通過第七 開口（25)與預(yù)缺氧池（2)相連通，第三閥門（18)的出口端通過第九開口（27)與第一好氧 池（6)相連通；第三好氧池⑶通過硝化液回流泵（14)和第八開口（26)與第一缺氧池（4) 相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置，其特征在 于一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置是推流式污水生物處理裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置，其特征在 于填料（11)為組合式懸浮球填料，填料分內(nèi)外雙層球體，外部為網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球 體。
4. 利用權(quán)利要求1所述的一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理寒區(qū) 低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝 置處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法具體是按以下步驟完成的： 一、 在填料上培養(yǎng)微生物：將填料（11)浸入到污水中，在溫度為25°C?32°C的條件下 培養(yǎng)14天?18天，得到具有微生物的填料（11); 二、 調(diào)節(jié)運行參數(shù)：調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池（2)內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、厭氧池 (3)內(nèi)的溶解氧濃度小于0. 2mg/L、第一缺氧池（4)內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/ L、第二缺氧池（5)內(nèi)的溶解氧濃度為0. 2mg/L?0. 5mg/L、第一好氧池（6)內(nèi)的溶解氧濃 度為2. 5mg/L?3. Omg/L、第二好氧池（7)內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/L?3. Omg/L及第三 好氧池⑶內(nèi)的溶解氧濃度為2. 5mg/L?3. Omg/L;調(diào)節(jié)預(yù)缺氧池⑵的水利停留時間為 30min?45min、厭氧池（3)的水利停留時間為lh?1. 5h、第一缺氧池⑷的水利停留時間 為lh?1. 2h、第二缺氧池（5)的水利停留時間為lh?1. 2h、第一好氧池（6)的水利停留 時間為1. 5h?1. 8h、第二好氧池（7)的水利停留時間為1. 5h?1. 8h、第三好氧池（8)的 水利停留時間為1. 5h?1. 8h及沉淀池（9)的水利停留時間為0. 5h?1. Oh ; 三、 調(diào)節(jié)回流比參數(shù)：打開硝化液回流泵（14)、污泥回流泵（15)、第二閥門（17)、第三 閥門（18)和第四閥門（32);調(diào)節(jié)污泥排放管（31)回流至第一好氧池（6)的污泥回流比為 10%?70%，污泥排放管（31)回流至預(yù)缺氧池（2)的污泥回流比為10%?70% ;第三好 氧池⑶內(nèi)的硝化液回流至第一缺氧池⑷的硝化液回流的比例為150%?350% ; 四、 將具有微生物的填料（11)添加到第一好氧池（6)、第二好氧池（7)和第三好氧池 ⑶中，填料的投加比例為好氧池容積的20%?60%;打開第一閥門（16)、進水泵（13)、攪 拌器（12)和曝氣頭（10);儲水箱（1)中預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水分別進入到預(yù)缺 氧池（2)、厭氧池（3)和第一缺氧池（4)中，預(yù)缺氧池（2)內(nèi)的進水為儲水箱（1)總出水量 的10%?30%，厭氧池（3)內(nèi)的進水為儲水箱（1)總出水量的10%?80%，第一缺氧池 (4)內(nèi)的進水為儲水箱（1)總出水量的10%?80%;預(yù)缺氧池（2)中的預(yù)處理的寒區(qū)低溫 低碳氮比污水在攪拌器（12)的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，然后通 過第一開口（19)水流推流進入到厭氧池（3)，厭氧池（3)中的來自預(yù)缺氧池（2)處理的水 和從儲水箱（1)進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低碳氮比污水在攪拌器（12)的攪拌速度為30r/ min?50r/min下進行混合攪拌，然后通過第二開口（20)水流推流進入到第一缺氧池（4)， 第一缺氧池（4)中的來自厭氧池（3)處理的水和從儲水箱（1)進入的預(yù)處理的寒區(qū)低溫低 碳氮比污水在攪拌器（12)的攪拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，然后通過第 三開口（21)水流推流進入到第二缺氧池（5)，第二缺氧池（5)中的水在攪拌器（12)的攪 拌速度為30r/min?50r/min下進行混合攪拌，再通過第四開口（22)水流推流進入到第一 好氧池（6)，第一好氧池（6)中的水在曝氣和具有微生物的填料（11)下進行反應(yīng)，再通過 第五開口（23)水流推流進入到第二好氧池（7)，第二好氧池（7)中的水在曝氣和具有微生 物的填料（11)下進行反應(yīng)，再通過第六開口（24)水流推流進入到第三好氧池（8)，第三好 氧池（8)中的水在曝氣和具有微生物的填料（11)下進行反應(yīng)，經(jīng)第三好氧池（8)處理后的 水一部分通過第十開口（28)水流推流進入到沉淀池（9)中，另一部分消化液通過硝化液回 流泵（14)回流至第一缺氧池（4)中；沉淀池（9)中的水進行泥水分離，經(jīng)沉淀池（9)處理 后的水通過第十一開口（29)和出水管（30)排除，得到處理后的水進行外供；沉淀池（9)內(nèi) 的污泥一部分經(jīng)污泥排放管（31)通過污泥回流泵（15)和第三閥門（18)回流至第一好氧 池（6)，一部分經(jīng)污泥排放管（31)通過污泥回流泵（15)和第二閥門（17)回流至預(yù)缺氧池 (2)，另外的一部分通過第四閥門（32)經(jīng)過剩余污泥排放管（33)排出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟一中所述的填料（11)為組合式懸浮球填 料，材質(zhì)為聚丙烯，填料分內(nèi)外雙層球體，外部為網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟一中所述的污水中COD值為160mg/L? 220mg/L，總氮值為 25mg/L ?32mg/L，總磷值為 3mg/L ?5mg/L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟一中所述的具有微生物的填料（11)上的 微生物量為lOOOmg/L?5000mg/L。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟四中所述的預(yù)缺氧池（2)內(nèi)的進水為儲水 箱⑴總出水量的10%?20%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟四中所述的厭氧池（3)內(nèi)的進水為儲水箱 (1)總出水量的30%?50%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用一種處理寒區(qū)低溫低碳氮比污水的生物處理裝置處理 寒區(qū)低溫低碳氮比污水的方法，其特征在于步驟四中所述的第一缺氧池（4)內(nèi)的進水為儲 水箱（1)總出水量的30%?50%。
【文檔編號】C02F9/14GK104150716SQ201410412458
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】赫俊國, 劉明超, 姜濤, 趙聰, 時賢 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)