專利名稱：一種污水處理新工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域，涉及的是一種污水處理工藝。
背景技術：
80年代以來，污水生物處理新工藝與新技術的研究、開發(fā)和應用，已在全世界范圍內(nèi)得到長足的進展，并出現(xiàn)許多新的污水生物處理工藝技術，其中包括活性污泥法、接觸氧化法、AB法、SBR法(包括CAST、MSBR工藝等)、氧化溝法、兼氧水解工藝及以上各類工藝的組合工藝等，有的已在我國各地的工程實踐中得到較廣泛的應用?，F(xiàn)有生物法處理污水主要是通過微生物吸收(吸附)并降解污染物這兩個過程實現(xiàn)的第一過程，微生物吸收(吸附)水體中的污染物使污染物與水體分離；第二過程，污染物則在微生物體內(nèi)被代謝降解。上述所有的廢水生物處理工藝的步驟通常包括用泵將污水通過排污管道或渠道引入反應器，再通過曝氣裝置使之充分攪拌混合，提供足夠的氧氣，使微生物代謝，污染物得到降解，然后將凈化后的水排放。從宏觀上看，污染物從污水中轉移到微生物體內(nèi)和微生物對體內(nèi)污染物的代謝降解這兩個過程，在時間與空間上是不分離的，即污染物與水體的分離和污染物在微生物體內(nèi)的降解是在同一曝氣池等反應器中同時進行的，污染物被微生物代謝降解的速率遠小于被微生物吸收(吸附)的速率，使曝氣池等反應器要有較大的容積，從而使工程投資及占地面積較大，在這種情形下對污水進行曝氣，無效功耗大；而且污泥的濃度較低，空氣(溶解氧)與微生物接觸碰撞的概率較小，氧的利用率較低，因此，總能耗高。此外，活性污泥為單純的微生物絮凝體，容易發(fā)生污泥膨脹等問題。
類似的工藝存在的缺陷是1、僅著眼于直接在污水中降解污染物，降解效率較低。2、污染物的分離和降解在同一時間與空間中進行，污水處理時間長，所需的反應器體積龐大、成本高。3、曝氣裝置供氧時無效功耗大，氧的吸收率低。這些缺陷使現(xiàn)有類似的污水處理工藝(包括組合工藝)的處理能力較差、效率較低、能耗較大、運行控制存在一定的困難，單位污水處理的工程規(guī)模大，污水處理最佳投資與運行成本控制點的規(guī)模大，從而使污水處理工程的投資和運行成本高，污水處理廠占地面積大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術任務是提供一種污水處理新工藝，實現(xiàn)在工程與實際運行中可行的污水凈化(即水體與污染物分離)與污染物降解的時空分離，達到污染物與水體的高效分離和污染物的高效降解。
本發(fā)明的技術方案是這樣的一種污水處理新工藝，污水進入反應器，經(jīng)曝氣后凈化排放，其特征是污水流入反應器I，使之與活性污泥充分混合，通過生物、物理與化學的協(xié)同作用，進行污染物與水的分離和污染物的初步降解，實現(xiàn)了污染物存在的相轉移，即污染物由水相轉移到活性污泥相；然后經(jīng)反應器II，使水體與污染物分離，即達到水相與污染物存在相的分離，凈化后的污水被排出；分離出的污泥一路進入反應器III，另一路則被排出。進入反應器III的污泥進行充分的代謝降解并回流至反應器I，此時的污泥成為處于“饑餓狀態(tài)”的活性污泥，具備高效降解污染物的能力。
進一步說，本發(fā)明在反應器II和反應器III之間設有反應器IIa，由反應器II分離出的污泥經(jīng)反應器IIa進入反應器III。污泥在反應器IIa內(nèi)進行污泥穩(wěn)定、減容和同化，同時進行污泥性質(zhì)與污泥中微生物種群的調(diào)整、活化劑的還原，也進行污染物的水解與微生物對污染物的降解作用，剩余活性污泥可在反應器II、反應器IIa或在其他工藝位置排出。
所述的一種污水處理新工藝，反應器I或III中加有復配活化劑，其也可以在其它反應器中加入；所述的復配活化劑含鐵或碳。復配活化劑結合池內(nèi)的活性污泥，成為一復合活性污泥，使污染物與污水的分離效果更好，復合活性污泥的活性及沉降性能更佳，污泥膨脹受到抑制，污水能得到更好的凈化。
本發(fā)明采用污水凈化(即水體與污染物分離)與污染物降解時空分離的措施解決提出的技術問題，注重采用生物、物理、化學等方法，強化污染物與水體的分離，并對無法分離的少量污染物進行高效降解，使污水得到快速凈化；在高效分離的基礎上，同時強調(diào)對經(jīng)高效濃縮后(污染物濃度從幾百、上千PPM濃縮到幾千、數(shù)萬PPM甚至更高)的污染物進行降解，以實現(xiàn)高負荷、高效率去除污染物。本發(fā)明通過兼氧-厭氧-好氧作用，改善復合活性污泥生物活性和沉降性能，抑制污泥膨脹，改善污染物的可降解性，提高反應器的傳質(zhì)速率。
本發(fā)明具有污水凈化與污染物降解時空分離的特點，使污染物從污水中的分離和污染物的降解分別在不同的、體積較小的反應器中進行，改變了污水處理路徑，縮短了污水的處理時間，有效減小了曝氣裝置的負載，提高了反應器的處理能力與處理效率，大幅降低污水處理工程投資與運行成本，減少污水處理工程的占地面積，方便了污水處理的運行控制。

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方式向反應器I內(nèi)加入主要成份為鐵或碳的復配活化劑，復配活化劑與工藝中的活性污泥結合形成復合活性污泥，復合活性污泥對污染物具有吸收、吸附、絮凝等生物、化學、物理的功能，可實現(xiàn)污染物存在的相轉移；污水流入反應器I與復合活性污泥混合，然后進入反應器II使污染物從污水中分離，凈化后的污水被排放，分離出的污泥進入反應器IIa后，一路經(jīng)反應器III充分降解后回流至反應器I供循環(huán)利用，另一路被排出。為了減輕反應器IIa的負擔，根據(jù)工藝需要也可以在反應器IIa前排出部分污泥。上述各反應器也可視為污水輸送管道中的若干段。
反應器I作為“凈化池”，通過機械、水力及其組合等方式實現(xiàn)污染物存在的相轉移及少量污染物的高效降解。反應器I內(nèi)復合活性污泥的濃度可通過污泥回流控制，而污水被處理的效果可通過反應器I內(nèi)MLSS(復合活性污泥的濃度)及活化劑濃度、DO(溶解氧)、HRT(水力停留時間)等控制。反應器I內(nèi)污水的HRT為0.1-3小時，大大縮短了污水在反應器I內(nèi)的停留時間的，DO為0-4mg/l，MLSS為1000-30000mg/l，主要是兼氧菌、缺氧菌在池內(nèi)得到繁殖。
反應器II作為“分離池”，主要是進行污泥(污染物存在相)與水的分離。
反應器IIa作為“減容、穩(wěn)定池”，主要實現(xiàn)復合活性污泥的穩(wěn)定、減容，復合活性污泥的性質(zhì)得到調(diào)理，同時進行污染物的水解、降解。在復合活性污泥的代謝中，同時實現(xiàn)部分活化劑的還原。反應器IIa的HRT為0-12小時，MLSS為5000-50000mg/l，主要是缺氧菌、兼氧菌、厭氧菌在池內(nèi)得到繁殖。
反應器III作為“降解池”，主要實現(xiàn)污染物的高效降解，并進行復合活性污泥活性的恢復，以便作循環(huán)之用。反應器III的HRT為1-12小時，MLSS為5000-50000mg/l，DO為0-8mg/l，主要是好氧菌、缺氧菌在池內(nèi)得到繁殖。
本發(fā)明工藝充分利用復合活性污泥的優(yōu)點，通過巧妙的工藝設計，克服了現(xiàn)有污水處理工藝易發(fā)生污泥膨脹的缺點，具備經(jīng)濟性、高效性、營運管理簡單性的特點。采用本發(fā)明工藝處理城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水等有機污水，污水處理工程投資可降低30-50％，運行成本降低20-40％，占地面積減少30％，且操作管理十分簡單，因此，十分適用于城市化快速發(fā)展的地區(qū)，可避免投資浪費。
權利要求
1.一種污水處理新工藝，污水進入反應器，經(jīng)曝氣后凈化排放，其特征是污水流入反應器I與活性污泥混合，然后進入反應器II，凈化后的污水被排放，分離出的污泥一路進入反應器III再回流至反應器I，另一路被排出。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種污水處理新工藝，其特征是在反應器II和反應器III之間設有反應器IIa，由反應器II分離出的污泥經(jīng)反應器IIa進入反應器III。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種污水處理新工藝，其特征是在反應器II和反應器III之間設有反應器IIa，由反應器II分離出的污泥經(jīng)反應器IIa，一路進入反應器III再回流至反應器I，另一路被排出。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種污水處理新工藝，其特征是反應器I或反應器III中加有復配活化劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種污水處理新工藝，其特征是所述的復配活化劑含鐵或碳。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種污水處理工藝?，F(xiàn)有的生物法處理污水是在同一曝氣池中進行的，曝氣池要有較大的容積，工程投資及占地面積較大，氧的利用率較低，總能耗高。本發(fā)明的特征是污水流入反應器I與活性污泥混合，然后進入反應器II，凈化后的污水被排放，分離出的污泥一路進入反應器III再回流至反應器I，另一路被排出。還可在反應器II和反應器III之間設有反應器IIa，由反應器II分離出的污泥經(jīng)反應器IIa進入反應器III。本發(fā)明具有污水凈化與污染物降解時空分離的特點，使污染物從污水中的分離和污染物的降解分別在不同的、體積較小的反應器中進行，改變了污水處理路徑，減小了曝氣裝置的負載，大幅降低工程投資與運行成本。
文檔編號C02F3/30GK1429780SQ01138099
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月31日 優(yōu)先權日2001年12月31日
發(fā)明者鞠建林, 吳斌, 徐灝龍 申請人:鞠建林, 吳斌, 徐灝龍