本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，污水處理廠的處理負(fù)荷逐漸增加。生化處理工藝是目前采用最為廣泛的污水處理技術(shù)，包括多種活性污泥處理工藝及其他工藝（ao，aao，ab，sbr，氧化溝，baf等），其處理過程涉及復(fù)雜的生化過程，好氧處理是其中一個重要的工藝過程。目前大多數(shù)污水處理廠多采用曝氣的方式增加環(huán)境中溶解氧的含量，給好氧處理提供好氧環(huán)境，因此，曝氣（溶解氧控制）是污水生化處理中一個非常重要的環(huán)節(jié)。
污水處理屬于能耗密集型行業(yè)，消耗的能源主要有電能、燃料能源和化學(xué)藥劑等，其中電耗約占直接能耗的60%-90%，而曝氣系統(tǒng)電耗占總電耗50%-60%，是最重要的能耗環(huán)節(jié)，亦是全廠節(jié)能的關(guān)鍵。曝氣效果的好壞極大地影響生化處理系統(tǒng)的效率，而曝氣效率的高低影響整個污水廠的運行費用。因此，尋求一種低耗能的曝氣方法對于解決我國現(xiàn)有污水廠運行過程中所面臨的高運行成本、高能耗問題具有重要的現(xiàn)實意義。
現(xiàn)階段，解決問題的方式大致分為兩種：一種是改進(jìn)現(xiàn)有曝氣工藝，從曝氣方法、精度等方面入手，降低曝氣過程中的耗能；另一種是提高污水中的溶解氧含量,不通過曝氣的方式，以其他方法達(dá)到提高污水溶解氧含量的目的。而在改進(jìn)現(xiàn)有曝氣工藝方面，檢索到相關(guān)的文獻(xiàn)如：申請?zhí)枮?01310121579.2的中國專利公開了一種污水處理中的曝氣系統(tǒng)，該污水處理中的曝氣系統(tǒng)突出的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，一次安裝好，長期運行，幾乎不需要維護(hù)；不留曝氣死角；曝氣氣泡的運動軌跡長、平均停留時間長，溶解氧的效率高，曝氣效果好；不易堵塞。又如申請?zhí)枮?01110071583.3的中國專利公開了一種動態(tài)多級缺氧/好氧污水處理方法，該方法也是在在污水處理廠的曝氣池底部安裝了曝氣裝置，建立動態(tài)多級缺氧/好氧污水處理過程模型，從而提高污水中溶解氧的含量，同時降低污水處理過程的能耗。上述提到的文獻(xiàn)雖然都對曝氣工藝進(jìn)行了改進(jìn)，也能在一定程度上降低污水處理廠的成本，而當(dāng)前我們國內(nèi)的大多數(shù)污水處理廠也多采用曝氣的方式增加環(huán)境中溶解氧的含量，但是采用曝氣的方法來提高污水中的溶解氧含量無論怎樣都會消耗大量的能量，因此如果不通過曝氣的方式，以其他方法達(dá)到提高污水溶解氧含量的目的，將會大大的節(jié)約的能源，從而降低生產(chǎn)成本。
目前，伴隨藻類污水處理的研究不斷深入，使得污水處理的前景進(jìn)一步拓寬。藻類是一種低等的、具有光合作用色素的各種形態(tài)的植物體，藻類的大量繁殖無疑給生態(tài)環(huán)境和社會生活帶來了巨大的威脅，然而若對藻類合理利用，也能成為一種潛在的生物資源，事實證明確實如此。研究發(fā)現(xiàn)，藻類在污水處理過程中，通過旺盛的光合作用，能夠釋放出大量氧氣，其速率遠(yuǎn)大于廢水中好氧微生物的消耗速率，使得出水溶解氧含量較高，并且為滿足自身的生長繁殖的需要，其還可消耗水中的有機(jī)物及氮、磷等營養(yǎng)物，有效降低污水的cod及氮、磷含量。藻類植物在污水處理方面有著很大的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有污水處理過程中采用曝氣的方式提高污水溶解氧含量而帶來的高能耗等問題提供的一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法及設(shè)備，該方法通過采用藻類對污水進(jìn)行處理，使經(jīng)處理后的污水達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法能夠替代傳統(tǒng)污水處理的曝氣系統(tǒng)，降低污水處理廠的水處理耗能，并達(dá)到脫氮除磷的效果，提高出水水質(zhì)質(zhì)量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，在1號池中放有培養(yǎng)到穩(wěn)定期的藻類,1號池中放有的藻類的質(zhì)量kg與排入的污水的體積m3
之比≥9.24×10-3kg/m3，污水在1號池中停留24小時后，開始檢測污水中溶解氧的含量，當(dāng)污水中溶解氧的含量達(dá)到所需要求，或趨于穩(wěn)定，即不同時間內(nèi)污水的溶解氧含量相差不超過1mg/l時，排出高溶解氧污水；1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為3500-4000lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水與直接流入2號池的待處理污水應(yīng)以一定的比例混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量的要求后，即可排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。
上述的無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法采用的設(shè)備包括1號池、2號池以及連接管道，所述的1號池中布設(shè)有藻類，待處理污水從進(jìn)水管道分別進(jìn)入1號池及2號池，污水在1號池處理后，成為高溶解氧污水然后排出流入2號池，與2號池中待處理污水按照一定的比例混合后一并排出，進(jìn)入下一步污水處理工藝。
上述的無曝氣提高污水溶解氧含量的方法中，所述的藻類包括鞘藻(oedogoniumsp.)、水華魚腥藻(anabaenaflos-aquae)、蛋白核小球藻(chlorellapyrenoidosa)、斜生柵藻(scenedesmusobliquus)、水網(wǎng)藻(hydrodictyonreticulatum)和阿氏顫藻(oscillatoriaagardhii)中的一種或多種。
本發(fā)明所述的無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，采用該方法對污水進(jìn)行處理，能使混合后的污水達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法能完全代替好氧污水處理中的曝氣系統(tǒng)。
在本發(fā)明中，還可以將所用藻類附著于載體上，通過一定的掛膜方式，形成穩(wěn)定的藻類生物膜，然后將制得的藻類生物膜代替藻類用在1號池中對污水進(jìn)行處理。所使用的載體為立體彈性載體、半軟性載體或軟性載體。
本發(fā)明的有益效果為：
1.本發(fā)明的無曝氣提高污水溶解氧含量的方法及設(shè)備，使用該方法對污水進(jìn)行處理，能使經(jīng)處理后的污水達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，能夠代替了高耗能的傳統(tǒng)污水處理曝氣系統(tǒng)，為污水處理提供了好氧環(huán)境。同時，待處理污水經(jīng)該方法處理后，能夠有效地降低污水中有機(jī)物及氮磷濃度，提高出水水質(zhì)質(zhì)量。
2.本發(fā)明的適應(yīng)性高。本發(fā)明主要是利用藻類來提高污水中的溶解氧含量，經(jīng)過采用本發(fā)明方法處理后的污水具有高溶解氧含量。因此，在其他部分好氧水處理工藝中，同樣可以適當(dāng)使用本發(fā)明的方法及設(shè)備以達(dá)到水處理節(jié)能的目的。
3、采用本發(fā)明的無曝氣提高污水溶解氧含量的方法及設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)污水處理的曝氣系統(tǒng)對污水進(jìn)行處理，能夠降低能耗，從而大大降低污水處理廠的成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明無曝氣提高污水溶解氧含量的方法所用的設(shè)備示意圖，從圖中可以看出待處理污水的處理流程。
具體實施方式
實施例1
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）采用連續(xù)進(jìn)水的方式，通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，經(jīng)檢測待處理的污水的溶解氧值為0.5mg/l，1號池中進(jìn)、出水流量為0.058l/s，在1號池中放有46.2g培養(yǎng)到穩(wěn)定期的鞘藻(oedogoniumsp.)，污水在1號池中停留24小時時，檢測污水中溶解氧的含量，污水中溶解氧的含量為12mg/l，排出高溶解氧污水；污水在1號池停留的過程中，1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為3500lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水流量0.058l/s與直接流入2號池的溶解氧值為0.5mg/l的待處理污水流量0.38l/s混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量2mg/l，然后排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。
實施例2
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）采用連續(xù)進(jìn)水的方式，通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，經(jīng)檢測待處理的污水的溶解氧值為0.48mg/l，1號池中進(jìn)、出水流量為0.058l/s，在1號池中放有培養(yǎng)到穩(wěn)定期的27.1g水華魚腥藻(anabaenaflos-aquae)和20.0g的蛋白核小球藻(chlorellapyrenoidosa)，當(dāng)污水在1號池中停留時間為24小時時，檢測污水中溶解氧的含量，污水中溶解氧的含量為12.2mg/l，排出高溶解氧污水；污水處理的過程中，1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為3800lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水流量0.058l/s與直接流入2號池的溶解氧值為0.48mg/l的待處理污水流量0.34l/s混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到2.2mg/l，然后排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。
實施例3
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）采用連續(xù)進(jìn)水的方式，通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，經(jīng)檢測待處理的污水的溶解氧值為0.45mg/l，1號池中進(jìn)、出水流量為0.069l/s，在1號池中放有培養(yǎng)到穩(wěn)定期的11.0g的斜生柵藻(scenedesmusobliquus)、20g的水網(wǎng)藻(hydrodictyonreticulatum)和20g的阿氏顫藻(oscillatoriaagardhii)，污水在1號池中停留24小時后，檢測得污水中溶解氧的含量為11.2mg/l，之后每隔6個小時檢測一次，污水在1號池中停留48小時后，發(fā)現(xiàn)污水的溶解氧的含量趨于穩(wěn)定值11.8mg/l，（即48小時前后不同時間內(nèi)污水的溶解氧含量相差不超過1mg/l），這時排出高溶解氧污水；1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為4000lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水流量0.069l/s與直接流入2號池的溶解氧值為0.45mg/l的待處理污水流量0.43l/s混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量2mg/l，然后排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。
實施例4
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）采用連續(xù)進(jìn)水的方式，通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，經(jīng)檢測待處理的污水的溶解氧值為0.52mg/l，1號池中進(jìn)、出水流量為0.064l/s，在1號池中放有培養(yǎng)到穩(wěn)定期的28.0g的斜生柵藻(scenedesmusobliquus)和22g的水華魚腥藻(anabaenaflos-aquae)，污水在1號池中停留36小時時，檢測得污水中溶解氧的含量為12.4mg/l，排出高溶解氧污水；1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為3500-4000lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水流量0.064l/s與直接流入2號池的溶解氧值為0.52mg/l的待處理污水流量0.45l/s混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量2mg/l，然后排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。
實施例5
一種無曝氣提高污水溶解氧含量的方法，該方法利用藻類生長時能夠釋放氧氣的特點，對部分污水進(jìn)行處理得到高溶解氧污水，高溶解氧污水與另一部分待處理的污水混合后達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量，該方法包括如下步驟：
（1）采用連續(xù)進(jìn)水的方式，通過進(jìn)水管將待處理的污水排入1號池和2號池中，經(jīng)檢測待處理的污水的溶解氧值為0.55mg/l，1號池中進(jìn)、出水流量為0.093l/s，在1號池中放有培養(yǎng)到穩(wěn)定期的10g的鞘藻(oedogoniumsp.)、12g的水華魚腥藻(anabaenaflos-aquae)、15g的蛋白核小球藻(chlorellapyrenoidosa)、10g的斜生柵藻(scenedesmusobliquus)、10g的水網(wǎng)藻(hydrodictyonreticulatum)和11g的阿氏顫藻(oscillatoriaagardhii)，污水在1號池中停留24小時后，檢測得污水中溶解氧的含量為12.5mg/l，這時排出高溶解氧污水；1號池中設(shè)有光照處理，光照強(qiáng)度為4000lx；
（2）將1號池中排出的高溶解氧污水排到2號池中，1號池流入2號池的高溶解氧污水流量0.093l/s與直接流入2號池的溶解氧值為0.55mg/l的待處理污水流量0.67l/s混合，混合得到的污水的溶解氧含量達(dá)到好氧污水處理所需的溶解氧含量2mg/l，然后排出，進(jìn)入下一步污水處理的工藝步驟。