[发明专利]一种低碳氮比城市污水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种低碳氮比城市污水的处理方法。

背景技术

城市生活污水主要来自家庭、商业和城市公用设施等。有机物是生活污水的主要污染物，例如：淀粉、蛋白质、糖类和矿物油等。城市生活污水的化学需氧量、生物需氧量、总氮量和总磷量都相对较高。当含氮量和含磷量较高的水质排入自然界，容易引起水体的富营养化，造成藻类大量生长繁殖，以致水质恶化，污染环境，严重时会造成赤潮和水华。

针对生活污水，目前国内外主要采用生物法进行处理。生物法主要包括活性污泥法、生物膜法两大类，其中又以活性污泥法为主。活性污泥法有很多种型式，包括传统活性污泥工艺、AB工艺、SBR及其变型工艺、氧化沟工艺、A/O工艺、A2/O工艺等。

传统活性污泥法工艺：使用最早的工艺，它去除有机物的效率很高，在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和运行费用都比较低。

AB法工艺：采用吸附再生和传统活性污泥法的两次生化处理，工艺单元构成较复杂，污泥不稳定，建设投资和处理成本高。该法是针对高浓度城市污水而设计的特殊场合的处理工艺。有一定的脱氮功能，对氮碳比要求为3以上。

氧化沟工艺：氧化沟又名氧化渠，沟体的平面形状呈环形、长方形、L形、圆形或其他形状，具有独特水力学特征和工作特性。和传统的活性污泥法相比，氧化沟工艺明显可以节省掉初沉池和污泥消化池，流程简单化，而且出水水质比以前要好，操作企业也比较方便，运行费用还比较节省。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，提供了很大的稀释倍数而提高了缓冲能力，一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍，水在沟内的停留时间较长，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。我国自20世纪80年代起也相继采用此工艺处理各类城市污水，取得了良好的效果。并在实践中发展演化成多种形式，如T型氧化沟和DE型氧化沟、Orbal氧化沟。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，交替进行反应和沉淀，流程简洁，具有生物脱氮功能。Carrousel氧化沟兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但水深不宜过大，充氧动力效率低，不具备脱氮除磷功能。

A2/O工艺：目前生物除磷脱氮工艺中应用较多一种方法，属于同步除磷脱氮工艺。该工艺是利用厌氧、缺氧、好氧实现有机物的降解过程。原污水首先进入厌氧区，转化为小分子发酵产物。随后废水进入缺氧区，微生物吸收周围环境中的溶解磷和氮，达到同时去碳和脱氮的目的，同时释放能量可供微生物本身的生长繁殖。废水中的有机物经厌氧区、缺氧区后，浓度已相当低。A2/O工艺总水力停留时间高于其它同类工艺，厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群地繁殖生长，因此脱氮效果较好，对碳氮比要求为3以上。

SBR工艺：传统SBR法处理污水是将连续流工艺中污水先进入反应池，进水时形成厌氧、缺氧，然后进入沉淀池泥水分离，曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀。这种方法不需要回流污泥，无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程，沉淀性能好，有机物去除效率高，提高难降解废水的处理效率，抑制丝状菌膨胀，不需要二沉池和污泥回流、工艺简单。适用于中、小型污水处理厂。随着SBR法的不断改进，SBR法发展成多种改良型：ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。这几种方法与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，轮流运转，间歇处理。这几种方法虽有它的优点，但每座池子都需安装曝气设备，水头损失大，设备利用率低，投资大。其脱氮能力较好，对碳氮比要求为4以上。

生物接触氧化法工艺：该工艺管理较简单、节能，在我国也得到广泛地应用，该工艺采用接触氧化池，已经充氧的污水浸没全部填料，通过曝气，在微生物新陈代谢的作用下，污水中有机物得到去除，污水得到净化去除效果明显。优点是：池内充氧条件好，可以达到较高的容积负荷，不需要设污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题，运行管理简单，对水质水量的变化有较强的适用能力。生物接触氧化处理技术的主要缺点是：受设计参数和工艺布置的限制，如设计运行不当填料可能堵塞，此外布水曝气不易均匀，可能在局部出现死角，脱氮能力较差。该氧化法目前仅仅在工业废水或小规模生活废水中得到应用。

综上所述，现有的技术存在以下问题：氮的去除率不高，对碳氮比要求均为3以上，当碳氮比低于要求时，脱氮能力将大大下降，出水总氮难以达到排放要求，需另投加碳源和深度脱氮工艺，大大增加运行成本和投资成本。

发明内容