本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)背景
好氧顆粒污泥技術(shù)相較普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥濃度，能夠承受高有機(jī)負(fù)荷、負(fù)荷沖擊和有毒物質(zhì)等特性，正成為各界研究和報(bào)道的熱點(diǎn)。一般來說，好氧顆粒污泥的形成是一個(gè)包含物理、化學(xué)和生物作用的復(fù)雜過程，主流看法將這個(gè)過程描述為在一定的流體動(dòng)力條件下，微生物自凝聚作用形成的生物體聚團(tuán)現(xiàn)象。國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)不同的反應(yīng)器、實(shí)驗(yàn)方法、研究目的等在各自實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上提出了各種好氧顆粒污泥形成機(jī)理。結(jié)合好氧顆粒污泥的穩(wěn)定性和對(duì)污染物的去除效果，研究認(rèn)為700-1900微米是好氧顆粒污泥的最佳粒徑范圍，但實(shí)際培養(yǎng)的好氧顆粒污泥粒徑從200-7000微米均有報(bào)道。粒徑過大容易導(dǎo)致顆粒的解體，粒徑過小容易使得溶解氧滲入顆粒內(nèi)部而達(dá)不到顆粒污泥的同步脫氮作用。因此，如何在好氧顆粒污泥培養(yǎng)及運(yùn)行中控制其粒徑具有重要的意義。目前大部分研究集中于序批式反應(yīng)器中，連續(xù)流中好氧顆粒污泥處理污水的工藝報(bào)道還不多。
AAO工藝是厭氧-缺氧-好氧法的簡稱，是一種常用的污水處理工藝，具有脫氮除磷功能。在厭氧反應(yīng)器中，原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入，主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；在缺氧反應(yīng)器中，首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q(Q為原污水流量)；在好氧反應(yīng)器即曝氣池中，去除BOD，并進(jìn)行硝化和吸收磷；沉淀池主要功能是泥水分離，污泥一部分回流至厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。AAO工藝作為傳統(tǒng)工藝，應(yīng)用廣泛，但也存在諸如回流污泥攜帶的大量硝酸根離子破壞厭氧環(huán)境、反硝化碳源供應(yīng)不足、生物除磷效率低等缺點(diǎn)。因此，結(jié)合AAO工藝，在連續(xù)流中快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥并長期穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)克服該工藝的缺點(diǎn)、強(qiáng)化脫氮除磷效果具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服目前好氧顆粒污泥在連續(xù)流中的培養(yǎng)難、周期長、粒徑控制難、易失穩(wěn)等問題，針對(duì)AAO工藝的特點(diǎn)與缺陷，本發(fā)明提供一種簡單、經(jīng)濟(jì)、高效的連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法及系統(tǒng)。
為了解決前述問題提供如下的技術(shù)方案：
一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法，所述方法包括以下步驟：
1)進(jìn)水依次經(jīng)過粗細(xì)格柵、初沉池后進(jìn)入生化池，所述的生化池由依次設(shè)置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成；
2)生化池出水壓送至旋流分離器進(jìn)行輕重污泥分離，所述的旋流分離器為內(nèi)置倒刺旋流分離器，內(nèi)置控制顆粒污泥粒徑的倒刺；
3)將分離后的重污泥混合液壓送回流至缺氧池，將輕污泥混合液壓送至沉淀池進(jìn)行泥水分離，泥水分離后將部分污泥作為剩余污泥回流至厭氧池前端，另一部分進(jìn)行脫水外運(yùn)，沉淀池出水經(jīng)過消毒設(shè)施后達(dá)標(biāo)排放。
進(jìn)一步，所述步驟2)中，生化池出水由不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的水泵壓送至旋流分離器，所述水泵為不易損壞顆粒污泥的水泵，可以是魚游水泵、隔膜泵等。
更進(jìn)一步，所述步驟3)中，將分離后的重污泥混合液用不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的水泵壓送回流至缺氧池，所述水泵為不易損壞顆粒污泥的水泵，可以是魚游水泵、隔膜泵等。
一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括粗細(xì)格柵、初沉池、生化池、旋流分離器和沉淀池，所述粗細(xì)格柵的進(jìn)口為總進(jìn)水口，所述粗細(xì)格柵的出口與初沉池的進(jìn)口連通，所述初沉池的出口與生化池的進(jìn)口連通，所述的生化池由依次設(shè)置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，所述的好氧池出口與旋流分離器進(jìn)口連通，所述的旋流分離器內(nèi)置控制顆粒污泥粒徑的倒刺，所述的倒刺旋流分離器下端重污泥出口通過回流管與缺氧池前端連通，所述的倒刺旋流分離器上端輕污泥出口與沉淀池的進(jìn)口連通，所述沉淀池的污泥出口一部分通過回流管與厭氧池前端連通，所述沉淀池的污泥出口另一部分與污泥處置裝置聯(lián)通，所述沉淀池的出水口經(jīng)消毒設(shè)施后與總出水口連通。
進(jìn)一步，所述的旋流分離器為內(nèi)置倒刺旋流分離器。
再進(jìn)一步，所述的旋流分離器設(shè)置為多個(gè)成組，當(dāng)然，也可以是一個(gè)。
更進(jìn)一步，所述的好氧池出口與旋流分離器進(jìn)口之前的連接管上安裝輸送泵，所述的輸送泵為魚游水泵、隔膜泵等不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的特殊水泵。
所述的倒刺旋流分離器下端重污泥出口的回流管上安裝泥水混合液輸送泵，所述的泥水混合液輸送泵為魚游水泵、隔膜泵等不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的特殊水泵。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：本發(fā)明通過設(shè)置旋流分離器來進(jìn)行輕重污泥的選擇，將污泥按重量的輕重分離收集，重量輕的污泥由世代較短的微生物組成，直接排出污水處理系統(tǒng)，重量重的污泥由世代較長的微生物組成，回流重污泥有利于微生物的脫氮和除磷，促進(jìn)生化池中污泥質(zhì)量的提高并有利于好氧污泥的顆?；焕眯鞣蛛x器所產(chǎn)生的水力剪切條件進(jìn)一步促進(jìn)好氧污泥的顆?；?；利用旋流分離器內(nèi)置的倒刺，控制顆粒污泥的粒徑在所需的范圍之內(nèi)；好氧顆粒污泥形成后又有利于提高泥水分離效果，將其具有的同步硝化反硝化、生物礦化等優(yōu)勢機(jī)制強(qiáng)化生物脫氮除磷及后續(xù)磷等元素的回收利用；利用新型的魚游水泵、隔膜泵等不易損壞顆粒污泥的水泵作為動(dòng)力，保障好氧顆粒污泥體系在運(yùn)行中的連續(xù)穩(wěn)定。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)為：
(1)利用旋流分離器選擇性收集污泥，人為將污泥按質(zhì)量輕重進(jìn)行分離，形成選擇機(jī)制。
(2)利用旋流分離器所產(chǎn)生的水力剪切條件進(jìn)一步促進(jìn)好氧污泥的顆?；?/p>
(3)在旋流分離器內(nèi)部設(shè)置倒刺，控制顆粒污泥的粒徑。
(4)好氧顆粒污泥形成后由于其自身的同步硝化反硝化、生物礦化、菌種等優(yōu)勢機(jī)制，利于生物脫氮除磷及后續(xù)磷等元素的回收利用。
(4)利用新型的魚游水泵、隔膜泵等不易損壞顆粒污泥的水泵作為動(dòng)力，保障好氧顆粒污泥體系的正常運(yùn)行。
(5)工藝簡單，對(duì)現(xiàn)有污水處理廠只需新增倒刺旋流分離器及更換有關(guān)水泵即可，利于現(xiàn)有污水處理廠的提標(biāo)改造。
附圖說明
圖1為一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。
參照?qǐng)D1，一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法，包括以下步驟：
1)進(jìn)水依次經(jīng)過粗細(xì)格柵、初沉池后進(jìn)入生化池，所述的生化池由依次設(shè)置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成；
2)生化池出水由魚游水泵、隔膜泵等不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的水泵壓送至旋流分離器進(jìn)行輕重污泥分離，所述的旋流分離器為內(nèi)置倒刺旋流分離器，內(nèi)置控制顆粒污泥粒徑的倒刺；
3)將分離后的重污泥混合液用魚游水泵、隔膜泵等不會(huì)對(duì)顆粒污泥造成破壞的水泵壓送回流至缺氧池，將輕污泥混合液壓送至沉淀池進(jìn)行泥水分離，泥水分離后將部分污泥作為剩余污泥回流至厭氧池前端，另一部分進(jìn)行脫水外運(yùn)，沉淀池出水經(jīng)過消毒設(shè)施后達(dá)標(biāo)排放。
一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括粗細(xì)格柵、初沉池、生化池、旋流分離器和沉淀池，所述粗細(xì)格柵的進(jìn)口為總進(jìn)水口，所述粗細(xì)格柵的出口與初沉池的進(jìn)口連通，所述初沉池的出口與生化池的進(jìn)口連通，所述的生化池由依次設(shè)置的厭氧池、缺氧池和好氧池組成，所述的好氧池出口與旋流分離器進(jìn)口連通，所述的旋流分離器為內(nèi)置倒刺旋流分離器，所述的倒刺旋流分離器下端重污泥出口通過回流管與缺氧池前端連通，所述的倒刺旋流分離器上端輕污泥出口與沉淀池的進(jìn)口連通，所述沉淀池的污泥出口一部分通過回流管與厭氧池前端連通，所述沉淀池的污泥出口另一部分與污泥處置裝置聯(lián)通，所述沉淀池的出水口經(jīng)消毒設(shè)施后與總出水口連通。
實(shí)例1：一種連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)與粒徑控制方法，取自污水處理廠曝氣池污泥以1200mg/L接種至反應(yīng)器中，接種污泥形態(tài)為絮體，SVI為85ml/g，采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行，倒刺旋流分離器重污泥回流至缺氧池前端，沉淀池污泥回流至厭氧池前端，反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行20天后，好氧污泥顆?；?，顆粒粒徑大部分在500-1000微米，沉降數(shù)度為20-30m/h，SVI<52ml/g，COD的去除率在95％左右，TN去除率在85％左右，TP在90％左右。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。