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改進硝化與脫氮化廢水處理法

發布時間:2019-3-12 17:26:44  中國污水處理工程網

  申請日1995.05.03

  公開(公告)日1996.08.28

  IPC分類號C02F3/12

  摘要

  一種活性污泥廢水處理法,其中包括以下步驟:a)將廢水流入液交替地引入第一和第二處理區;b)在處理期間,將第一和第二處理區內的廢水交替地硝化和脫氮;c)將第一和第二處理區的流出液交替地引入到第三處理區;d)在處理期間,將第三處理區內的廢水交替地硝化和脫氮;e)將第三處理區的廢水引入澄清池,使活性污泥與凈化的廢水分離,并將至少一部分活性污泥與交替地引入到第一和第二處理區的廢水流入液混合。

  権利要求書

  1.一種用三個分離的處理區進行硝化和脫氮作用的活性污泥 廢水處理法,其中包括以下步驟:

  a)將流入的廢水交替地引入第一和第二處理區;

  b)在處理過程中在第一和第二處理區內交替地進行硝化和脫 氮作用,于是在某一時刻,第一處理區進行硝化處理,而第二處理 區則進行脫氮處理,反之亦然;

  c)將第一和第二處理區的流出液交替地引入第三處理區,以 便使第一和第二處理區的流出液以交替的方式流入第三處理區;

  d)在處理過程中將第三處理區內的廢水交替地硝化和脫氮, 于是在處理過中的某一時刻第三處理區內的廢水進行硝化作用, 而另一時刻則進行脫氮作用;和

  e)將第三處理區流出的廢水引向澄清池,將活性污泥與凈化 過的水分離,并且將至少一部分活性污泥與交替地引入到第一和 第二處理區的廢水流入液相混合。

  2.根據權利要求1的一種方法,其中在第一和第二處理區內 進行的硝化與脫氮過程與流向兩區的廢水流入液同步,當硝化和 脫氮過程每次進行轉換時,廢水向兩池的流入也交替變化。

  3.根據權利要求1的一種方法,其中整個硝化和脫氮過程只 在三個處理區內進行,另有一個澄清池。

  4.根據權利要求1的一種方法,其中在將廢水流入液引入到 同一第一或第二處理區時,改變第三處理區的硝化—脫氮狀態, 從而使第三處理區內的廢水在廢水流入液被引入到第一或第二處 理區中的一個的同時,發生硝化和脫氮兩種作用。

  5.根據權利要求1的一種方法,其中流過三個區的廢水在硝 化—脫氮過程的大部分時間內發生脫氮作用。

  6.一種用三個處理池進行硝化和脫氮的活性污泥廢水處理 法,其中包括以下步驟:

  a)將來自供水管線的廢水流入液引入到第一處理區一段選定 的時間;

  b)將廢水的流動由第一處理池改向流入第二處理池,將來自 供水管線的廢水流入液引入到第二處理池一段選定的時間;

  c)將第一和第二處理池之一中的廢水硝化,同時將另一處理 池中的廢水脫氮;

  d)將第一或第二處理池中任一個的流出液直接引入到第三處 理池中;

  e)在硝化—脫氮過程的不同時刻,在第三處理池中對廢水進 行硝化和脫氮處理,以得到凈化過的流出液;和

  f)將活性污泥與凈化過的流出液分離,并將至少一部分活性 污泥與廢水流入液混合。

  7.根據權利要求6的一種方法,其中在過程的任一時刻,第 一或第二處理池將接收來自供水管的廢水流入液,而充滿了這種 廢水流入液的池中的廢水將受到脫氮處理。

  8.根據權利要求7的一種方法,其中第一池和第二池均為初 始處理池,在未裝滿來自供水管的廢水流入液的初始處理池內進 行硝化處理。

  9.根據權利要求6的一種方法,其中在第一或第二處理區之 一被充滿的同時,在第三處理區內交替地進行硝化與脫氮作用至 少一次。

  10.一種用于將廢水硝化和脫氮的三池廢水處理系統,其中 包括:互不連通的第一和第二初始處理池,每個都能進行有氧和缺 氧處理,產生硝化或脫氮作用;第三個分離的處理池,它能進行有 氧和缺氧處理,使裝在第三處理池中的廢水發生硝化或脫氮作 用;一個改向裝置,用來將廢水流入液交替地引入到第一和第二 初始處理池,以便在一部分處理時間內廢水流入液被引入第一初 始處理池,而在另一部分時間內被引入第二初始處理池;連接在 第一和第二處理池與第三處理池之間的兩個連接管,一根管直接 連在第一初始處理池和第三處理池之間,另一根則連在第二初始 處理池和第三處理池之間,從而使裝在第一和第二處理池中的廢 水由該池直接引入到第三處理池而不必途徑另一個第一或第二處 理池;以及一個澄清池,用來接收來自第三處理池的流出液并從中 分離出活性污泥,以便使活性污泥能夠返回并與引入第一或第二 處理池的廢水流入液相混合。

  說明書

  改進的硝化與脫氮化廢水處理法

  本發明涉及一種在三個分離的處理池中進行硝化與脫氮處理的

  硝化—脫氮化廢水處理法。首先,將廢水流入液由進水管引入到第一

  池中,在其中進行脫氮化。在將廢水流入液引入到第一池的同時,對

  裝在第二池中的廢水進行硝化。從已充滿的第一池中流出的廢水則

  直接引入到第三池,在整個處理過程的不同時刻在該池中進行脫氮

  化和硝化兩種處理。從第三池中流出的凈化過的廢水被引入到澄清

  池中,分離開活性污泥和凈化過的廢水,將活性污泥送回并與廢水

  流入液混合。在經過選定的一段時間后,使本來引入到第一處理池

  的廢水流入液改向,流入到第二處理池中。第二處理池的流出液則

  直接引入到第三處理池中。在整個處理過程中,每個池都交替地進

  行有氧(Ae)和缺氧(Ao)處理,于是三個池的每一個在不同的時刻

  都可以進行硝化或脫氮化。

  本發明涉及廢水處理法,更具體地說,本發明涉及硝化和脫氮化

  廢水處理法。

  氮的去除是世界各地市政當局和下水道管理部門所面臨的最困

  難的問題。許多因素與此問題有關。雖然在用生物處理法除氮方面

  有了重大進展,但從技術觀點來看,用任何手段或方法來有效和高效

  地去除氮仍然十分復雜。由于很多政府現在頒布的氮的極限量很

  低,情況尤其是如此。另外,高效去除氮要求廢水處理設施有較大的

  生產能力,這就要消耗大量的資金。很多負責處理廢水的部門的預

  算有限,因此嚴重地限制了它們在建造與有效和高效地去除氮的方

  法相適應的合適處理設施方面的能力。

  過去,已設計了很多用于較大的廢水處理設施的比較成功的除

  氮方法。但是,這些大的廢水處理設施中很多都設計得沒有很大的

  靈活性。也就是說,一些池被設計成為硝化池,而其它池被設計成脫

  氮池。因此,在這類設施中很難改變硝化和脫氮化能力。于是,很少

  有可能來根據條件改變該設施的硝化和脫氮化能力以實現在去除氨

  和氮方面的最佳結果。

  曾經設計了用在交替處理系統中的其它類型的硝化和脫氮方

  法。例如見轉讓給丹麥I.Rruger Systems A/S的美國專利5,137,

  636。在該方法中可以調節和控制硝化時間與脫氮化時間之比,使得

  脫氮化時間占到總操作時間的50%以上。雖然此方法獲得了成功,

  但是考察美國專利5,137,636后可以知道,此方法要求廢水流過所

  有三個池。另外,第三個池要連續地保持在有氧條件下,對脫氮化沒

  有貢獻,這在很多情況下可能是一個優點。再者,與另兩個池相比,

  第三個池通常結構不同,其容量較小,工藝設備也不同,從建造和操

  作角度來看不太理想。

  因此,曾經而且仍然需要一種硝化和脫氮化方法,它的控制比較

  簡單,成本效益好,在改變和調節硝化時間與脫氮化時間之比方面有

  最大的靈活性,同時又能滿足對于排出液中氮含量的非常嚴格的要

  求。

  本發明涉及一種硝化和脫氮化方法,其目的在于克服現有技術

  中硝化和脫氮化方法的缺點和不足,現有技術中要實現高度的純化

  必須要用相當復雜和昂貴的處理系統。本發明的原理是,要處理的

  廢水在硝化和脫氮化處理期間只流過三個溝渠或池中的兩個。具體

  地說,廢水流入液被交替地引入到兩個初始處理池中的一個。初始

  池中的一個保持缺氧狀態以產生脫氮作用,而另一個初始池則保持

  有氧狀態以產生硝化作用。流入的廢水先引入到一個初始池中一段

  選定的時間,然后使其改向,引入到另一初始池中一段選定的時間。

  初始池的流出液在所有情形里都由該池引入到下游的第三池。因

  此,在一段時間里,一個初始池既無流入液,也無流出液,而另一初

  始池則有流入液和流出液。在沒有流入液的這段時間里,初始池總

  是在有氧(Ae)狀態下操作,即,發生硝化作用。于是,該池中的氨被

  迅速地還原到幾乎為零,這對于保持最終流出液中很低的氨濃度十

  分重要。

  在處理過程中,第三池在缺氧(Ao)和有氧(Ae)狀態之間交替變

  換,以便根據廢水的成分調節關于在一定時間內進行脫氮、而在其它

  時間內進行硝化的需要。第三池的流出物引入到最終澄清池中,在

  其中將活性污泥與凈化過的廢水分離,分離出的污泥則被送回并與

  廢水流入液混合。此方法的凈效果是在整個過程中可以根據任何特

  殊需要(廢水的成分、流入液的每日/每周變化等),以比現有處理系

  統更簡單和成本效益更好的方式,改變和控制硝化時間與脫氮時間

  之比。實際上,在整個過程中脫氮化時間在整個操作時間中可以占

  到多達三分之二,但流出液中的氨濃度仍然很低。這意味著原始廢

  水中的有機物可以得到最佳利用。這也意味著可以將充氣的電力消

  耗保持在最低水平。

  在如上所述以將流入液交替地引入到兩個初始池中的方式操

  作時,在這些池中達到了較高的物質濃度,從而獲得較高的較化率,

  這又意味著體積比現有的交變系統小。這將在后面說明。

  使用所述的方法,向處理池中引入和引出廢水所需的設備較少,

  而且在某些情形下可以使用比生產能力相同的現有的交替交換系統

  更少的充氣設備。

  因此,本發明的目的之一是提供一種有效和高效的方法,用來以

  比現有工藝系統更易操作和成本效益更高的方式實現氨和氮的高

  度去除。

  本發明的另一目的是提供一種需要硝化和脫氮的除氮方法,其

  中硝化與脫氮的時間之比可以改變和控制,而且該方法使得為實現

  有效和高效的硝化與脫氮處理所需的脫氮時間可以多達總處理時間

  的三分之二。

  本發明的又一目的是提供一種流程圖比較簡單的硝化和脫氮化

  方法。

  本發明的再一目的是使脫氮化時間可以多達總處理時間的三分

  之二,以便實現有效和高效的硝化與脫氮化處理,同時節約充氣所需

  的電力。

  本發明的另一目的是提供一種硝化與脫氮化廢水處理法,它將

  整個過程對充氣設備的要求減至最小,從而降低了該方法所需設施

  的總成本。

  最后,本發明的目的之一是提供一種硝化—脫氮化方法,它減

  小了進行該方法所需的池子的尺寸。

  本發明也可以與諸如初步沉降、后過濾等預處理和后處理步驟

  結合使用。一種有利的組合方式是將缺氧池(分成幾個區)置于從最

  終沉降槽中返回的污泥或它的一部分與廢水或其一部分于其中混合

  的設備之前。污泥和廢水的混合物由缺氧池引入到本發明的三池系

  統中。用這種方式同時去除了生物磷。

  本發明的其它目的和優點在對以下敘述和附圖的研究中將變得

  顯而易見,這些敘述和附圖只是對本發明的示例說明。

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