[发明专利]污水处理硝化/反硝化工艺

说明书

技术领域

本发明是对污水处理硝化/反硝化生物脱氮回流方式的改进，尤其涉及一种运行能耗低，曝气充氧转移效率高，并能节约处理池土建工程量的污水处理硝化/反硝化工艺。

背景技术

污水处理生物脱氮，通常采用硝化/反硝化工艺，典型如图1(A/O工艺)，即缺氧池1(根据工艺不同也有称兼氧池)出水进入好氧池2，通过硝化菌的好氧硝化反应，将废水中氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；同时通过回流泵5将好氧池2中硝化混合液部分回流至缺氧池1，回流液中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮在缺氧池进行反硝化反应，将亚硝酸盐氮及硝酸盐氮转化为氮气排入大气，实现脱氮。例如污水处理的A/O工艺、A²/O工艺、A/O/O工艺、MSBR工艺、改良氧化沟工艺等带有硝化/反硝化污水处理工艺段均是如此。污水处理工程中为克服传统微孔曝气器带来寿命短的不足，以及提高氧转移效率，许多好氧池供氧采用综合效果更好的射流曝气4方式。现有技术好氧池内硝化液的回流，基本无一例外是直接将好氧池中未端的部分硝化液，通过回流泵5或气提等机械输送方式向缺氧池回流。此回流方式主要存在三方面不足：一是硝化/反硝化工艺段至少需要二台泵，一台射流泵3用于好氧池射流曝气供给射流工作液形成射流曝气，一台回流泵5用于泵送硝化液(也有用其他动力回流)，而工艺要求回流量一般在200-400%，造成回流输送动力消耗大，因而造成此段运行能耗相对较高，且泵选型较为困难(需低扬程、大流量泵)，二台泵能耗约占此段工艺能耗的20-30%，对于日处理量在几万甚至几十万吨级污水处理站，此为一笔不小的能耗；二是好氧池工艺要求DO一般都在2-2.5mg/l，而通常射流曝气射流工作液直接采用好氧池内高DO混合液，这样本身高的DO浓度导致氧转移的传质梯度小，因此射流曝气溶氧效率不高，工程通常氧转移效率一般在20-25%之间，造成射流曝气充氧总能耗相对较高；三是为达到节约处理单元间提升能耗，污水处理工程上通常设计成按处理流程自流方式，即处理单元池液位(池深)按处理流程逐级降低(图1)。而硝化/反硝化工艺中的好氧池通常布置在缺氧池后，为满足处理污水自流进入下一处理单元，好氧池液位只能低于缺氧池液位设计，由此造成后续处理单元池液位应相应降低(相对于缺氧池)，例如好氧池后的二沉池和污泥回流池液位标高工程上分别设计为负0.6 m和负1.1m，导致后续处理池下挖深度加深而使处理池土建成本增加(虽然也可以是处理池向前逐渐加高，同样增加土建费用)，而且由于水力高程逐级降低，为了保证尾水自流排放，就需提高进水泵扬程，也增加了泵能耗，从而增加了运行费用。

中国专利CN102126810A并联式A²O-MBR反硝化聚磷脱氮除磷方法，将好氧池与厌氧池并联设置，待处理污水与外回流污泥在配水井混合后按适当比例分别流入好氧池和厌氧池，同时流入好氧池的还有从缺氧池回流过来的内回流混合液，从好氧池和厌氧池流出的污水混合后一起流入缺氧池，进行反硝化聚磷。工艺虽然公开有缺氧池向好氧池内回流混合液，但此内回流混合液功能是脱氮除磷，其目的是减小曝气池容积和曝气量，同时可省去二沉池，减小城市污水厂占地面积，前述好氧池动力输送回流液依然没有改变，其缺点依然没有得到克服。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种处理运行能耗低，曝气充氧转移效率高，并能节约处理池土建工程量的污水处理硝化/反硝化工艺。

本发明目的实现，主要改进是好氧池中射流曝气射流工作液改从缺氧池中抽取(即抽取缺氧池中反硝化液作好氧池射流曝气射流工作液)，使好氧池液位因抽取它池水(例如缺氧池)获得液位提升，使液位超出缺氧池，通过溢流方式向缺氧池回流，这样可取消好氧池向缺氧池回流动力输送，例如回流泵，从而克服现有技术不足，实现本发明目的。具体说，本发明污水处理硝化/反硝化工艺，至少包括分开设置的缺氧池和射流曝气好氧池，以及使好氧池中部分污水向缺氧池回流，其特征在于好氧池射流曝气射流工作液来自缺氧池，好氧池通过缺氧池供给的射流曝气工作液使液位提升超过缺氧池液位，好氧池混合液通过液位差溢流向缺氧池回流。

在详细说明前，先通过对发明能够达到的基本功能及产生的效果作一介绍，以使本领域技术人员对本专利总体构思技术方案及达到的基本效果有一个明确了解。