[发明专利]一种高寒地区生活污水处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理工艺和装置，具体涉及的是一种高寒地区生活污水处理工艺及装置。

背景技术

在污水处理中，最佳水温为20-35℃，水温处于15℃以下即为低温。经调查，在高海拔、低温地区（以下简称“高寒地区”） 年平均气温维持在2-14℃之间，全年有4-6个月污水温度在10℃左右，属于低温环境。

常见污水处理工艺有CASS工艺和SBR工艺，但该类工艺运用在高寒地区时存在闲置率较高、生物脱氮除磷效率难以提高、沉淀及排水阶段池面易结冰等问题；并且该类工艺处理后的污水很难达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一类A标。

导致处理后的污水难以达标的主要原因在于：

1、低温可显著降低活性污泥中微生物的活性、数量及种群分布，降低微生物对有机物的分解能力；

2、季节性降温时，反硝化细菌比硝化细菌更加敏感，所以反硝化过程将先于硝化过程而导致脱氮效果不好；

3、CASS和SBR工艺池面积大，在非曝气时段，因水体流动性差造成池内常常结冰而影响处理效果;

4、海拔高使得环境中氧分压较低，污水处理系统中好氧微生物作用受到抑制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的污水处理工艺无法较好地实现高寒地区污水处理的问题；提供既可有效防止工艺中污水结冰，又可以有效提高污水处理效果的一种高寒地区生活污水处理工艺，并公开了一种高寒地区生活污水处理装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高寒地区生活污水处理工艺，包括以下步骤：

（1）污水连续流入氧化沟内的厌氧区，并顺次流经缺氧区、好氧区和沉淀区后排出，该好氧区内设置有具有菌种的填料区，所述污水在氧化沟内的流速小于0.15m/s；并对缺氧区、好氧区、填料区的污水进行曝气；

（2）好氧区末端的污水回流至缺氧区；沉淀区的污泥部分回流到厌氧区内，其余排出。

本发明通过连续进水和连续出水的设置，且缺氧区、好氧区及填料区曝气搅动污水，使氧化沟内水流一直处于流动状态，有效避免结冰的情况发生；同时，通过上述各区域的设置顺序以及污水和污泥回流的设置方式，好氧区末端的硝化液大量回流至缺氧区，这会使硝化液连续的经过缺氧-好氧的环境，进而提高系统的脱氮效率，且该回流的方式保证了污水中有充足的碳源，使脱氮、除磷效果更好；污泥回流使厌氧区的进水与回流污泥充分混合，活性污泥经历一个高负荷的吸附阶段。该工艺使聚磷菌在厌氧区进行大量的释磷，有利于聚磷菌在好氧区的充分吸磷，进而降低污水中磷含量；且厌氧区还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。

现有技术中氧化沟由于其流速较高且池内安装有曝气推流装置，不便于在氧化沟内设置悬浮填料，如果在氧化沟内设置悬浮填料则容易导致悬浮填料被水流冲出好氧区，甚至该悬浮填料会被污水冲到沟口进而导致水流出口的堵塞，进而极大影响处理效果。本发明在氧化沟内的好氧区中设置具有菌种的填料区，同时将水流速度降低到0.15m/s以下，可以有效保证悬浮填料不被水流冲走，进而实现在氧化沟内设置填料区的目的。

同时，本发明中填料区通过利用悬浮填料来固定微生物的量，有效维持填料区内的高生物量，同时悬浮填料之间会形成生物膜，膜内外氧含量有差异，进一步促进对氮、磷的去除，并且还可以有效的去除污水中的悬浮物。且在填料区内，活性污泥是固定在悬浮填料上，这会使污水在流动方向上始终有高负荷的活性污泥，增加了污水与活性污泥的接触时间，提高了整个工艺的处理效果。

通过上述氧化沟、氧化沟内各区域的布置方式的设置，以及通过氧化沟与悬浮填料相结合的处理方式，可有效对高寒地区的污水进行处理，防止污水处理过程中结冰的现象发生，且处理后的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A类标准。

为了达到更好地效果，所述好氧区分为一段好氧区和二段好氧区，填料区位于一段好氧区和二段好氧区之间。

所述填料区内填料为悬浮生物填料、组合填料、立体弹性填料或多面空心球填料。本发明实验是用小型装置对污水进行处理，因而不宜采用较大体积填料，所以本发明中所述填料区内填料优选为K3悬浮生物填料。在实际工程应用时优选φ150组合填料或悬浮生物填料。

为了避免结冰的情况下最大化的保证污水的处理效果，所述污水在氧化沟内的流速为0.05-0.15m/s，所述好氧区末端污水的回流比为50%-200%，沉淀区的回流污泥量为25%-100%。