[发明专利]降低反硝化碳源需求量的生物倍增污水处理装置及其处理方法

说明书

降低反硝化碳源需求量的生物倍增污水处理装置及其处理方法，包括以下步骤：将待处理的污水由污水进水管进入循环环流区，污水从循环环流区底端进水槽进入提升区，提升区将待处理的污水进行均匀布水并推流至曝气区，在曝气区，于生物接触氧化法进行组合生物工艺的污水处理，最后在泥水分离区，其将曝气区流出的泥水混合物进行污泥和清水的分离，从而输出得到清水，并将沉淀污泥至少部分地回流至循环环流区，向循环环流区水体中通入空气，把污水中的氨氮部分氧化为亚硝酸盐，并使亚硝酸盐氧化污水中的氨氮。

技术领域

本发明污水生物处理技术领域，涉及进水区、提升区、曝气区和泥水分离区一体化地在处理池中的污水生物处理系统。

背景技术

水资源在社会的发展中愈显重要，人们也越来越重视水处理技术。其中，污水生物

处理技术受到广泛关注并得到不断发展。

污水生物处理技术中典型的一种方法是活性污泥法，该方法基于活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水（或称为废水）中有机污染物等，然后使污泥与水分离，活性污泥可以再循环利用。在活性污泥法中，其中重要的工艺参数为水中的溶解氧（DO，Dissolved Oxygen）浓度以及活性污泥浓度。为保证DO浓度，通常在采用活性污泥法的污水

生物处理系统中配备相应的曝气系统，以向待处理的污水中传递氧。

当前，生物倍增（Bio-Dopp）工艺是活性污泥法中的先进污水处理技术，其源于德国，基于生物倍增工艺的污水生物处理系统采用处理池，进水区、提升区、曝气区和泥水分离区均设置在该处理池中，实现一体化结构。因此，基于该污水生物处理系统的占地面积小，并且大大减少了管道投资，建造成本低。并且，基于生物倍增工艺的污水生物处理系统的曝气区采用低溶解氧（例如0.3~0.5mg/L）和高活性污泥浓度（例如5~8g/L），以确保能够实现同步硝化反硝化的脱氮处理，达到较好的脱氮和除磷效果，降低产泥量，保持持续高效且稳定的水处理效果。中国专利申请号为CN200810114904.1、名称为“生物污水处理工艺及装置”的专利中，公开了类似上述的基于生物倍增工艺的污水生物处理系统。

但是，基于生物倍增工艺的污水生物处理系统中，不但要求曝气效率高，而且要求曝气区中DO浓度均匀；低溶解氧曝气和高活性污泥浓度之间容易产生矛盾。例如，为满足低溶解氧，曝气产生动力低，高含量的活性污泥容易发生污泥沉淀，从而容易导致污泥浓度降低、影响处理效果，而且沉降污泥还会影响曝气区底部的曝气管的工作（例如导致曝气管堵塞）；如果加大曝气量，又容易导致脱氮效率不高。因此，基于生物倍增工艺的污水生物处理系统在具体应用中，其工程效果的实现非常依赖于曝气区的先进曝气技术，尤其是曝气区底部排列的曝气管技术，并且脱氮效果有限。对于高浓度氨氮（NH ₃ -N）的污水（例如氨纶废水、制革废水等）处理，或者曝气区的前端部分污水氨氮含量比较高时，脱氮效果方面难以达标。

并且现有技术公开的上述方法在实现脱氮处理的排放要求中，不能充分利用原水中的碳源，从而需要补充的碳源多；脱氮成本也大大增加，有待进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种大大减少反硝化碳源的需求量，又通过划分多个曝气子区域，有效解决Bio-Dopp工艺中低DO浓度和高污泥浓度之间在脱氮效果方面的矛盾问题，并且通过设置生物膜填料，使有效活性污泥浓度大大提高，悬浮的活性污泥浓度有效减小，避免污泥沉积并大大减少排泥量，系统运行维护更容易的生物倍增污水处理系统。