[发明专利]一种利用A/O生物膜处理生活污水的装置与方法

说明书

本发明公开了一种利用A/O生物膜处理生活污水的装置与方法，所述装置依次包括：沉淀池，缺氧区A1，好氧区O1，缺氧区A2，好氧区O2，缺氧区A3，好氧区O3；好氧区O1、O2、O3均设有曝汽装置；缺氧区装填有固定填料，好氧区装填有悬浮填料；沉淀池与缺氧区A1顶部相连通，缺氧区A1、A2、A3分别与好氧区O1、O2、O3底部相连通，好氧区O1、O2分别于缺氧区A2、A3顶部相连通，好氧区O3顶部设有出水口，连通处设置有滤网；污水通过蠕动泵流通；每个区域均设有污泥流出口。本申请的污水处理方法具有运行简单，运行费用低，并且脱氮效率高的特点，在降低消耗的同时，实现了深度脱氮。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种利用A/O生物膜处理生活污水的装置与方法。

背景技术

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，水资源问题日益突出，由水体污染引起的水质型水资源短缺是当前中国社会发展所面临的巨大挑战。污水处理是从源头上治理水体污染的最佳途径和实现再生水利用的前提。

污水中的营养物质，如N的彻底去除较难，如不进行有效的处理，会引起受纳水体尤其是封闭性水域的面源污染，如水体富营养化。这也使我国在较好的控制城市集中性点源污染的情况下，流域污染持续严重的重要原因。如若水体中含氮化合物浓度超标，极易导致水体富营养化，使得水质恶化，具体表现为：(1)大量藻类死亡时消耗水中的氧，一些藻类的蛋白质毒素可富集在水产生物体内，并通过食物链使人中毒；(2)胺中的氮对鱼类以及其他水生物具有较大的毒性，并且胺类以及其他类有机氮会消耗受纳水体中的溶解氧，该类氮还会对金属有腐蚀作用；(3)硝酸根或亚硝酸根类氮对人体健康构成威胁，尤其是亚硝酸类可以生成亚硝酸胺，具有致癌、致畸的危害。

传统的生物脱氮理论认为生物脱氮主要包括硝化反应和反硝化反应两个过程：首先由硝化细菌在有氧条件下将有机氮氨化、硝化，然后在无氧条件下通过反硝化菌以及微生物的同化作用来完成氮的脱除。随着污水处理需求的提高，传统生物脱氮工艺已经逐渐呈现出许多不足：例如硝化菌群生长较为缓慢，反应器内难以维持较高的生物浓度，从而造成系统水力停留时间较长，容积负荷率较低，基础建设投资较大；(2)硝化过程产酸，反硝化过程产生碱，均需要进行中和，极易造成二次污染，尤其是在高氨氮废水进行脱氮处理是容易发生；(3)工艺流程较长，在低温环境下，硝化细菌的活性较低，需要增大污水的停留时间，从而增加了运行费用；(4)反硝化反应需要电子供体，尤其是低碳氮比的废水，则需添加额外的有机碳源，增加运行成分。

基于传统活性污泥工艺上的不足，另一类高效的污水生物处理技术即生物膜工艺被提出，并且发展迅速。生物膜技术具有诸多优点：污泥龄比传统活性污泥系统长，利于倍增周期较长的自养型微生物系统的构建；污泥产量低于活性污泥工艺，并且不会引起污泥膨胀；对于固液分离的要求较低，可以减少沉淀池的体积，节省基建成本；对于污水水质和水量的波动具有较好的适应能力；工艺系统的运行管理较为简单、方便，利于操作。

中国专利CN201610238027.3公开了一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮装置和方法。所述装置包括：原水水箱、进水泵、A段生物膜反应器、O段生物膜反应器、硝化液内回流泵。原水水箱为一封闭箱体，设有溢流管和放空管；A段生物膜反应器呈柱形，按照水流方向分为下段和上段两部分，下段为短程反硝化生物膜，上段为厌氧氨氧化生物膜；O段生物膜反应器呈柱形，填充硝化生物膜。所述方法是A段生物膜反应器下段实现短程反硝化，利用污水中的有机碳源，将回流硝化液携带的硝态氮还原为亚硝态氮；上段生物膜实现厌氧氨氧化，将污水中的部分氨氮和短程反硝化积累的亚硝态氮转化为氮气；O段生物膜反应器将污水中剩余氨氮氧化为硝态氮，实现低C/N污水的高效脱氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用A/O生物膜处理生活污水的装置与方法，该方法具有运行简单，运行费用低，并且脱氮效率高的特点，在降低消耗的同时，实现了深度脱氮。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：