[其他]一种两段式高负荷污水好氧处理方法

说明书

本发明是一种能高负荷运转，利用好氧微生物处理污水的方法，包括一种两段式处理流程和一种用于污水好氧处理的微生物聚集体。

好氧处理污水的方法主要有两类：微生物在水中悬浮生长的活性污泥法和微生物在固体表面附着生长的生物膜法。后来发展起来的接触氧化法兼有二者的特点，但填料表面的生物膜起主要作用，因此通常将其归入生物膜法。无论活性污泥法还是生物膜法，其原理都是一样的。污水流过曝气池的过程中，和微生物相接触，微生物氧化降解其中的有机物，从中汲取营养和能量，进行增殖和新陈代谢。一段时间后，水流携带微生物由曝气池进入沉淀池，在重力作用下，微生物与水分离，澄清的水流出。污水就得到了净化处理。显然，有机物在曝气池中氧化降解和固液在沉淀池中分离是污水处理中决定性的环节。提高这两个环节的效率，即提高有机物负荷和微生物沉淀速度一直是科学家和工程师研究的对象和追求的目标。

现有技术的有机负荷及其未能进一步提高的原因大致如下。

活性污泥法有机物去除率一般在90%以上，出水水质好，但有机负荷较低。美国最大的一家水处理咨询设计工程公司，麦卡尔弗与埃迪公司，所编著的《废水工程》（Metcalf & Eddy Inc.，Wastewater Engincering，2nd edition，pp484，McGRAW-HILI BOOK COMPANY，New York，1979）中指出，活性污泥法有机负荷一般为0.2～0.6公斤五日生化需氧量/米³·日（下文中简记做kg BOD₅/m³·d），最高可达2.4kg BOD₅/m³·d，但去除率降低，出水水质不好。进一步提高有机负荷会造成污泥膨胀，甚至菌胶团解体，水中含有大量胶体物质，在沉淀池中不能很好分离，出水混浊。普通生物滤池的有机负荷为0.1～0.2kg BOD₅/m³·d，高负荷生物滤池为0.8～1.2kg BOD₅/m³·d，塔式滤池可达3kg BOD₅/m³·d（见给水排水设计手册第六分册，pp169～176，中国建筑工业出版社，1979）。负荷过高时，填料容易堵塞。一般地说，生物滤池比活性污泥法有机物去除率低，常做为预处理手段或两级串联使用。峰窝填料接触氧化法的有机负荷在2kg BOD₅/m³·d以下，否则填料会堵塞;纤维填料接触氧化法克服了填料堵塞问题，但有机负荷过高时，脱落的生物膜沉降性不好，出水混浊，因此一般不超过3kg BOD₅/m³·d。高负荷处理设施通常采用两段式流程，第一段和第二段可以重复使用同样的处理工艺，也可以串联使用不同的处理工艺。两段式流程的特点是第一段有机负荷很高，由此产生的微生物沉降性差、出水混浊等问题由第二段解决。第二段因此需要相当长的水力停留时间和相当大的容积，有时甚至数倍于第一段，抵消了第一段有机负荷高的优点，与普通的一段式流程相比，整体的有机负荷并无显著的提高。例如日本《水处理技术》杂志报道的北川幹夫等人的两段式流程，第一段的有机负荷可达6.0～16.0kg BOD₅/m³·d，但计入第二段容积后，整体的有机负荷只有0.9～2.2kg BOD₅/m³·d（水处理技，Vol.24，No.11，pp21～28，1983;Vol.25，No，4，pp53～57，1984）。

本发明的目的在于克服纤维填料接触氧化法进一步提高有机负荷的限制因素，充分发挥其处理能力，以及克服以往两段式流程中第二段水力停留时间长、容积大，导致整体有机负荷没有提高的问题。