專利名稱：低濃度生活污水厭氧處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生活污水處理方法，特別是低BODs濃度生活污水厭
氧處理方法。
背景技術：
污水生物處理包括好氧和厭氧兩種工藝。好氧工藝因其處理時間 短、工藝多樣性豐富、工藝成熟而作為常規(guī)污水處理的首要選擇，存在的缺點是 污泥產(chǎn)量高；厭氧工藝的優(yōu)點是占地面積小、設備化程度高、污泥產(chǎn)量低，但處 理時間偏長，抗污染負荷沖擊能力差。污泥作為污水處理的伴生產(chǎn)物，其危害和 出路已經(jīng)成為評價一種污水處理工藝優(yōu)劣的重要判據(jù)?，F(xiàn)代污水處理更趨向于向 污泥減量化方向發(fā)展，因此，開發(fā)污泥產(chǎn)量小的污水處理新工藝是必然選擇。
生活污水生化需氧量(BOD5)濃度范圍通常在150-200mg/L，而傳統(tǒng)理論認 為適合厭氧處理的BOD5濃度閾值約為500mg/L，有時甚至高達800mg/L，因此 低濃度生活污水不具備厭氧處理的啟動條件，不適合進行厭氧凈化。大型生活污 水處理廠采取厭氧-好氧聯(lián)合工藝(如AO、 A20、 ABO等)的目的是去除氨氮， 該工藝之所以能夠實施，原因在于通過添加特殊有機營養(yǎng)物調制污水的營養(yǎng)結 構， 一方面使其適合厭氧微生物繁殖，另一方面額外營養(yǎng)物提高了污水的BODs 濃度，因此系統(tǒng)可以啟動，但是所需時間較長，且啟動后系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差。
為了放寬生活污水厭氧處理啟動條件，傳統(tǒng)常常采取水質調節(jié)的方法，艮P: 污水進入?yún)捬醴磻髦芭c部分高濃度有機廢水混合，提高其BODs濃度，基本 遵循了高BOD5濃度厭氧啟動的經(jīng)典理論。但是，通過水質調節(jié)提高BOD5濃度 額外增加了污水處理的總污染負荷，人為提高了污水處理規(guī)模，增加了處理成本， 使得厭氧處理的經(jīng)濟技術性降低。因此，雖然厭氧工藝污泥產(chǎn)量少，占地面積小， 但受進水BOD5濃度的限制，應用較少，急需改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種低濃度生活污水厭氧處理方法，該方法 在生活污水進水BOD5濃度低于200mg/L的條件下，使厭氧反應得以快速啟動， 并穩(wěn)定運行，降低啟動期的運行成本，且?guī)缀醪划a(chǎn)生剩余污泥。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，首先應設計制作一套厭氧處理裝置。該厭氧處理裝置 包括高位水池、水解酸化反應罐和產(chǎn)甲烷反應罐。高位水池的底部設置出水口， 該出水口通過管路與水解酸化反應罐的底部相連。水解酸化反應罐的上部設置三
相分離器，該三相分離器的頂部設一排氣口，其一側設置出水口，該出水口與高 位水池的底部的出水口等高。在水解酸化反應罐內的中上部設置懸掛式柔性聚丙 烯填料層，該懸掛式柔性聚丙烯填料層的厚度為水解酸化反應罐高度的1/6。水
解酸化反應罐中部設置混合液回流出口，其下部設置混合液回流進口，混合液回 流出口與混合液回流進口之間用橡膠軟管連接。水解酸化反應罐底部設一排泥 口。由水解酸化反應罐上部的三相分離器的出水口通過管路與產(chǎn)甲烷反應罐的底 部相連。產(chǎn)甲烷反應罐上部設置三相分離器，該三相分離器的頂部設一排氣口， 其一側設置總出水口 ，該總出水口與水解酸化反應罐內的懸掛式柔性聚丙烯填料 層底部等高。在產(chǎn)甲烷反應罐內的中上部設置懸掛式柔性聚丙烯填料層，該懸掛
式柔性聚丙烯填料層的厚度為產(chǎn)甲烷反應罐高度的1/5;產(chǎn)甲烷反應罐中部設置 混合液回流出口，下部設置混合液回流進口，混合液回流出口與混合液回流進口 之間用橡膠軟管連接。產(chǎn)甲烷反應罐底部設一排泥口。產(chǎn)甲烷反應罐直徑為水解
酸化反應罐直徑的1.5倍，產(chǎn)甲垸反應罐容積為水解酸化反應罐容積的3倍。 本發(fā)明的方法為
1、 將生活污水注入到高位水池，測定污水的水質。適合本發(fā)明的污水的水 質指標為BOD5=150~200mg/L， pH=6.5~7.2， CODCr=450~550mg L，水溫5~10°C。
2、 打開高位水池出水閥門，高位水池中的污水由出水口自流進入水解酸化 反應罐底部。控制水解酸化反應罐中的水力停留時間(HRT)為3.5 4.5小時， 污泥濃度(MLSS)為10~12g/L，混合液回流比(R)為l/10~l/8。
3、 打開水解酸化反應罐出水口闊門，使其出水自流進入產(chǎn)甲烷反應罐底部。 控制該反應罐中的水力停留時間(HRT)為4.0 5.5小時，污泥濃度(MLSS)為 13~15g/L，混合液回流比(R)為1/6-1/5。
4、 在總出水口采集水樣，測定出水指標。
針對傳統(tǒng)污水厭氧處理工藝需要較高進水B0D5濃度、啟動時間長、啟動期 內運行成本高、剩余污泥量大的問題，本發(fā)明將厭氧過程分解為水解酸化和產(chǎn)甲 垸兩個獨立的過程，設置了水解酸化反應罐和產(chǎn)甲烷反應罐。水解酸化反應罐和 產(chǎn)甲烷反應罐的操作參數(shù)，如水力停留時間、混合液混流比等均可實現(xiàn)獨立控制。 利用本發(fā)明裝置處理低濃度生活污水，水解酸化反應罐和產(chǎn)甲烷反應罐的啟動速 度快，啟動期內無需額外添加微生物營養(yǎng)物質，降低了啟動期運行成本，且水解
酸化反應罐和產(chǎn)甲烷反應罐幾乎都不產(chǎn)生剩余污泥，整個系統(tǒng)的處理效果優(yōu)于傳 統(tǒng)污水厭氧處理工藝。


圖l為本發(fā)明的結構示意圖。
圖中各部件的標號為l為產(chǎn)甲垸反應罐進水口， 2為底座，3為排泥口， 4 為混合液回流進口， 5為橡膠軟管，6為混合液回流出口， 7為產(chǎn)甲烷反應罐，8 為懸掛式柔性聚丙烯填料層，9為上端蓋，IO為法蘭，ll為總出水口， 12為三 相分離器，13為排氣口， 14為管路，15為出水口， 16為三相分離器，17為排 氣口， 18為法蘭，19為上端蓋，20為高位水池，21為出水口， 22為懸掛式柔 性聚丙烯填料層，23為水解酸化反應罐，24為管路，25為混合液回流出口， 26 為橡膠軟管，27為進水口， 28為底座，29為混合液回流進口， 30為排泥口。
具體實施例方式
見圖l,厭氧處理裝置包括高位水池20、水解酸化反應罐23和產(chǎn)甲烷反應 罐7。高位水池20的底部設置出水口21，該出水口21通過管路24與水解酸化 反應罐23的底部相連。水解酸化反應罐23的上部設置三相分離器16，該三相 分離器16的頂部設一排氣口 17，其一側設置出水口 15，該出水口15與高位水 池20的底部的出水口 21等高，三相分離器16與水解酸化反應罐23通過法蘭 18相連。水解酸化反應罐23的上下端分別有上端蓋19和底座28。在水解酸化 反應罐23內的中上部設置懸掛式柔性聚丙烯填料層22，該懸掛式柔性聚丙烯填 料層22的厚度為水解酸化反應罐23高度的1/6。水解酸化反應罐23中部設置混 合液回流出口 25，其下部設置混合液回流進口 29，混合液回流出口 25與混合液 回流進口 29之間用橡膠軟管26連接。水解酸化反應罐23底部設一排泥口 30。 由水解酸化反應罐23上部的三相分離器16的出水口 15通過管路4與產(chǎn)甲烷反 應罐7的底部相連。產(chǎn)甲烷反應罐7上部設置三相分離器12，該三相分離器12 的頂部設一排氣口 13，其一側設置總出水口 11，該總出水口 11與水解酸化反應 罐23內的懸掛式柔性聚丙烯填料22層底部等高，三相分離器12與產(chǎn)甲烷反應 罐7通過法蘭10相連。產(chǎn)甲烷反應罐7的上下端分別有上端蓋9和底座2，在 產(chǎn)甲烷反應罐7內的中上部設置懸掛式柔性聚丙烯填料層8，該懸掛式柔性聚丙 烯填料層8的厚度為產(chǎn)甲烷反應罐7高度的1/5;產(chǎn)甲烷反應罐7中部設置混合
液回流出口6，下部設置混合液回流進口 4，混合液回流出口 6與混合液回流進 口4之間用橡膠軟管5連接。產(chǎn)甲烷反應罐7底部設一排泥口3。產(chǎn)甲垸反應罐 7直徑為水解酸化反應罐23直徑的1.5倍，產(chǎn)甲烷反應罐7容積為水解酸化反應 罐23容積的3倍。 實施例一
1、 將生活污水注入到高位水池20，測定污水水質。污水水質指標為 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水溫10。C。
2、 打開高位水池20出水閥門，高位水池中20的污水由出水口 21自流進入 水解酸化反應罐23底部?？刂扑馑峄磻?3中的水力停留時間為4小時， 水解酸化反應罐23混合液回流比為1/8。
3、 打開水解酸化反應罐23出水口 15閥門，使其出水自流進入產(chǎn)甲垸反應 罐7底部?？刂飘a(chǎn)甲垸反應罐7中的水力停留時間為5.0小時，產(chǎn)甲烷反應罐7 混合液回流比1/5。
4、 在總出水口 11采集水樣，測定出水指標。出水水質CODCr=220mg/L (去 除率51.5%)， BOD5=85mg/L (去除率55.7%)， pH=6.2。
實施例二
1、 將生活污水注入到高位水池20，測定污水水質。污水水質指標為 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水溫10。C。
2、 打開高位水池20出水閥門，高位水池20中的污水由出水口 21自流進入 水解酸化反應罐23底部?？刂扑馑峄磻?3中的水力停留時間為4.5小時， 水解酸化反應罐23混合液回流比為1/9。
3、 打開水解酸化反應罐23出水口 15閥門，使其出水自流進入產(chǎn)甲烷反應 罐7底部?？刂飘a(chǎn)甲烷反應罐7中的水力停留時間為5.2小時，產(chǎn)甲垸反應罐7 混合液回流比1/6。
4、 在總出水口采集水樣，測定出水指標。出水水質CODCr=216mg/L (去 除率52.4%)， BOD5=83mg/L (去除率56.8%)， pH=6.3。
實施例三
1、 將生活污水注入到高位水池20，測定污水水質。污水水質指標為 BOD5=192mg/L， pH=7.2， CODCr=454mg/L，水溫10。C。
2、 打開高位水池20出水閥門，高位水池20中的污水由出水口 21自流進入
水解酸化反應罐23底部?？刂扑馑峄磻?3中的水力停留時間為3.5小時， 水解酸化反應罐23混合液回流比為1/10。
3、 打開水解酸化反應罐23出水口 15閥門，使其出水自流進入產(chǎn)甲烷反應 罐7底部?？刂飘a(chǎn)甲烷反應罐7中的水力停留時間為4.0小時，產(chǎn)甲烷反應罐7 混合液回流比1/6。
4、 在總出水口采集水樣，測定出水指標。出水水質CODCr=233mg/L (去 除率48.7%)， BOD5=97mg/L (去除率49.5%)， pH=6.1。
權利要求
1、一種低濃度生活污水厭氧處理方法，其特征是實施本發(fā)明應有一套厭氧處理裝置，該厭氧處理裝置包括高位水池、水解酸化反應罐和產(chǎn)甲烷反應罐；高位水池的底部設置出水口，該出水口通過管路與水解酸化反應罐的底部相連；水解酸化反應罐的上部設置三相分離器，該三相分離器的頂部設一排氣口，其一側設置出水口，該出水口與高位水池的底部的出水口等高；在水解酸化反應罐內的中上部設置懸掛式柔性聚丙烯填料層，該懸掛式柔性聚丙烯填料層的厚度為水解酸化反應罐高度的1/6；水解酸化反應罐中部設置混合液回流出口，其下部設置混合液回流進口，混合液回流出口與混合液回流進口之間用橡膠軟管連接；水解酸化反應罐底部設一排泥口；由水解酸化反應罐上部的三相分離器的出水口通過管路與產(chǎn)甲烷反應罐的底部相連；產(chǎn)甲烷反應罐上部設置三相分離器，該三相分離器的頂部設一排氣口，其一側設置總出水口，該總出水口與水解酸化反應罐內的懸掛式柔性聚丙烯填料層底部等高；在產(chǎn)甲烷反應罐內的中上部設置懸掛式柔性聚丙烯填料層，該懸掛式柔性聚丙烯填料層的厚度為產(chǎn)甲烷反應罐高度的1/5；產(chǎn)甲烷反應罐中部設置混合液回流出口，下部設置混合液回流進口，混合液回流出口與混合液回流進口之間用橡膠軟管連接；產(chǎn)甲烷反應罐底部設一排泥口；產(chǎn)甲烷反應罐直徑為水解酸化反應罐直徑的1.5倍，產(chǎn)甲烷反應罐容積為水解酸化反應罐容積的3倍；本發(fā)明的方法為(1)、將生活污水注入到高位水池，測定污水的水質；適合本發(fā)明的污水的水質指標為BOD5＝150～200mg/L，pH＝6.5～7.2，CODCr＝450～550mg/L，水溫5～10℃；(2)、打開高位水池出水閥門，高位水池中的污水由出水口自流進入水解酸化反應罐底部；控制水解酸化反應罐中的水力停留時間(HRT)為3.5～4.5小時，污泥濃度(MLSS)為10～12g/L，混合液回流比(R)為1/10～1/8；(3)、打開水解酸化反應罐出水口閥門，使其出水自流進入產(chǎn)甲烷反應罐底部；控制該反應罐中的水力停留時間(HRT)為4.0～5.5小時，污泥濃度(MLSS)為13～15g/L，混合液回流比(R)為1/6～1/5；(4)、在總出水口采集水樣，測定出水指標。
全文摘要
一種低濃度生活污水厭氧處理方法，本發(fā)明有一套厭氧處理裝置，其處理方法為兩階段復合厭氧工藝，第一階段主體反應為水解酸化，主要指標為控制水解酸化反應罐中的水力停留時間(HRT)為3.5～4.5小時，污泥濃度(MLSS)為10～12g/L，混合液回流比(R)為1/10～1/8。第二階段主體反應為甲烷化主要指標為控制該反應罐中的水力停留時間(HRT)為4.0～5.5小時，污泥濃度(MLSS)為13～15g/L，混合液回流比(R)為1/6～1/5。通過調節(jié)每段的水力停留時間、污泥濃度、營養(yǎng)配比、回流量等參數(shù)，獲得良好的生活污水處理效果，實現(xiàn)低進水BOD₅濃度厭氧處理快速啟動。
文檔編號C02F3/28GK101357804SQ200710012330
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權日2007年7月31日
發(fā)明者孫鐵珩, 李曉東, 李海波, 馬錚錚 申請人:沈陽大學