專利名稱：上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法。
背景技術(shù)：
氧化溝污水處理工藝是20世紀(jì)60年代初由荷蘭衛(wèi)生工程研究所(TNO)的帕斯維 爾(Psveer)博士首先研究開發(fā)的。自20世紀(jì)60年代起，氧化溝有機(jī)廢水生物處理技術(shù)已 在歐洲、大洋洲、北美洲和南非等的多個國家得到了迅速的推廣和應(yīng)用。美國環(huán)境保護(hù)局 (USEPA)曾對氧化溝有機(jī)廢水處理系統(tǒng)與其他二級有機(jī)廢水生物處理系統(tǒng)進(jìn)行過全面的研 究和比較，結(jié)果表明其在出水水質(zhì)、運行可靠性、基建投資費用和運行費用等方面都比其他 方法具有一定的優(yōu)越性，被評為處理效果可靠、基建費用低而運行費用又較省的有機(jī)廢水 處理方法。經(jīng)過半個世紀(jì)改進(jìn)和發(fā)展，目前國外已研究開發(fā)了卡魯塞爾氧化溝(Carrousel)、 奧貝爾氧化溝(Orbal)、雙溝式氧化溝(Double Ditch,即D型)、三溝式氧化溝(Triple Ditch,即T型)、導(dǎo)管式氧化溝、船型氧化溝(BOTA)及側(cè)溝式氧化溝等多種氧化溝形式，目 前還沒有看到有關(guān)上流式氧化溝的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低、有機(jī)污染物去除率高、反應(yīng)深度大、 反應(yīng)速度快、容積負(fù)荷高、且能耗、初投資和運行費用低的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法。本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用了有機(jī)廢水在氧化溝內(nèi)經(jīng)跌水曝氣充氧、在向上流的流化態(tài)運行條件 下與污泥層反應(yīng)的方法來脫除廢水中的有機(jī)污染物及氨氮；以跌水曝氣池和池底帶有布水 器的上流式隔室為主要設(shè)備串聯(lián)組成多組多級處理單元循環(huán)處理。氧化溝出水隔室內(nèi)廢水的上流速度應(yīng)控制在0. 5m/hr以下，氧化溝其余各上流式 隔室內(nèi)廢水的上流速度為0. 5 15m/h，容積負(fù)荷0. 2 5. OkgCOD/m3 · d。本發(fā)明的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理方法所用的設(shè)備結(jié)構(gòu)是氧化溝內(nèi)設(shè)置一系列垂直擋水板構(gòu)成多個跌水曝氣室、上流式隔室和一個上流式 出水隔室，每一個跌水曝氣室和緊跟在其后的一個上流式隔室組成一個廢水處理單元，跌 水曝氣室和上流式隔室底部有管道相通，所有隔室的底部管道上均設(shè)有布水器；最后一級 跌水曝氣池后方有出水隔室池；第一級跌水曝氣池的上方有用于供出水隔室的部分出水重 新進(jìn)入本池的回流泵。上流式氧化溝有由跌水曝氣室、上流式隔室組成的3-8組、及由最后一級跌水曝 氣池和出水隔室池組成的一組有機(jī)廢水處理單元。本發(fā)明的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，被處理的廢水在氧化溝各隔室內(nèi)均 勻地向上流動，從而使氧化溝各隔室內(nèi)的污泥層都呈流化態(tài)狀態(tài)，使上流式氧化溝廢水中的污染物擴(kuò)散至活性污泥的傳質(zhì)速度快、氧化溝內(nèi)污泥濃度高，因此，氧化溝容積負(fù)荷大、 反應(yīng)速度快、反應(yīng)深度大和耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，投資要比卡魯塞爾氧化溝節(jié)約40%，能耗則 僅為卡魯塞爾氧化溝的15%。


圖1是本發(fā)明上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法所用設(shè)備結(jié)構(gòu)與運行原理的平 面示意圖。圖中的氧化溝內(nèi)有三組由跌水曝氣池和與上流式隔室組成的廢水處理單元，以 及一組由跌水曝氣池和出水隔室組成的廢水處理單元。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是圖1的B-B剖面圖。圖中序號為1_布水器 2-跌水曝氣室 3-回流泵 4-污泥區(qū) 5-回流口 6_進(jìn)水管7-出水隔室8-排水口 9-上流式隔室10-出水堰。
具體實施例方式本發(fā)明的技術(shù)是在氧化溝內(nèi)設(shè)置一系列垂直擋水板構(gòu)成多個跌水曝氣室2 (包括 21、22、23和24)、多個上流式隔室9 (包括91、92、93)和一個出水隔室7，跌水曝氣室和隔 室底部有管道相通，隔室底部管道上設(shè)有布水器1 ；每個隔室的前方都有一個跌水曝氣池 2(包括21、22、23和24)。廢水處理設(shè)備運行時，氧化溝各隔室內(nèi)的有機(jī)廢水均呈上流的 方式流動，從而使氧化溝各隔室內(nèi)的污泥層都呈流化態(tài)狀態(tài)，使廢水中的有機(jī)污染物與污 泥充分接觸，加快傳質(zhì)速度、提高生物化學(xué)反應(yīng)速度。為保證小粒徑的污泥不會被帶出氧化 溝、以保證出水含懸浮物濃度SS達(dá)到規(guī)定的處理要求及保持氧化溝內(nèi)有較高的污泥濃度， 氧化溝出水隔室內(nèi)污水的上流速度應(yīng)控制在0. 5m/hr以下。氧化溝其余各上流式隔室內(nèi)廢 水的上流速度為0. 5 15m/h,容積負(fù)荷0. 2 5. OkgCOD/m3 · d。當(dāng)含有機(jī)污染物的廢水從進(jìn)水管6進(jìn)入第一級跌水曝氣池21跌水曝氣后，從池底 經(jīng)布水器1均勻進(jìn)入第一級上流式隔室91，并向上流經(jīng)反應(yīng)區(qū)即污泥區(qū)4，使污泥床4呈流 化態(tài)同時進(jìn)行生化反應(yīng)脫除廢水中的有機(jī)污染物及氨氮；當(dāng)廢水水面到達(dá)本隔室的出水水 面時，即落入第二級跌水曝氣池22跌水曝氣，再從第二級上流式隔室92底部的布水器均 勻進(jìn)入第二級上流式隔室；在第二級上流式隔室92內(nèi)使污泥床呈流化狀態(tài)，同時進(jìn)行生化 反應(yīng)脫除廢水中的有機(jī)污染物及氨氮；當(dāng)廢水水面到達(dá)第二級上流式隔室的出水水面時， 即落入第三級跌水曝氣池23跌水曝氣、繼而在第三級上流式隔室93內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行生化反應(yīng) 脫除廢水中的有機(jī)污染物及氨氮；如此循環(huán)進(jìn)行多級多次脫除廢水中的有機(jī)污染物、氨氮。 當(dāng)廢水經(jīng)三至八級跌水曝氣和上流式隔室反應(yīng)后，通過回流口 5進(jìn)入最后一級跌水曝氣池 24，經(jīng)池底部的布水器均勻進(jìn)入出水隔室7，并向上流經(jīng)污泥區(qū)的污泥懸浮層4進(jìn)行生化反 應(yīng)和沉淀后，一部分達(dá)到處理要求的廢水經(jīng)出水堰10從排水口 8排出上流式氧化溝，另一 部分達(dá)到處理要求的廢水則經(jīng)回流泵3回流至第一級跌水曝氣池21繼續(xù)脫除廢水中的有 機(jī)污染物及氨氮。經(jīng)長期研究、試驗、設(shè)計和實際運行，總結(jié)出能滿足上流式氧化溝各隔室有效容積 要求的以下公式Vn = QCn/qn
式中Vn_上流式氧化溝各隔室的有效容積Q-廢水的進(jìn)水流量(m3/d)Cn-各隔室廢水進(jìn)水的有機(jī)物濃度(kgB0D5/m3)qn-各隔室的容積負(fù)荷(kgB0D5/m3 · d)對于生活污水，上式中的各隔室容積負(fù)荷qn可在0. 2 4. OkgCOD/m3 -d的范圍內(nèi) 選擇，氧化溝推薦采用4個隔室。當(dāng)使用上流式氧化溝處理有機(jī)廢水或城市污水時，氧化溝各隔室內(nèi)的污泥濃度可 達(dá)10g/L以上，而且各隔室的污泥層都呈流化態(tài)狀態(tài)，提高了上流式氧化溝廢水中的污染 物擴(kuò)散至活性污泥的傳質(zhì)速度和氧化溝內(nèi)的污泥濃度，因此上流式氧化溝的容積負(fù)荷大、 反應(yīng)速度快、反應(yīng)深度大、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。用上流式氧化溝有機(jī)廢水處理工藝處理城市 污水在進(jìn)水COD = 320mg/L、B0D5 = 160mg/L、上流式氧化溝容積負(fù)荷為2. OkgCOD/m3 'd時， 出水COD = 42mg/L、B0D5 = 7mg/L，而投資僅為卡魯塞爾氧化溝的70%，能耗則為卡魯塞爾 氧化溝的30%。上流式氧化溝有機(jī)廢水處理方法同時具有膨脹顆粒污泥床、厭氧折流板反應(yīng)器、 氧化溝和多級好氧硝化、缺氧反硝化的工作特色，能很好地去除廢水中的有機(jī)污染物和氨 氮。與卡魯塞爾氧化溝、間歇式活性污泥法及多級厭氧好氧有機(jī)廢水處理工藝相比，上流式 氧化溝有機(jī)廢水處理方法不僅去除COD、BOD5的效果好、容積負(fù)荷大，而且脫氮效果也很好， 當(dāng)上流式氧化溝有機(jī)廢水處理單元多于4組時，脫氮效果更好。以下為申請人的一個成功的試驗例深圳市某科技園生活污水排放量約為400m3/d，由于生活污水直接排入河流，因此 需對排放污水進(jìn)行處理。下表所列為深圳市該科技園上流式氧化溝的工藝設(shè)計參數(shù)和運行 參數(shù)。我們根據(jù)低濃度生活污水厭氧一缺氧處理的特點進(jìn)行了上流式氧化溝的啟動，啟動 時間約為6個月。反應(yīng)池經(jīng)啟動后一直運行良好，反應(yīng)池各隔室內(nèi)充滿了污泥，在反應(yīng)池運 行10個月后，測得反應(yīng)池出水COD濃度為44mg/L，BOD5濃度為9mg/L，COD去除率為91%， BOD5去除率為97%，SS去除率為96%，COD容積負(fù)荷為0. 38kgC0D/m3 · d，BOD5容積負(fù)荷為 0. 22kgB0D5/m3 · d目前我們正在將此工藝應(yīng)用于另外一些污水處理量更大的住宅小區(qū)污水 處理站。深圳市某科技園400m3/d上流式氧化溝污水處理站設(shè)計運行數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1. 一種上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，其特征是本發(fā)明采用了有機(jī)廢水在氧化溝 內(nèi)經(jīng)跌水曝氣充氧、在向上流的流化態(tài)運行條件下與污泥層反應(yīng)的方法來脫除廢水中的有 機(jī)污染物、氨氮；以跌水曝氣池和池底帶有布水器的上流式隔室為主要設(shè)備串聯(lián)組成多組 多級處理單元循環(huán)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，其特征是氧化溝出水隔室 內(nèi)廢水的上流速度應(yīng)控制在0. 5m/hr以下，氧化溝其余各上流式隔室內(nèi)廢水的上流速度為 0. 5 15m/h,容積負(fù)荷 0. 2 5. OkgCOD/m3 · d。
3.如權(quán)利要求1所述的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，其特征是所用的設(shè)備結(jié)構(gòu)是氧化溝內(nèi)設(shè)置一系列垂直擋水板構(gòu)成多個跌水曝氣室、上流式隔室和一個上流式出水 隔室，每一個跌水曝氣室和緊跟在其后的一個上流式隔室組成一個廢水處理單元，跌水曝 氣室和上流式隔室底部有管道相通，所有隔室的底部管道上均設(shè)有布水器；最后一級跌水 曝氣池后方有出水隔室池；第一級跌水曝氣池的上方有用于供出水隔室的部分出水重新進(jìn) 入本池的回流泵。
4.如權(quán)利要求3所述的上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，其特征是上流式氧化溝中 有3-8組由跌水曝氣室、上流式隔室組成、以及一組由跌水曝氣池和出水隔室組成的污水 處理單元。
全文摘要
一種上流式氧化溝有機(jī)廢水處理的方法，采用了有機(jī)廢水在氧化溝內(nèi)經(jīng)跌水曝氣充氧、在向上流的流化態(tài)運行條件下與污泥層反應(yīng)的方法來脫除廢水中的有機(jī)污染物及氨氮；以跌水曝氣池和池底帶有布水器的隔室為主要設(shè)備串聯(lián)組成多級處理單元。用本發(fā)明的方法處理有機(jī)廢水，被處理的廢水在氧化溝各隔室內(nèi)均勻地向上流動，從而使氧化溝各隔室內(nèi)的污泥層都呈流化態(tài)狀態(tài)，提高了上流式氧化溝廢水中的污染物擴(kuò)散至活性污泥的傳質(zhì)速度和氧化溝內(nèi)的污泥濃度，使上流式氧化溝的容積負(fù)荷大、反應(yīng)速度快、反應(yīng)深度大和耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，投資要比卡魯塞爾氧化溝節(jié)約40％，能耗則僅為卡魯塞爾氧化溝的15％。
文檔編號C02F9/14GK102001790SQ201010550818
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者趙元超, 趙若云 申請人:趙元超, 趙若云