專利名稱：具有snd脫氮功能的污泥無回流裝置及其運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有同步硝化反硝化效應(yīng)的生物除氮技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有污水脫氮功能的污泥無回流裝置及其運(yùn)行控制方法。
背景技術(shù)：
生物脫氮過程包括硝化和反硝化兩個主體反應(yīng)，傳統(tǒng)生物脫氮是先將污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，通過硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，最后經(jīng)過反硝化細(xì)菌的反硝化作用將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?。由于兩個反應(yīng)所需的化學(xué)環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，所以傳統(tǒng)工藝是將硝化和反硝化分別作為空間上或時間上的兩個獨(dú)立的階段實(shí)現(xiàn)氮的去除，但是由于硝化反應(yīng)消耗堿度，反硝化反應(yīng)需要投加碳源等原因，往往造成系統(tǒng)復(fù)雜，能耗較大，管理麻煩的缺點(diǎn)。同步硝化反硝化(Simultaneous nitrification and denitrification, SND)為硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)在同一反應(yīng)器中進(jìn)行的微生物反應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)證明，在同一處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化過程，可以簡化操作難度和工藝流程，減少堿度和有機(jī)碳源的投入，從而節(jié)省投資、提高處理效率。但由于同步硝化反硝化的影響因素眾多，D0、C/N、0RP以及PH、溫度等均可對其處理效率產(chǎn)生重要影響，所以工程中很難控制其最佳運(yùn)行條件。膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)處理技術(shù)是一種將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的新型高效水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器中膜的作用是替代二沉池，與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，膜能將生物體截留在生物反應(yīng)器中，通過保持高的生物體濃度和截留高分子量的溶質(zhì)，促使進(jìn)水中有機(jī)物的生物降解。而MBR系統(tǒng)的污泥量也相對較少，甚至可以實(shí)現(xiàn)零排泥。膜生物反應(yīng)器較為重要的單元為膜元件，使用的膜通常為微濾膜或超濾膜。膜生物反應(yīng)器由于具有對污染物去除率高，出水水質(zhì)好且穩(wěn)定，剩余污泥少等優(yōu)點(diǎn)， 是近年來水處理領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。但膜生物反應(yīng)器普遍存在膜元件使用壽命不高的問題，這主要是因?yàn)槟ぴ耆]在曝氣區(qū)中，大量的微生物代謝物會滯留在膜表面，造成膜堵塞等問題，這也是目前MBR技術(shù)進(jìn)一步廣泛推廣的一個制約因子。其次膜生物反應(yīng)器一般只能將氨氮硝化成硝酸鹽，而對總氮的去除效果不佳。中國專利發(fā)明申請2006101145M. 9公開了一種A2/0氧化溝工藝同步硝化反硝化的控制裝置。該裝置通過DO在線監(jiān)控儀監(jiān)控愛氧化溝曝氣池內(nèi)形成的宏觀好養(yǎng)-厭氧環(huán)境，通過ORP在線監(jiān)測儀監(jiān)測在氧化溝曝氣池內(nèi)形成的微觀好養(yǎng)-缺氧環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)控制變頻鼓風(fēng)機(jī)控制曝氣量，保證宏觀和微觀狀態(tài)的硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時進(jìn)行。該裝置能有效控制水中同步硝化反硝化的反應(yīng)，但是存在系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積較大，管理不便， 運(yùn)行成本高，剩余污泥多的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有SND脫氮效果，并且實(shí)現(xiàn)污泥無回流的有效、簡便、經(jīng)濟(jì)的污水處理裝置。本發(fā)明還提供了具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置的運(yùn)行控制方法，該方法操作可控，解決了 SND工藝不易控制微生物代謝環(huán)境的問題。一種具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，包括池體，所述池體的一側(cè)壁上設(shè)有主進(jìn)水口。所述的池體內(nèi)由隔板依次劃分為導(dǎo)流區(qū)、曝氣區(qū)和污泥沉淀區(qū)，所述的導(dǎo)流區(qū)位于靠近主進(jìn)水口所在側(cè)。根據(jù)需要可在所述的隔板下方設(shè)置導(dǎo)流斜板，在其上方設(shè)置折流緩沖斜板。各區(qū)域的大小由進(jìn)水流量大小決定，一般導(dǎo)流區(qū)的水力停留時間為0. 3 0. 5h， 曝氣區(qū)的水力停留時間為4 8h，沉淀區(qū)的水力停留時間為1. 0 2. Oh。所述的曝氣區(qū)中設(shè)有溢流槽，即在池體兩側(cè)壁之間用三塊擋板圍成溢流槽，溢流槽擋板高度高于主進(jìn)水口，所述的溢流槽內(nèi)的池體側(cè)壁上設(shè)有分進(jìn)水口，且分進(jìn)水口的高度與主進(jìn)水口一致。其中所有分進(jìn)水口的進(jìn)水總流量為主進(jìn)水口的15% 30%，其作用是為了補(bǔ)充同步硝化反硝化作用的反硝化碳源，但所有分進(jìn)水口的進(jìn)水總流量不能超過主進(jìn)水口的40%，否則會顯著影響出水氨氮指標(biāo)，可能會造成出水不達(dá)標(biāo)。進(jìn)水從分進(jìn)水口進(jìn)入溢流槽，浸沒兩側(cè)擋板上部后均勻流到溢流槽下方的曝氣區(qū)中。所述的曝氣區(qū)底部設(shè)有均勻分布的微孔曝氣裝置，以垂直于水流方向的方向?yàn)榱校匆欢ū壤M(jìn)行排布。微孔曝氣裝置的服務(wù)半徑一般為0. 3 0. 5m (每列曝氣裝置可以向任意方向作用，即產(chǎn)生的空氣可以達(dá)到距離為0. 3-0. 5m,即微孔曝氣裝置的服務(wù)距離一般在0. 3 0. 5m)，所述的微孔曝氣裝置的列間距為微孔曝氣單側(cè)服務(wù)距離的4 6倍。 這樣使得在每兩列曝氣區(qū)域中心都有一低溶解氧區(qū)域，與高溶解氧區(qū)域間隔存在，有助于宏觀上提供同步硝化反硝化實(shí)現(xiàn)的最佳條件。所述的分進(jìn)水口數(shù)量視反應(yīng)器底部的微孔曝氣裝置的列數(shù)量而定，S卩比微孔曝氣裝置列少一個，所有分進(jìn)水口的流量相等。所述的微孔曝氣裝置連接有空氣泵。每個分進(jìn)水口的分布位置處于相鄰兩列微孔曝氣裝置連線的中垂線上(即溢流槽位于相鄰兩列微孔曝氣裝置中間上方)，此時溢流堰出來的原水可利用微孔曝氣裝置產(chǎn)生的氣流與曝氣區(qū)內(nèi)的泥水混合物進(jìn)行充分混合。這樣，池體進(jìn)水由主進(jìn)水口和分進(jìn)水口共同完成，防止隨著水流方向，曝氣區(qū)后半部分空間內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足，微生物生長受到限制，影響去除效率，從而保證了出水水質(zhì)。所述的沉淀區(qū)安裝有膜元件，所述的膜元件采用聚氯乙烯材質(zhì)，膜孔徑為2 10 μ m，膜元件低于主進(jìn)水口 15 20cm。所述的膜元件通過三通閥連接兩個抽吸泵。當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15 20cm，利用其中一個抽吸泵向池體抽水，則該裝置出水，當(dāng)液面低于膜元件時抽吸泵停止工作。每隔12小時，由另一個抽吸泵自外向池體引清水，對膜元件進(jìn)行反沖洗30S。兩個抽吸泵均可通過PLC控制箱進(jìn)行自動控制。所述的污泥沉淀區(qū)底部向內(nèi)傾斜形成泥斗斜板，所述的泥斗斜板與水平面成 100 125度夾角。所述的泥斗斜板的設(shè)置是為了讓活性污泥順利滑入沉淀區(qū)底部，從而回流至曝氣區(qū)。在沉淀區(qū)采用膜元件實(shí)現(xiàn)活性污泥和出水的分離，將生物體截留在反應(yīng)器中，使得曝氣區(qū)內(nèi)的生物體濃度得以保持，促進(jìn)水中有機(jī)物的生物降解。同時，這種做法延長了泥齡，產(chǎn)生的污泥量相對較少，甚至實(shí)現(xiàn)污泥的零排放。將膜元件安裝在液面下15 20cm，不僅防止了膜元件的干燥破損，延長膜壽命，同時降低抽吸泵的使用頻率，防止機(jī)械損壞。定期對膜進(jìn)行清洗，則有效防止膜元件因長期使用導(dǎo)致膜孔阻塞。
原水由主進(jìn)水口進(jìn)入污泥無回流裝置，經(jīng)過導(dǎo)流區(qū)隔板和折流斜板，大顆粒雜質(zhì)下沉，水體從曝氣區(qū)底部進(jìn)入曝氣區(qū)，在溢流槽下方通過曝氣區(qū)，形成泥水混合物，并在微孔曝氣裝置氣泡的擾動下，與從溢流槽的分進(jìn)水口流入的原水匯合。泥水混合物通過污泥折流斜板的緩沖渦流作用，平穩(wěn)進(jìn)入折流板和隔板圍成通道，實(shí)現(xiàn)泥水分離，水體進(jìn)入污泥沉淀區(qū)，而活性污泥通過導(dǎo)流斜板以及泥斗斜板的引導(dǎo)在自身重力等作用下回流進(jìn)入曝氣區(qū)。當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15 20cm，利用出水抽吸泵向池體抽水，則該裝置出水，當(dāng)液面低于膜元件時，此時抽吸泵停止工作。每隔12小時，由反沖洗抽吸泵自外向池體引清水， 對膜元件進(jìn)行反沖洗。兩個抽吸泵通過PLC控制箱進(jìn)行自動控制。一種上述具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置的運(yùn)行控制方法，包括以下步驟1.反應(yīng)器啟動1)將活性污泥接種到上述污泥無回流裝置的曝氣區(qū)中，初始污泥濃度控制在 5000 6000mg/L，控制反應(yīng)器內(nèi)pH維持在6. 5 7. 5，初始溶解氧為1. 5 2. Omg/L ；2)向待處理的原水中加入一定比例的無毒且C/N比大于40的糖類廢水，使混合后形成的混合進(jìn)水的C/N比為15 20，將混合進(jìn)水緩慢引入反應(yīng)器中；3)測曝氣區(qū)泥水混合物的溶解氧含量，若大于2. Omg/L，增大曝氣量；若小于 1. 5mg/L，減小曝氣量；控制溶解氧含量在1. 5 2. Omg/L ；4)污泥取樣，測活性污泥濃度和SV3tl (活性污泥在1000毫升量筒中沉降30分鐘后的體積)，根據(jù)公式(1)可計(jì)算得到污泥體積指數(shù)SVI = ^^ ( 1 )
MLSS若SVI > 130，則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①間歇人工取泥；②調(diào)小曝氣量；③若MLSS = 5000則減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若SVI < 80，則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①增大曝氣量；②增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例。通過上述調(diào)整使曝氣區(qū)SVI維持在80 130 ；5)測曝氣區(qū)泥水混合物溶解氧含量，若DO > 1. Omg/L，則調(diào)小曝氣量；若DO
<0. 6mg/L,則增大曝氣量，通過調(diào)整使DO維持在0. 6 1. Omg/L ；6)測活性污泥濃度，若MLSS > 5000mg/L,則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①采用間歇人工排泥的方式適當(dāng)排泥；②減小混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若MLSS
<4000mg/L，則根據(jù)碳氮比情況選擇若C/N彡15，增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若C/ N > 15，讓污泥自然生長一段時間，污泥濃度逐漸增大。7)通過上述操作，在保證進(jìn)出水總氮去除率大于60%的基礎(chǔ)上，逐步減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例，最終采用完全生活污水進(jìn)水。當(dāng)總氮去除率大于60 %，溶解氧控制在 0. 6 1. 0mg/L,并使SVI維持在80 130，活性污泥濃度維持在4000 5000mg/L，即反應(yīng)器的啟動階段結(jié)束，可正式投入運(yùn)行；2.計(jì)算池體曝氣區(qū)的有效容積，根據(jù)進(jìn)水的COD濃度，改變進(jìn)水口和分進(jìn)水口的進(jìn)水流量，將單位污泥COD負(fù)荷控制在0. 30 0. 40kg(COD)/(kgMLSS · d)；同時監(jiān)測曝氣區(qū)溶解氧的變化情況，調(diào)節(jié)微孔曝氣裝置，將溶解氧控制在0. 6 1. 0mg/L ；3.當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15 20cm，利用出水抽吸泵向池體抽水，在沉淀區(qū)實(shí)現(xiàn)泥水分離；對膜元件進(jìn)行反沖洗，使沉淀區(qū)上浮的污泥回到曝氣區(qū)，將無回流裝置的污泥泥齡控制在40 50天。本發(fā)明采用污泥無回流裝置，并與生物膜結(jié)合使用，但在實(shí)際運(yùn)作中，還是會有少量廢棄活性污泥產(chǎn)生，控制泥齡在40 50天，減少了剩余污泥的產(chǎn)生量，同時減少了污泥回流裝置和動力設(shè)備，達(dá)到降低能耗的目的。在同步硝化反硝化除氮工藝中，溶解氧含量是最為關(guān)鍵的因素，然而泥水混合液中溶解氧含量不易控制，且受天氣、季節(jié)、溫度等影響較大，本發(fā)明通過調(diào)控污泥濃度，調(diào)節(jié)污泥泥齡以及控制單位污泥負(fù)荷等參數(shù)間接調(diào)節(jié)溶解氧，達(dá)到同步硝化反硝化所需要的生物環(huán)境，操作上人為可控性強(qiáng)，解決了 SND工藝不易控制微生物代謝環(huán)境的問題。


圖1為本發(fā)明裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-主進(jìn)水口 2-導(dǎo)流區(qū) 3-曝氣區(qū) 4-污泥沉淀區(qū)5-溢流槽 6-膜元件 7-分進(jìn)水口 8-微孔曝氣裝置9-空氣泵 10-出水抽吸泵 11-導(dǎo)流區(qū)隔板 12-導(dǎo)流斜板13-污泥折流板 14-曝氣區(qū)隔板 15-曝氣區(qū)導(dǎo)流斜板16-污泥沉淀區(qū)隔板 17-污泥沉淀區(qū)導(dǎo)流斜板18-反沖洗抽吸泵 19-池體圖3為本發(fā)明裝置的控制方法中的反應(yīng)器啟動階段工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，包括池體19，池體19 的一側(cè)壁上設(shè)有主進(jìn)水口 1。所述的池體19內(nèi)部由隔板依次劃分為導(dǎo)流區(qū)2、曝氣區(qū)3和污泥沉淀區(qū)4，導(dǎo)流區(qū)2位于靠近主進(jìn)水口 1的一側(cè)，導(dǎo)流區(qū)2的水力停留時間約為0. 3 0. 5h，曝氣區(qū)3的水力停留時間約為4 8h，沉淀區(qū)4的表面水力負(fù)荷控制在0. 6-0. 9m3/ m2. h0所述的導(dǎo)流區(qū)2與曝氣區(qū)3之間設(shè)有導(dǎo)流區(qū)隔板11和導(dǎo)流區(qū)導(dǎo)流斜板12 ；所述的曝氣區(qū)3與污泥沉淀區(qū)4之間設(shè)有污泥折流緩沖斜板13、曝氣區(qū)隔板14和曝氣區(qū)導(dǎo)流斜板15 ；污泥沉淀區(qū)4內(nèi)還設(shè)有污泥沉淀區(qū)隔板16和污泥沉淀區(qū)導(dǎo)流斜板17。如圖1所示，所述的曝氣區(qū)3中設(shè)有二個溢流槽5，每個溢流槽5各由三塊擋板在池體兩側(cè)壁之間圍成，所述的溢流槽5兩端與池體側(cè)壁連接，溢流槽5的兩塊側(cè)擋板上端高于主進(jìn)水口 1，位于溢流槽5內(nèi)的池體側(cè)壁上設(shè)有分進(jìn)水口 7，分進(jìn)水口 7的高度與主進(jìn)水口 1 一致。所有分進(jìn)水口 7的進(jìn)水總流量為主進(jìn)水口 1的15% 30%，具體根據(jù)進(jìn)水水質(zhì) C/N以及出水COD和TN去除率進(jìn)行調(diào)整，分進(jìn)水口的作用是為了補(bǔ)充同步硝化反硝化作用的反硝化碳源。所有分進(jìn)水口的流量基本相等。所述的曝氣區(qū)3底部設(shè)有均勻分布的微孔曝氣裝置8，以垂直于水流方向的方向?yàn)榱?，按一定比例進(jìn)行排布。微孔曝氣裝置的服務(wù)半徑一般為0. 3 0. 5m(圖中的圓即一列微孔曝氣裝置，每列曝氣裝置可以向任意方向作用，即產(chǎn)生的空氣可以達(dá)到距離為0. 3-0. 5m)，所述的微孔曝氣裝置8的列間距L為微孔曝氣單側(cè)服務(wù)距離的4 6倍。這樣使得在每兩列曝氣區(qū)域中心都有一低溶解氧區(qū)域，與高溶解氧區(qū)域間隔存在，有助于宏觀上提供同步硝化反硝化實(shí)現(xiàn)的最佳條件。每個分進(jìn)水口 7的分布位置處于相鄰兩列微孔曝氣裝置8的連線的垂直線上，即溢流槽位于相鄰兩列微孔曝氣裝置中間上方，分進(jìn)水口數(shù)量視反應(yīng)器底部的微孔曝氣裝置的列數(shù)量而定，即分進(jìn)水口 1的數(shù)量比微孔曝氣裝置8的列數(shù)少一個。所述的微孔曝氣裝置8連接有空氣泵9。所述的沉淀區(qū)4安裝有膜元件6，所述的膜元件6采用聚氯乙烯材質(zhì)，膜孔徑為2， 膜元件低于右側(cè)主進(jìn)水口 1為15cm。膜元件6通過三通閥連接抽吸泵10和抽吸泵18。當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15cm，利用出水抽吸泵10向池體抽水，則該裝置出水，當(dāng)液面低于膜元件時，此時抽吸泵停止工作。每隔12小時，由反沖洗抽吸泵自外向池體引清水，膜元件進(jìn)行反沖洗30S。兩個抽吸泵均由PLC控制箱進(jìn)行自動控制。所述的污泥沉淀區(qū)4底部向內(nèi)傾斜形成泥斗斜板20。反應(yīng)器啟動過程按如下步驟操作1)將活性污泥接種到上述污泥無回流裝置的曝氣區(qū)中，初始污泥濃度控制在 5000 6000mg/L，控制反應(yīng)器內(nèi)pH維持在6. 5 7. 5，初始溶解氧為1. 5 2. Omg/L。2)向待處理的原水中加入一定比例的無毒且C/N比大于40的糖類廢水(例如啤酒工業(yè)廢水、果汁廢水等含糖量較高的食品生產(chǎn)廢水)，使混合后形成的混合進(jìn)水的C/N比為15 20。將混合進(jìn)水緩慢引入反應(yīng)器中，使污泥逐步生長。3)測曝氣區(qū)泥水混合物的溶解氧含量(DO)，控制DO在1. 5 2. Omg/L,若過大或過小則通過增大或減小曝氣量來調(diào)節(jié)。4)污泥取樣，測活性污泥濃度(MLSS)、SV30,根據(jù)公式(1)可計(jì)算得到污泥體積指數(shù)(SVI)
VI/SVI = ^^ ( 1 )
MLSS若計(jì)算得到SVI > 130，則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①間歇人工取泥；②調(diào)小曝氣量；③若MLSS = 5000則減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例。若SVI < 80， 則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①增大曝氣量；②增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例。通過上述調(diào)整使曝氣區(qū)SVI維持在80 130。5)測曝氣區(qū)泥水混合物的溶解氧含量(DO)，若DO > 1. Omg/L,則調(diào)小曝氣量；若 DO < 0. 6mg/L,則增大曝氣量，通過調(diào)整使DO維持在0. 6 1. 0mg/L。6)測活性污泥濃度(MLSS)，若MLSS > 5000mg/L,則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①采用間歇人工排泥的方式適當(dāng)排泥；②減小混合進(jìn)水中糖料廢水的比例。若 MLSS < 4000mg/L，則根據(jù)碳氮比(C/N)情況選擇若C/N < 15，增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若C/N> 15，讓污泥自然生長一段時間，污泥濃度逐漸增大；若活性污泥濃度過大，則導(dǎo)致消耗更多溶解氧，不利于節(jié)約能耗，活性污泥濃度過小則影響原水的處理效率，在降低污泥濃度的過程中監(jiān)控SVI，保證活性污泥良好的生長狀況及處理污水的能力。7)通過上述操作，在保證進(jìn)出水總氮去除率大于60%的基礎(chǔ)上，逐步減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例，最終采用完全生活污水進(jìn)水，總氮去除率大于60%，溶解氧控制在 0. 6 1. Omg/L,并使SVI維持在80 130，活性污泥濃度維持在4000 5000mg/L，即反應(yīng)器的啟動階段結(jié)束，可正式投入運(yùn)行。計(jì)算池體曝氣區(qū)的有效容積，根據(jù)進(jìn)水的COD濃度，改變進(jìn)水口 1和分進(jìn)水口 7的進(jìn)水流量，將單位污泥COD負(fù)荷控制在0. 30 0. 40kg (COD)/(kgMLSS · d)，由于碳源的利用消耗溶解氧，應(yīng)同時監(jiān)測曝氣區(qū)溶解氧的變化情況，調(diào)節(jié)微孔曝氣裝置，將溶解氧控制在 0. 6 1. Omg/L。原水由主進(jìn)水口進(jìn)入污泥無回流裝置，經(jīng)過導(dǎo)流區(qū)隔板和折流斜板，大顆粒雜質(zhì)下沉，水體從曝氣區(qū)底部進(jìn)入曝氣區(qū)，在溢流槽下方通過曝氣區(qū)，形成泥水混合物，并在微孔曝氣裝置氣泡的擾動下，與從溢流槽的分進(jìn)水口流入的原水匯合。泥水混合物通過污泥折流斜板的緩沖渦流作用，平穩(wěn)進(jìn)入折流板和隔板圍成通道，實(shí)現(xiàn)泥水分離，水體進(jìn)入污泥沉淀區(qū)，而活性污泥通過導(dǎo)流斜板的引導(dǎo)作用在自身重力等作用下回流進(jìn)入曝氣區(qū)。當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15 20cm，利用出水抽吸泵向池體抽水，則該裝置出水，在沉淀區(qū)實(shí)現(xiàn)泥水分離。當(dāng)液面低于膜元件時，此時抽吸泵停止工作。每隔12小時，由反沖洗抽吸泵自外向池體引清水，對膜元件進(jìn)行反沖洗，使沉淀區(qū)上浮的污泥回到曝氣區(qū)，將無回流裝置的污泥泥齡控制在40 50天。兩個抽吸泵通過PLC控制箱進(jìn)行自動控制。實(shí)施例一以杭州市翠苑一區(qū)城市生活污水管網(wǎng)泵站的所中轉(zhuǎn)的生活污水為進(jìn)水，在啟動期間加入蔗糖，調(diào)節(jié)廢水C/N比在20左右，用以上控制方法馴化的活性污泥及反應(yīng)器裝置進(jìn)行試驗(yàn)，約馴化10天后逐步取消蔗糖投加量，20天后完全采用原水作為進(jìn)水。運(yùn)行2個月，進(jìn)水總氮濃度在51. 45 70. 02mg/L之間，進(jìn)水COD濃度在366 742. 16mg/L，進(jìn)水氨氮濃度在40. 85 63. 21mg/L之間。在反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定條件下，出水水質(zhì)檢測結(jié)果如下表所示，基本無剩余污泥排放。
進(jìn)水C/N比SVI總氮去除率％COD去除率％氨氮去除率％10. 475. 6890929812. 468. 0990949510. 690. 58193958. 768. 898889959. 185. 629096918. 392939498
權(quán)利要求
1.一種具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，包括池體，所述的池體的側(cè)壁上設(shè)有主進(jìn)水口，其特征在于所述的池體內(nèi)由隔板依次劃分為導(dǎo)流區(qū)、曝氣區(qū)和污泥沉淀區(qū)，所述的導(dǎo)流區(qū)位于靠近主進(jìn)水口所在側(cè)；所述的曝氣區(qū)中設(shè)有溢流槽，所述的溢流槽為在池體兩側(cè)壁之間用三塊擋板圍成，所述的溢流槽的擋板上端高于主進(jìn)水口 ；所述的溢流槽內(nèi)設(shè)有分進(jìn)水口 ；所述的曝氣區(qū)底部設(shè)有均勻分布的微孔曝氣裝置；所述的污泥沉淀區(qū)內(nèi)裝有膜元件；所述的污泥沉淀區(qū)底部向內(nèi)傾斜形成泥斗斜板。
2.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的隔板下端設(shè)有導(dǎo)流斜板。
3.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的隔板上端設(shè)有折流緩沖斜板。
4.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于以溢流槽布置方向?yàn)榱校龅奈⒖灼貧庋b置的列間距為微孔曝氣單側(cè)服務(wù)距離的4 6倍。。
5.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的膜元件為疏水性的微濾膜元件，膜材料采用聚氯乙烯材質(zhì)，膜孔徑為2 μ m 10 μ m，膜元件的高度低于主進(jìn)水口 15 20cm。
6.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的泥斗斜板與水平面成100 125度夾角。
7.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的曝氣裝置連接有空氣泵，所述的膜元件與抽吸泵連接。
8.如權(quán)利要求1所述的具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置，其特征在于所述的分進(jìn)水口的高度與主進(jìn)水口一致，所述的分進(jìn)水口的分布位置處于相鄰兩列微孔曝氣裝置的連線的中垂線上；分進(jìn)水口數(shù)量比微孔曝氣裝置的列數(shù)少一個。
9.一種上述具有SND脫氮功能的污泥無回流裝置的運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括以下步驟-1.反應(yīng)器啟動1)將活性污泥接種到上述污泥無回流裝置的曝氣區(qū)中，初始污泥濃度控制在5000 6000mg/L，控制反應(yīng)器內(nèi)pH維持在6. 5 7. 5，初始溶解氧為1. 5 2. Omg/L ；2)向待處理的原水中加入一定比例的無毒且C/N比大于40的糖類廢水，使混合后形成的混合進(jìn)水的C/N比為15 20，將混合進(jìn)水緩慢引入反應(yīng)器中；3)測曝氣區(qū)泥水混合物的溶解氧含量，若大于2.Omg/L，增大曝氣量；若小于1. 5mg/L, 減小曝氣量；控制溶解氧含量在1. 5 2. Omg/L ；4)污泥取樣，測活性污泥濃度和SV3tl，根據(jù)公式(1)可計(jì)算得到污泥體積指數(shù) 若SVI > 130，則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①間歇人工取泥；②調(diào)小曝氣量；③若MLSS = 5000則減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若SVI <80，則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①增大曝氣量；②增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例。通過上述調(diào)整使曝氣區(qū)SVI維持在80 130 ；5)測曝氣區(qū)泥水混合物溶解氧含量，若DO> 1. Omg/L,則調(diào)小曝氣量；若DO < 0. 6mg/ L,則增大曝氣量，通過調(diào)整使DO維持在0. 6 1. Omg/L ；6)測活性污泥濃度，若MLSS> 5000mg/L,則采用下述方法的一種或多種進(jìn)行調(diào)整①采用間歇人工排泥的方式適當(dāng)排泥；②減小混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若MLSS < 4000mg/L，則根據(jù)碳氮比情況選擇若C/N彡15，增加混合進(jìn)水中糖料廢水的比例；若C/ N > 15，讓污泥自然生長一段時間，污泥濃度逐漸增大。7)通過上述操作，在保證進(jìn)出水總氮去除率大于60%的基礎(chǔ)上，逐步減少混合進(jìn)水中糖料廢水的比例，最終采用完全生活污水進(jìn)水。當(dāng)總氮去除率大于60%，溶解氧控制在 0. 6 1. Omg/L,并使SVI維持在80 130，活性污泥濃度維持在4000 5000mg/L，即反應(yīng)器的啟動階段結(jié)束，可正式投入運(yùn)行；.2.計(jì)算池體曝氣區(qū)的有效容積，根據(jù)進(jìn)水的COD濃度，改變進(jìn)水口和分進(jìn)水口的進(jìn)水流量，將單位污泥COD負(fù)荷控制在0. 30 0. 40kg(COD)/(kgMLSS · d)；同時監(jiān)測曝氣區(qū)溶解氧的變化情況，調(diào)節(jié)微孔曝氣裝置，將溶解氧控制在0. 6 1. Omg/L ；.3.當(dāng)沉淀區(qū)液面高于膜元件15 20cm，利用出水抽吸泵向池體抽水，在沉淀區(qū)實(shí)現(xiàn)泥水分離；對膜元件進(jìn)行反沖洗，使沉淀區(qū)上浮的污泥回到曝氣區(qū)，將無回流裝置的污泥泥齡控制在40 50天。
10.如權(quán)利要求9所述的運(yùn)行控制方法，其特征在于所述的糖料廢水為啤酒工業(yè)廢水或果汁廢水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有同步硝化反硝化脫氮功能的污泥無回流裝置，包括池體，所述池體的側(cè)壁上設(shè)有主進(jìn)水口，池體內(nèi)由隔板依次劃分為導(dǎo)流區(qū)、曝氣區(qū)和污泥沉淀區(qū)；所述的曝氣區(qū)中設(shè)有溢流槽；所述的曝氣區(qū)底部設(shè)有均勻分布的微孔曝氣裝置；所述的污泥沉淀區(qū)內(nèi)裝有膜元件。本發(fā)明還公開了上述裝置的運(yùn)行控制方法。本發(fā)明裝置通過巧妙排布曝氣管，并與生物膜結(jié)合使用，節(jié)省了污泥回流的動力費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到降低能耗的目的。本發(fā)明通過調(diào)控活性污泥濃度，調(diào)節(jié)泥齡以及單位污泥負(fù)荷等參數(shù)間接調(diào)節(jié)同步硝化反硝化所要達(dá)到的生物環(huán)境，操作上人為可控性強(qiáng)，解決了SND工藝不易控制微生物代謝環(huán)境的問題。
文檔編號G05D11/02GK102173510SQ20111005091
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者余秋璟, 馮華軍, 吳春金, 張倩, 沈霞娟, 趙博 申請人:浙江工商大學(xué)