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深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置

阅读：1025发布：2020-06-25

IPRDB可以提供深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置。该方法包括如下步骤：采用悬浮活性污泥法，废水先进入水解池进行缺氧水解，之后进入好氧池深度处理，最后进入二沉池进行泥水分离，即可出水；同时，好氧池的出水混合液回流至水解池的回流比为1.0-8.0，二沉池的污泥回流至水解池的回流比为0.5-2.0。该装置包括一水解池、一好氧池和一二沉池，该水解池的出口与该好氧池的入口连接，该好氧池的出口与该二沉池的入口连接，从该好氧池至该水解池设一第一回流管，从该二沉池至该水解池设一第二回流管。本发明的处理方法具有流程简单，操作简便，处理效率高，运行成本低等特点。，下面是深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，其包括如下步骤：采用悬浮活性污泥法，废水先进入水解池进行缺氧水解，之后进入好氧池深度处理，最后进入二沉池进行泥水分离，即可出水；同时，好氧池的出水混合液回流至水解池的回流比为1.0-8.0，二沉池的污泥回流至水解池的回流比为0.5-2.0。

2.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，-1 -1所述的废水的各指标为：COD值为500～5000mg·L ，挥发酚浓度为0～1500mg·L ，pH值为6～9；所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法的整个系统进水负荷为-3 -1

0.3-1.5kgCOD·m ·d 。

3.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，所述的水解池与好氧池的体积比为（0.25:1）-（1.5:1）。

4.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，所述的水解池内安装有搅拌装置，所述的搅拌装置为水下推进器；所述的水解池的进水方式为下进上出。

5.如权利要求4所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，3

所述的水下推进器的功率密度为0.5-2.0w/m。

6.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征-1在于，所述的水解池的污泥接种量为10-15gVSS·L ，所述的好氧池的污泥接种量为-1

10-15gVSS·L 。

7.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，所述的好氧池采用推流式好氧池，该推流式好氧池内设有廊道，所述廊道的总长度和宽度之比为（2:1）-（50:1）；所述的好氧池内安装有曝气装置，所述的曝气装置的布置方式为线型布置。

8.如权利要求7所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，所述廊道的总长度和宽度之比为（5:1）-（20:1）；所述的曝气装置为强切曝气器，所述的强

3 3

切曝气器的曝气风量为10-50m/min/1000m。

9.如权利要求1所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，其特征在于，

3 2

所述的二沉池的表面负荷为0.3-1.0m/m/h；在稳定运行阶段，所述的水解池的污泥浓度-1 -1为5.0-9.0gVSS·L ，所述的好氧池的污泥浓度为4.0-8.0gVSS·L 。

10.一种实施如权利要求1～9中任一项所述的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法的装置，其特征在于，其包括一水解池、一好氧池和一二沉池，该水解池的出口与该好氧池的入口连接，该好氧池的出口与该二沉池的入口连接，从该好氧池至该水解池设一第一回流管，从该二沉池至该水解池设一第二回流管。

说明书全文

深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理领域，尤其涉及深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置。

背景技术

[0002] 为了遏制水体环境质量的进一步恶化，国家污水综合排放标准逐次提升，提高废水处理深度已经成为水处理领域的开发热点。

[0003] 常规生化处理后，二级出水仍含有不少可生物降解有机物（BCOD），为提高废水的处理深度，需要对二级出水进一步处理。混凝沉淀、吸附、过滤、高级氧化、膜技术等，通常作为对二级出水进一步处理的技术，事实上也有不同数量的应用，但是这些方法，除混凝-沉淀-过滤外，建设费用或处理价格是昂贵的，从技术和经济可行性角度分析，如果活性污泥法有效，即通过提高生物降解深度以达到良好的出水水质是可行的，将可生物降解有机物（BCOD）几乎甚至全部去除，则优势无疑是巨大的。

[0004] 现代废水生物处理技术已经不仅仅局限于某种单一工艺，往往都会有厌氧、缺氧或者好氧的结合，其中水解/好氧工艺在废水处理领域应用广泛。水解/好氧工艺主要由水解池和好氧池组成，根据水解处理和好氧处理的完成次序可分为两类，先后完成和同时完成：

[0005] （1）先后完成反应。这是目前使用最多的一种形式，两个池体采用悬浮活性污泥法或者生物膜法，连续流法或者间歇流法，其主要是将水解池和好氧池串联，废水依次流过水解池和好氧池，水解为后续好氧提供了易降解组分，进而提高整个系统的处理效率。

[0006] （2）同时完成反应。即在水解/好氧串联的基础上加上上清液回流，使空间上分离且具有不同特性微生物降解群体的反应器具有同时对某一污染物进行降解的功能，从而起到相互强化的效果。水解池和好氧池可以采用生物膜法或活性污泥法，也可以采用生物流化床形式。

[0007] 现有的废水处理技术中，出水一般可生物降解有机物（BCOD）还有不少，出水要达到更高要求，一般还需要后续处理（例如物化法或后续生化法），这样成本提高，不利于广泛应用。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题在于为了克服现有的废水处理方法投资高、操作复杂的缺陷，提供了一种深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法及装置。本发明的废水深度处理装置及方法具有流程简单，操作简便，处理效率高，投资低等特点，适合工程推广用于提高废水处理深度。

[0009] 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

[0010] 本发明提供了一种深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法，包括如下步骤：采用悬浮活性污泥法，废水先进入水解池进行缺氧水解，之后进入好氧池深度处理，最后进入二沉池进行泥水分离，即可出水；同时，好氧池的出水混合液回流至水解池的回流比为1.0-8.0，二沉池的污泥回流至水解池的回流比为0.5-2.0。

[0011] 其中，所述的悬浮活性污泥法可为本领域常规使用的悬浮活性污泥法，一般是指含有微生物的活性污泥悬浮在废水中的废水生物处理方法。

[0012] 其中，所述的废水可为本领域常规处理的工业废水，包括石油化工生产废水和制-1药工业废水；所述的废水的各指标一般为：COD（化学需氧量）值较佳地为500～5000mg·L ，-1
挥发酚浓度较佳地为0～1500mg·L ，pH值较佳地为6～9。

[0013] 所述的废水处理规模不限，基本上本领域常规处理废水的处理工艺规模均可适3 -1
用，较佳地废水处理量为0～8000m·d ，处理量不为0。

[0014] 本发明中，该深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法的整个系统进水负-3 -1荷较佳地为0.3-1.5kgCOD·m ·d 。

[0015] 其中，所述的水解池与好氧池的体积比较佳地为（0.25:1）-（1.5:1）。

[0016] 其中，所述的水解池内较佳地安装有搅拌装置，通过安装搅拌装置实现水解池底部无死角；所述的搅拌装置较佳地为水下推进器，所述的水下推进器的功率密度较佳地为3 3
0.5-2.0w/m，更佳地为0.6-1.0w/m。所述的水解池的进水方式较佳地选择下进上出，在水下推进器的作用下，水流呈螺旋型流态，污泥呈梯度分布，有利于维持水解池高污泥浓度。
-1
所述的水解池的污泥接种量较佳地为10-15gVSS·L 。所述的缺氧水解是指水解池处于缺氧状态下的水解，并不是指厌氧水解，该缺氧水解过程在常温下即可进行，出水无厌氧水解所具有的不良气味，如甲烷等。

[0017] 其中，所述的好氧池较佳地采用推流式好氧池，该推流式好氧池内设有廊道。所述廊道的总长度和宽度之比较佳地为（2:1）-（50:1），更佳地为（5:1）-（20:1）。所述的好氧池内较佳地安装有曝气装置，所述的曝气装置较佳地为强切曝气器，更佳地为上海心缘环3
境工程有限公司生产的HS强切曝气器。所述的强切曝气器的曝气风量较佳地为10-50m/
3 3 3
min/1000m，更佳地为15-30m/min/1000m ；所述的曝气装置的布置方式较佳地为线型布-1
置。所述的好氧池的污泥接种量较佳地为10-15gVSS·L 。

[0018] 其中，所述的二沉池的表面负荷较佳地为0.3-1.0m3/m2/h，更佳地为0.5-0.75m3/2
m/h。

[0019] 本发明中，在稳定运行阶段，所述的水解池可以维持高污泥浓度，较佳地为-1 -15.0-9.0gVSS·L ；所述的好氧池的污泥浓度较佳地为4.0-8.0gVSS·L 。

[0020] 本发明还提供了一种实施上述深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法的装置，其包括一水解池、一好氧池和一二沉池，该水解池的出口与该好氧池的入口连接，该好氧池的出口与该二沉池的入口连接，从该好氧池至该水解池设一第一回流管，从该二沉池至该水解池设一第二回流管。

[0021] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

[0022] 本发明所用试剂和原料均市售可得。

[0023] 本发明的积极进步效果在于：

[0024] （1）本发明的装置内污泥负荷低，污泥浓度高，泥龄长，生物相丰富，可以提高废水处理深度，经本发明的废水深度处理装置处理后的出水可生物降解有机物（BCOD）几乎完全去除，出水可以达到城镇污水排放一级A标准GB18918-2002和国家污水综合排放一级标准GB8978-1996。

[0025] （2）本发明的深度处理废水的水解/好氧循环悬浮活性污泥法具有流程简单，操作简便，处理效率高，运行成本低等特点，适合工程推广用于提高废水处理深度。

[0026] （3）本发明中，水解池和好氧池为一体化循环模式，好氧池的末端混合液和二沉池的污泥均回流至水解池。同一反应池中同时含有水解菌和好氧菌，可以有效地发挥水解处理和好氧处理的优势，协同作用明显。

附图说明

[0027] 图1为本发明一较佳实施例的废水深度处理装置结构示意图。

具体实施方式

[0028] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

[0029] 下述实施案例中，COD（化学需氧量）、污泥浓度的检测方法均按国家标准执行《水和废水监测分析方法》，中国环境科学出版社，第四版，2002年；具体为，COD的检测方法为重铬酸钾法，污泥浓度的检测方法为重量法。

[0030] 城镇污水排放一级A标准GB18918-2002，规定COD小于50mg·L-1，BOD（生化需氧-1 -1量）小于10mg·L ；国家污水综合排放一级标准GB8978-1996，规定COD小于100mg·L 。

[0031] 实施例1

[0032] 一种废水深度处理装置，如图1所示。该废水深度处理装置包括水解池1、好氧池2和二沉池3，该水解池1的出口与该好氧池2的入口连接，该好氧池2的出口与该二沉池
3的入口连接，从该好氧池2至该水解池1设第一回流管4，从该二沉池3至该水解池1设第二回流管5。

[0033] 实施例2

[0034] 山东某石化废水处理工程：废水中含有石油类、挥发酚和醇类物质，该工程废水水3 -1 -1 -1
量为2000-2500m·d ，废水COD：500-1500mg·L ，挥发酚50-150mg·L ，pH为8-9。采用实施例1的废水深度处理装置处理该生产废水。

[0035] 该废水深度处理装置中：（1）水解池的有效容积为2300m3，内设水下推进器一3
座，用于搅拌，单机功率为2.2kw；（2）好氧池的有效容积为3700m，好氧池内安装HS强切
3 3
曝气器，呈线型布置，曝气强度为16m/min/1000m ；（3）二沉池的直径为16m，表面负荷为
3 2
0.41-0.52m/m/h。

[0036] 由于废水中含有毒有害物质挥发酚，水解池与好氧池的体积比为0.62:1，污泥回流比为1.0，混合液回流比为3.0。进水挥发酚的浓度在水解池内得到有效降低，对生物基本不产生抑制作用。水解池内可以对挥发酚进行水解，也可以对回流液中二次基质进行水解。水解池的进水方式为下进上出，采用水下推进器为搅拌装置，废水流态为螺旋型，有利于维持水解池高污泥浓度。

[0037] 系统进水流量平均值为2200m3·d-1，COD平均值为1000mg·L-1，有机负荷为-3 -10.37kgCOD·m ·d 。在装置启动阶段，整个系统（包括水解池和好氧池）的污泥接种量为-1 -1
10.8gVSS·L ；稳定运行阶段，水解池污泥浓度平均值为6.2gVSS·L ，好氧池污泥浓度平-1
均值为5.8gVSS·L 。一年多的运行结果显示，该系统运行稳定，保证二沉池污泥回流比为1.0，不同好氧池混合液回流比下的出水水质结果如表1所示，当好氧池混合液回流比为-1 -1
3.0时，进水挥发酚浓度在50-150mg·L 之间波动，水解池出水挥发酚降至0.5-10mg·L ，-1
二沉池出水COD为20-40mg·L ，挥发酚未检出，pH为6.5-7.5。COD去除率达到97.0%，挥发酚去除率达到99.9%，出水中几乎不含可生物降解有机物BCOD。该出水达到城镇污水排放一级A标准GB18918-2002。

[0038] 表1实施例2的不同好氧池混合液回流比条件下的出水水质

[0039]

[0040] 实施例3

[0041] 贵州某制药废水处理工程

[0042] 该企业是一家生产包括片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂、糖浆剂等10种生产剂型为主3 -1 -1
的制药公司，废水主要来源于中成药生产过程，水量为2400m·d ，COD浓度为5000mg·L 。
采用实施例1的废水深度处理装置处理该生产废水。

[0043] 该废水深度处理装置中：（1）水解池的有效容积为4300m3，内设水下推进器两座3
（搅拌作用），单机功率为1.8kw；（2）好氧池的有效容积为9000m，好氧池内安装HS强切曝
3 3
气器，呈线型布置，曝气强度为26.9m/min/1000m ；（3）二沉池的直径为15m，表面负荷为
3 2
0.57m/m/h。水解池和好氧池均采用悬浮活性污泥法的装置。

[0044] 废水中含有中成药生产过程中产生的慢降解物质，水解池与好氧池的体积比为0.48:1，慢降解物质在水解池内经水解作用转化为生化性较好的物质，利于后续好氧处理。
水解池的进水方式为下进上出，采用水下推进器为搅拌装置，水流呈螺旋型流态，污泥呈梯度分布，有效维持水解池内高污泥浓度。

[0045] 系统进水流量平均值为2400m3·d-1，COD平均值为5000mg·L-1，有机负荷为-3 -10.9kgCOD·m ·d 。在装置启动阶段，整个系统（包括水解池和好氧池）的污泥接种量为-1 -1
12.8gVSS·L ；稳定运行阶段，水解池污泥浓度平均值为6.5gVSS·L ，好氧池污泥浓度平-1
均值为6.1gVSS·L 。保证二沉池污泥回流比为1.0，不同好氧池混合液回流比下的出水-1
水质结果如表2所示，当好氧池混合液回流比为4.0时，出水COD为40-60mg·L ，pH为
6.8-7.2，可生物降解有机物BCOD基本完全去除，COD去除率达到99.0%。该出水达到国家污水综合排放一级标准。

[0046] 表2实施例3的不同好氧池混合液回流比条件下的出水水质

[0047]好氧池混合液回流比出水COD（mg·L-1） COD去除率
0 100～200 97.0%
2.0 60～100 98.4%
4.0 40～60 99.0%

[0048] 实施例4

[0049] 江苏某塑料助剂厂废水处理工程

[0050] 废水中固体悬浮物和油类较多，有机物成分复杂，含有异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二异丙苯、丙酮、苯酚等有毒有害难降解物质。该工程综合设计污水量为900m3·d-1，实际运行量为500-600m3·d-1，COD和苯酚含量分别为3000-4000mg·L-1、500-1200mg·L-1。采用实施例1的废水深度处理装置处理该生产废水。

[0051] 该废水深度处理装置中：（1）水解池的有效容积为900m3，内设水下推进器一座（搅拌作用），单机功率为1.0kw；（2）好氧池的有效容积为2400m3，好氧池内安装HS强切曝气器，呈线型布置，曝气强度为15-20m3/min/1000m3；（3）二沉池的直径为10m，设计表面负荷为0.5m3/m2/h，实际运行过程中表面负荷为0.3m3/m2/h。水解池和好氧池均采用悬浮活性污泥法的装置，水解池进水方式为下进上出。

[0052] 该废水属于难处理废水，含有异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二异丙苯等难降解物质以及高浓度苯酚。水解池与好氧池的体积比为0.38:1，水解池本身对废水中有毒有害有机物有强大的稀释作用；同时污泥回流和好氧池混合液回流也可以对废水中有毒有害有机物进行稀释，这些因素保证污染物质对微生物基本不产生抑制作用，使得生化系统运行稳定。水解池内微生物对难降解物质进行水解，提高其可生化性，利于后续好氧处理。

[0053] 系统进水流量平均值为550m3·d-1，COD平均值为3500mg·L-1，有机负荷平均值为0.58kgCOD·m-3·d-1。在装置启动阶段，整个系统（包括水解池和好氧池）的污泥接种量为14gVSS·L-1；稳定运行阶段，水解池污泥浓度平均值为6.8gVSS·L-1，好氧池污泥浓度平均值为6.5gVSS·L-1。两年多的运行结果显示，该系统运行稳定，保证二沉池污泥回流比为1.0，不同好氧池混合液回流比下的出水水质结果如表3所示，当好氧池混合液回流比为6.0时，二沉池出水COD为40-70mg·L-1，去除率达到98.0%，出水苯酚小于0.1mg·L-1，去除率达到99.9%，出水中可生物降解有机物BCOD小于1.0mg·L-1。该出水达到国家污水综合排放一级标准。

[0054] 表3实施例4的不同好氧池混合液回流比条件下的出水水质

[0055]

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