[发明专利]高效低能耗废水处理动态曝气技术

说明书

本发明涉及活性污泥法废水处理技术的改进。特别是涉及一种提高净化效率、降低电能消耗的活性污泥废水处理技术。

通常采用的活性污泥废水处理技术，存在着污泥膨胀、运行不稳定、电能消耗大和工程投资高等缺点，这在生活污水和各种类型的工业废水处理过程中普遍存在这些问题。而序列活性污泥法可以克服污泥膨胀的难题，但是曝气过程中动力消耗过高，曝气消耗的电能占了整个运行系统的95％，因此，降低曝气过程动耗是降低序列活性污泥法处理废水成本的关键。

本发明的目的是提供一种低能耗活性污泥法技术，该技术可以降低序列活性污泥法处理生活污水和BOD/COD≥0.2的工业废水的电能消耗达37％～52％。

序列活性污泥法省却了普通活性污泥法的二沉池，在一个或多个生化反应池中，按序间歇完成进水、曝气、沉淀、出水、排泥等主要运行步骤，达到对废水净化的目的。序列活性污泥法生化池混合液有机基质即有机污染物浓度和曝气供氧有着密切的关系。当混合液中有机基质含量高时，微生物降解有机质的耗氧量升高；当混合液中有机基质含量低时，微生物降解有机基质的耗氧量降低。在序列活性污泥法处理废水过程中，废水的有机基质浓度随曝气时间而不断变化，因而耗氧量也随时间不断变化。普通曝气方法的曝气速率是恒定的，即曝气量是恒定的，这就造成在很多情况下出现供氧速率远大于耗氧速率的情况，这就造成了过量曝气现象，浪费了电能，增加了废水处理成本。

本发明在序列活性污泥法处理废水过程中，重点解决了混合液中有机基质浓度和耗氧速率间的变化规律，获得了有机基质降解的动力学方程。在此基础上，采用计算机自动控制或手动控制动态曝气过程，其控制装置能快速(1秒～2分)响应曝气池混合液溶解氧浓度的变化。当混合液溶解氧浓度高至1.0～4.5mg/L时，控制装置将降低曝气量；当混合液溶解氧浓度低至0.3～2.0mg/L时，控制装置将提高曝气量。从而保持曝气池混合液有机基质分解速率和供氧速率的动态平衡，始终保持混合液溶解氧稳定在0.5～4.0mg/L的水平。这样既维持了水处理系统的净化效率，又达到了降低能耗、降低废水处理成本的目的。

由于这种技术采用间歇操作步骤，存在着好氧菌和兼性菌两类微生物菌对有机基质的交替作用，有效地分解了废水中的有机污染物。因而，对一些较难生物处理的废水和一些BOD/COD比值较低的废水，本技术比普通活性污泥法显示出更高的净化效率。

下面通过实例进一步描述本发明。

一个年产纸量为3.5万吨的中型造纸厂，日排废水7200吨。经4个月的连续测定，废水的基本数据见表1。