[发明专利]生物污水处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理工艺和装置，尤其涉及一种生物污水处理工艺 和装置，属于水处理领域。

背景技术

随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展 的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。

生物污水处理工艺是污水处理工艺中比较特殊的一种，又称为活性污泥 法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。在好氧生物污水处理系统中， 微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有机污染物，然后进行微生物和 水的分离操作，达到净化污水的目的。溶解氧英文名称为Dissolved Oxygen， 通常记作DO，是指溶解在水里氧的含量，用每升水里氧气的毫克数表示，单 位为mg/L。水中溶解氧的多少是生物污水处理工艺中非常重要的一个指标。

为了使水中微生物获得足够的溶解氧，人们利用鼓风机压缩空气或者通 过表面搅拌向水中进行充气。为微生物提供氧气的鼓气装置以及配套的管线、 固定装置等，统称为曝气系统。曝气系统有盘式曝气系统、管式曝气系统、 表曝系统等。

在污水净化过程中，除了要去除水中的有机物，另外还要去除污水中的 含氮化合物。总氮是衡量水体中污染程度的一个重要指标，总氮英文名称为 total nitrogen，通常记作TN，总氮包括水体中所有含氮化合物中的氮元素 的总和。例如亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮以及有机含氮化合物等。水 体中氮元素的去除是通过三个阶段完成的，首先将有机氮转化成氨氮，然后 将氨氮氧化成硝态氮，最后将硝态氮还原为氮气或一氧化二氮释放到大气中。 其中，将氨氮氧化为硝态氮的过程为硝化反应；将硝态氮还原为氮气或一氧 化二氮的过程为反硝化反应，也就是脱氮过程。如果硝化反应和反硝化反应 发生在同一生物反应池内，即为同步硝化反硝化。同步硝化反硝化可以分为 短程同步硝化反硝化和全程同步硝化反硝化。生物反应池可以按照氨氮→亚 硝酸盐→氮气的过程实现短程硝化反硝化脱氮，即将氨氮氧化控制在亚硝化 阶段，然后进行反硝化，这两阶段反应会同步发生，这种现象叫做短程同步 硝化反硝化。传统的可以按照有机氮→氨氮→亚硝氮→硝氮→亚硝氮→氮气 的过程实现全程硝化反硝化脱氮的现象，即氨氮氧化处在硝化阶段，然后进 行反硝化，且两个阶段同步发生，这种现象叫做全程同步硝化反硝化。同步 硝化反硝化的优点是显而易见的，可以简化工艺和节省空间占地。

传统的生物污水处理工艺中，曝气池溶解氧一般控制在2mg/L左右，而 且认为溶解氧越高，越有利于废水中有机物的去除，但在提高溶解氧的同时， 需要更大的曝气能耗，提高了生物污水处理工艺的运行成本，溶解氧越高， 越不能实现同步硝化反硝化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种生物污水处理工艺，该生物污水处理工艺 能够降低曝气能耗，实现同步硝化反硝化。

本发明的另一个目的是提供一种生物污水处理装置。

为了实现以上的发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种生物污水处理工艺，包括如下步骤：

将污水通入生物反应池，所述生物反应池中的泥水混合物和通入的污水 混合后，进入曝气区域，所述曝气区域的溶解氧为0.1～0.5mg/L，将通过曝 气区域的泥水混合物分离得到清水。所述曝气区域的溶解氧优选为0.15～ 0.4mg/L，更优选为0.25～0.35mg/L。

传统的生物污水处理工艺中，曝气池溶解氧一般控制在2mg/L左右，而 且认为溶解氧的浓度越大越好，本发明人经过长期的摸索研究发现，如果曝 气区域的溶解氧浓度为0.1～0.5mg/L，曝气池中溶解氧浓度值不超过这个范 围的话，不仅对废水中有机物的去除有利，而且同时实现了同步硝化反硝化 的脱氮过程，因此不需要再进行反硝化池的脱氮处理，节约了工艺步骤和设 备。

上述的生物污水处理工艺中，所述生物反应池中的泥水混合物和通入的 污水混和后的COD值和所述清水的COD值之差优选小于150mg/L，更优选小 于100mg/L，最优选小于50mg/L。