[发明专利]废水预处理方法以及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水预处理方法及其在污水处理中的应用，特别是一种污泥进料化废水预处理方法及其在污水处理中的应用。

背景技术

在我国，城市污水处理厂作为废水间接排放源的处置场所，其接纳的各种废水，特别是工业废水，成分日益复杂。2007年浙江省环境状况公报显示，省内50家已投入正常运行的城市污水处理厂排放达标率为58.8％，主要超标污染因子为氨氮和总磷。未经预处理的工业污水氮磷负荷超出了污水处理厂的处理能力，影响了污水处理设施的正常运行，导致部分集中污水处理厂的出水氨氮和总磷超标排放，使污水处理厂的成为水体氮磷重要来源。因此，经常需要对各种来源的废水进行预处理以满足污水处理厂，特别是污水生物处理厂的进水要求。

目前，常见的废水预处理法主要是稀释法：当废水中污染物浓度超过生物处理的极限允许浓度时，为保证生物处理的正常进行，可采用简单的稀释法，将废水中污染物浓度降低到极限浓度以下。最简单、经济的方法是废水稀释法，即将不同的废水和/或污水混合起来，彼此稀释，可将污染物浓度降低到极限允许浓度以下。在一些情况下，也可采用处理过程中的出水稀释或用清水稀释。然而，废水和/或污水中的污染物浓度经常很高，即使混合也难以将污染物浓度降低到极限允许浓度以下。另外，使用处理过程中的出水稀释或用清水稀释会造成处理成本的大幅度上升。

此外，许多污水生物处理厂在实际运行过程中还面临以下问题：(1)进水水量不足，主要由超前规划和污水排放系统故障导致，影响污水处理装置的运行；(2)进水水质不稳定，主要原因是工业废水排入管网以及节假日和季节变化等导致的生活习惯改变等，可造成冲击负荷影响污水处理效果；(3)碳源不足，这是各污水处理厂所共同面临的问题，主要由现代生活习惯所致，可导致生物的营养物失衡影响氮和磷的去除效果。在面对这些问题时，传统活性污泥法日益暴露出以下缺陷：(1)曝气池中生物浓度低；(2)耐水质、水量冲击负荷能力差，运行不够稳定；(3)易产生污泥膨胀；(4)污泥产量大；(5)基建和运行费用高，占地面积大等。

因此，仍然需要发展新的废水预处理方法以使预处理后的废水更加适合采用污水生物处理方法进行处理。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种废水预处理方法，包括以下步骤：(1)将废水进料引入第一曝气池的第一端与第一浓缩混合液混合得到第一混合液；(2)将第一混合液在第一曝气池的曝气段进行曝气处理从而在第一曝气池的第二端得到第二混合液；(3)将第二混合液引入第一沉淀池进行沉淀处理从而得到上清液和第一浓缩混合液；(4)将上清液排出，并且将至少部分第一浓缩混合液回流返回第一曝气池的第一端使得污泥龄大于50天，优选大于100天，更优选大于300天，更优选大于1000天，更优选大于2000天，更优选大于5000天。

通常，随着污泥泥龄的延长，整个系统排放的剩余污泥将减少，从而有利于改善环境保护和减少运行成本。

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中在将废水进料引入第一曝气池的第一端之前，对废水进料进行沉砂处理使得每吨废水的沉砂量不大于0.1升，优选不大于0.05升，更优选不大于0.03升。

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中第一混合液的污泥浓度为2000～30000mg/L，优选2500～20000mg/L，更优选3000～10000mg/L，更优选3000～7000mg/L。在一些情况下，第一混合液的混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)和混合液悬浮固体(MLSS)的比值小于0.8，优选小于0.7，更优选小于0.5。

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中第一曝气池的曝气处理时间为0.1～4小时，优选0.5～2小时，更优选0.5～1.5小时。

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中第一沉淀池沉淀处理时间为0.8～6小时，优选1～4小时，更优选1～3小时。

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中第一曝气池的曝气处理时间与第一沉淀池的沉淀处理时间的比为1∶0.5～1∶6，优选1∶1～1∶3，更优选1∶1.5～1∶2，最优选1∶2；

根据本发明的废水预处理方法的一些实施方案，其中上清液的化学耗氧量(COD)为30-500mg/L，优选50-250mg/L，更优选80-150mg/L。