[发明专利]零能耗的城市污水强化吸附AB处理方法

说明书

技术领域

本发明属于一种污水处理技术，具体是涉及一种城市污水的零能耗的吸附-生物降解的处理方法。

背景技术

AB工艺是吸附-生物降解(Adsorption-Biodegradation)工艺的简称。这项污水生物处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院的宾克(Botho Bohnke)教授在传统的二级生物处理系统基础上于70年代中期所开创的污水生物处理工艺。早期污水处理工艺，存在的去除难降解有机物和除氮脱磷效率低下，及投资和运行费用过高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，宾克开发出了AB法污水处理工艺。AB工艺由污水预处理段、A段和B段等3段组成。预处理段只设格栅、沉砂池或曝气沉砂池等简易处理设备，不设初次沉淀池。A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池和二次沉淀池所组成。AB法系在传统两级活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的，属超高负荷活性污泥法。A段的负荷高，为增殖速度快的微生物种群提供了良好的环境条件，A段对污染物的去除，主要是依靠生物污泥的吸附作用。这样，某些重金属和难降解有机物质以及氮、磷等植物性营养物质，都能通过A段得到一定的去除，因此大大减轻B段的负荷。自上世纪80年代起，国内逐步开始将AB法应用到城市污水处理和工业废水处理工程中，已建成相当数量的AB法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十分可观的社会效益和环境效益。AB法与传统的活性污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面均有明显的优点。近年来，一些新的污水处理技术被用于AB法的改进和改良，引起人们的广泛关注。特别是欧洲最佳污水处理厂-奥地利strass污水处理厂，在AB法的基础上应用了高效曝气系统、B段前置反硝化、厌氧氨氮氧化技术和高效沼气发电技术，使得该厂的污水处理的能耗能够自给自足，成为新一代“绿色”污水处理厂的典范。

美国专利(US patent application no.20080223783)发明了一种由好氧膜生物反应器和厌氧污泥消化组成的污水处理系统。剩余污泥由好氧膜生物反应器排放后，进入污泥消化池进行厌氧消化。同时，厌氧污泥循环回流到好氧膜生物反应器。该处理方法具有高效和低污泥产率的特点。

发明内容

本发明目的在于提供一种零能耗的城市污水强化吸附AB处理方法。其特征在于，通过将消化污泥回流到吸附池，提高吸附池污泥的有机物吸附量，从而使污水中的大部分有机物被污泥吸附并运载到厌氧污泥消化单元经厌氧消化转变为沼气，然后通过沼气能量的回收利用从而可以提供污水和污泥处理的能耗(电能和热能)。具体包括如下步骤：

(1)经过预处理的污水和由中间沉淀池而来的回流污泥d一起进入吸附池，同时由厌氧污泥消化单元回流的消化污泥全部或部分进入吸附池，污水和污泥经曝气或搅拌形成混合液a。

(2)混合液a进入中间沉淀池后，经澄清的污水作为混合液b进入曝气池；污泥从中间沉淀池底部排出，其中部分作为回流污泥d进入吸附池，其余部分作为剩余污泥f排放至污泥浓缩单元。

(3)混合液b和由二次沉淀池而来的回流污泥e一起流入曝气池，同时由厌氧污泥消化单元回流的消化污泥部分或全部进入曝气池，污水和污泥经曝气形成混合液c。

(4)混合液c进入二次沉淀池后，经澄清的污水作为出水排出系统；污泥从二次沉淀池底部排出，其中大部分作为回流污泥e进入曝气池，其余部分作为剩余污泥g排放至污泥浓缩单元。

(5)在污泥浓缩单元，浓缩污泥排放至厌氧污泥消化单元进行消化处理，被去除的污泥中的水分(如上清液)回流至污水预处理。

(6)厌氧污泥消化单元在厌氧条件下消化污泥，产生以甲烷为主的沼气和消化污泥；在污泥消化单元的排出污泥中，一部分消化污泥全部回流至吸附池或者曝气池，或者按比例分别回流至吸附池和曝气池，其余部分消化污泥按国家要求进行污泥脱水及处置。

所述步骤1是吸附池接受由污水预处理而来的污水，同时回流的消化污泥进一步提高生物污泥的吸附能力；吸附池中的溶解氧浓度控制在低于1.0mg/L，除曝气设施外可设置机械搅拌器或水下推流器，以加强搅拌混合作用。污水预处理可包括粗格栅、细格栅、沉砂池等，用以去除体积较大的悬浮物、漂浮物和比重较大的无机颗粒和油脂，以减轻后续工艺的负担。

所述步骤2是利用中间沉淀池将污泥和污水分离，30％～100％的污泥回流至吸附池，剩余污泥f排放至污泥浓缩单元进行浓缩。