[发明专利]利用摇蚊幼虫捕食作用强化改良分段进水污泥减量的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用摇蚊幼虫捕食作用强化改良分段进水污泥减量的装置和方法，属于生化法污水生物处理技术领域。在不新增构筑物条件下，通过在改良分段进水脱氮除磷装置第三段好氧反应器接种摇蚊幼虫并根据摇蚊幼虫生长习性对工艺参数进行适当调整使该装置具有同步硝化反硝化效果脱氮除磷同时对剩余污泥进行减量化处理。特别适用于污水处理厂的提标改造以及一体化污水处理厂的新建。

背景技术

改良分段进水脱氮除磷工艺是近年来新开发的生物脱氮除磷工艺，它将UCT工艺和分段进水工艺结合起来，具有合理利用原水碳源、不需要硝化液回流和高效脱氮除磷等优点。

在污水得到处理的同时会产生大量剩余污泥，剩余污泥处理投资运行费用高，如果不能得到及时处理还会对环境造成二次污染。因此对于污泥减容及污泥减量技术的研究一直是人们关注的热点。利用微型动物进行污泥减量更是近年来的研究重点。微型动物的捕食作用产生的污泥减量具有能耗低，不会对环境造成二次污染等优点。

摇蚊，双翅目长角亚目摇蚊科的通称，为一类十分常见，数量众多，在淡水水域生态平衡和养鱼事业方面具有重要意义的昆虫。摇蚊成虫几不取食，或摄食少量含有糖分的液体。雌虫一生一般只产一次卵，直接产于水面。摇蚊的幼虫期占据整个生活史的大部分时间，由2周至4年不等，一般为4～5月。摇蚊幼虫是微型动物的一种，俗称“红虫”，其种类多，分布广，生物量约占底栖生物总量的70-80%，是构成水生食物网的主要环节。主要以水底有机物碎屑为食，且摄食量相当可观。

国内外关于摇蚊幼虫的研究主要集中在去除水体中肆意孽生的摇蚊幼虫及将其应用于水体的指示生物。近来，首次发现摇蚊幼虫具有污泥减量、改善污泥沉降性的作用。如何在污水得到高效脱氮除磷处理基础上，同步利用摇蚊幼虫等微型动物的捕食作用对剩余污泥进行减量化处理，实现稳定脱氮除磷和节能、高效污泥减量技术于一体的组合系统，已成为现阶段污水处理领域的重大需求。

发明内容

本发明的目的是针对目前改良分段进水工艺在处理污水的同时产生大量剩余污泥的问题，结合同步硝化反硝化、节能降耗和污泥减量三个关键技术，提出一种基于改良分段进水的污水处理装置及方法，通过在第三段好氧反应器增加填料、接种摇蚊幼虫并对运行参数进行适当调整，在不影响污水脱氮除磷的同时利用微生物的捕食作用进行污泥减量化处理，扩展原有改良分段进水工艺功能，升级为集同步硝化反硝化效果的脱氮除磷和高效污泥减量技术于一体的组合系统，提高总氮去除率，强化污水处理系统的整体性能，在不新增构筑物的条件下实现污水生物脱氮除磷与剩余污泥减量同时进行，为城镇污水处理厂提标改造提供理论基础和技术支持。

为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用摇蚊幼虫捕食作用强化改良分段进水污泥减量装置，主要有污水水箱、厌氧反应器、第一段缺氧反应器、第一段好氧反应器、第二段缺氧反应器、第二段好氧反应器、第三段缺氧反应器、第三段好氧反应器、沉淀池和摇蚊收集器组成；所述污水水箱由进水管及进水泵分别与厌氧反应器、第二段缺氧反应器、第三段缺氧反应器连接，厌氧反应器与三个A/O反应器顺次连接，第三段好氧反应器分别连接到沉淀池和摇蚊收集器，沉淀池部分污泥经污泥回流泵连接到第一段缺氧反应器，第一段缺氧反应器中泥水混合液通过泥水混合液回流泵连接到厌氧反应器。其特征在于：所述厌氧反应器和第一段缺氧反应器、第一段好氧反应器、第二段缺氧反应器、第二段好氧反应器、第三段缺氧反应器、第三段好氧反应器间通过隔板分离为7个格室，并且隔板间设有连通管以防止混合液的返混现象；每个缺氧反应器和好氧反应器体积比为1:2，厌氧反应器和缺氧反应器体积比为1:1；所述厌氧反应器、第一段缺氧反应器、第二段缺氧反应器、第三段缺氧反应器中均设置有搅拌器；所述第一段好氧反应器、第二段好氧反应器、 第三段好氧反应器中均设有曝气装置，在第三段好氧反应器中曝气装置距底部3-5cm；所述第三段好氧反应器内部放置填料；所述第三段好氧反应器上部安装拦截筛网，并通过气泵与摇蚊收集器连接；所述第三段好氧反应器底部设粪便排放阀定期排放摇蚊幼虫排泄物；所述第三段好氧反应器泥水混合液出口、沉淀池出水口和污泥回流口均设有拦截筛网对填料、摇蚊幼虫以及摇蚊进行有效拦截，保证出水水质同时防止摇蚊幼虫进入到除第三段好氧反应器以外的反应器中；所述第三段好氧反应器安装DO仪，在线对第三段好氧反应器中曝气装置的曝气量进行控制。

一种利用摇蚊幼虫捕食作用强化改良分段进水污泥减量的方法，该方法的具体步骤为：