[发明专利]一种生物调控原位消解污泥的污水处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于污泥生物处理工艺技术领域，尤其与一种生物调控原位消解污泥的污水处理工艺有关，特别是一种微纳米臭氧气泡细胞破壁及光化生物消解污泥方法。

背景技术

随着水污染的日益严重，对各种污水进行经济有效的处理势在必行。

目前全球范围内已有数以万计的污水处理厂正在运行，且随着环境意识与环保要求的提高必将有更多的污水厂行将建设。污水生物处理以高效低耗的突出优点被广泛用于污水处理，以活性污泥和生物膜为代表的污水生物处理工艺在水污染治理方面已取得了巨大成功。然而，现有的污水生物处理工艺并不完善。在实际运行过程中，多数污水生物处理厂面临以下问题：

(1)进水量不足，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)进水水质量不稳定，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。现有污水生物处理工艺最引入注目的问题就是大量剩余污泥的产生。污泥处理的费用异常之高，大约占到污水处理厂建设和运行总费用的50％～60％左右。剩余污泥需要进行必要的处置因而增加了污水处理的运行费用。如图1-6所示，传统常见的污泥减量方法有：厌氧消化和好氧消化、污泥热处理法(例如湿式氧化法)、污泥浓缩法(例如重力浓缩法和气浮浓缩法)、污泥脱水法(例如机械脱水和化学混凝法)、污泥干化法(例如自然干化法和烘干法)，这些污泥减量方法并未完全解决污泥排放处置存在的一些弊端。

中国专利申请(公开号CN101481191A)公开了一种污泥回流消化减量的污水处理方法，其中将剩余污泥返回厌氧沉淀池中在厌氧沉淀池下部的沉淀污泥区长期积累以便将污泥消化减量，污水通过厌氧沉淀池后进行污水处理得到净化水和剩余污泥，未消化的污泥需要定期清掏。

美国专利申请(公开号US2002/0030003A1)也公开了一种活性污泥污水处理系统和方法，其中在接触罐中用污泥处理污水，然后在固液分离器中分离污泥和水，分离的污泥与部分污水在消化罐中混合并曝气以使污泥消化减量，经曝气的泥水混合液部分返回接触罐部分排出。

另外，现有的污水生物处理工艺中对磷的去除效果普遍不佳。磷是造成水体富营养化的主要因子，并且是人类可持续发展的重要元素，因此目前对水体中磷含量的控制日益严格，并且逐渐从单一“去除”转向“回收”。目前的脱磷工艺一般都是基于聚磷菌在厌氧释磷后在好氧状态下由微生物超量摄磷，因此只有排出一定量的剩余污泥来实现除磷，这就导致了难以实现原位污泥最大化的减量。

综上所述，急需研发新的污水生物处理方法并在污水处理过程中同步完成有机污泥的全部消解处理，才是真正完善的污水生物处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物调控原位消解污泥的污水处理工艺，本发明解决了现有活性污水处理工艺存在的大量剩余污泥产生、现有污水生物处理工艺存在的上述各项不足及污水生物处理工艺存在的去磷效果普遍不佳的问题。

为此，本发明采用以下技术方案：一种生物调控原位消解污泥的污水处理工艺，其特征是，所述的污水处理工艺如下：

第1步、将污水生物处理过程沉淀池的剩余污泥通过臭氧微纳米气泡处理后得到破壁细胞分解混合液，与原污水均质混合作为污水进水，进入厌氧缺氧池后进入好氧生化池；

第2步、将通过臭氧微纳米气泡处理后得到的破壁细胞分解混合液的部分混合液通过远红外线选择培养出活性核质光化微生物得到的混合液，与原污水均质混合进入厌氧缺氧池(也可直接进入好氧生化池)进行系列生化反应；

第3步、将好氧生化池反应后得到的混合液进行分离得到上清液和浓缩混合液；

第4步、将第3步分离得到的上清液排出，浓缩混合液返回执行第1步和第2步；

第5步、将第3步分离得到的上清液净化消毒处理作为出水排出，好氧生化池的池底污泥与厌氧缺氧池剩余污泥、无机粉沙进行干化处置。按上述步骤依次循环处理的活性污泥法污水处理工艺，可以实现污泥污水原位同步长期稳定运行而无需排出有机污泥，同时能保障污水处理达标排放。