[发明专利]一种生化污水处理工艺

说明书

本发明涉及一种生化污水处理工艺，相对于所有传统工艺，该工艺在生化处理池(1)中采用逆向循环混合，以及更高的循环倍率。主曝气区(6)中控制有限的溶解氧，主曝气区的污水进水混合点(4)设置在生化反应池(1)中远离于气提(2)的另一侧，该气提将混合液通过污泥稳定区(通道)循环回主曝气区(6)，污泥稳定区(通道)配置有澄清单元(3)，用于澄清出水(5)。在本发明中，气提(2)之后的混合液溶解氧浓度被提高，从而活性污泥得到额外的稳定化过程，持续提高污水处理能力，尤其是降解难生化物质、使出水中含氮物质最低，以及剩余污泥减量。

技术领域

本发明涉及一种生化污水处理工艺，应用于高级生化水处理领域。与现有技术相比，本发明尤其涉及到在生化处理池中增大池内物质的循环，以及采用新的循环方向和方法。

背景技术

在过去的几十年里，经典的生化水处理工艺得到了不断的改进。目前，经典的生化水处理工艺通常包括初沉池、活性污泥生化处理池、二沉池，其中二沉池污泥回流到生化处理池。例如，AO或者AAO工艺采用2级或3级生化处理(厌氧、缺氧、好氧)，或SBR工艺，这些都是目前的国际常规技术。为了更好地保护环境，国际上开始讨论所谓的第4级污水处理技术。

2006年3月，德国Wilke Engelbart博士在南京河海大学的技术交流会上公布了一个新的工艺，BioDopp工艺(国内也有翻译为″生物倍增″)。在这次会议上Engelbart博士，作为发明人，第一次公开交流了关于BioDopp工艺的所有基本技术细节和参数。之后，这个技术在中国得到较为广泛的推广和成功的应用。

相对于传统活性污泥法工艺，BioDopp工艺最令人印象深刻的重要特质是在整个生化曝气池中保持非常低的溶解氧浓度；公认的，在生化池大循环末端的溶解氧需控制在最大＜0.3mg/L。BioDopp工艺实现这个特点是通过在主生化区域采用特殊的曝气装置，该曝气装置于1987年分别在欧盟和中国申请了专利，参见EP0309474和CN87106301A。

此外，BioDopp工艺采用空气提推来循环活性污泥，并将待处理污水跟所循环的泥水混合物进行混合，通过这种方式，使得生化池内的泥水混合物沿着循环经过不同的曝气阶段和不同的混合状态。并且，实际操作中推崇池内混合物在水力停留时间(HRT)范围内循环倍率多达十倍，循环混合物通过集成的污泥截留装置的底部通道。相比其他工艺而言，BioDopp工艺的活性污泥浓度被大约提高两倍或更多，从而处理效果也达到翻倍。因此，通过污泥截留装置富集在生化池中污泥效率高于通常的二沉池。BioDopp工艺可以在有或者没有预澄清的情况下使用。

在中国的大型市政污水处理厂，已经多次证明BioDopp工艺是非常高效的活性污泥系统，硝化、反硝化与COD降解能够同步进行。然而，BioDopp工艺的出水并不能达到最近政府提出的更高出水要求，如地表水IV或III类标准。

发明内容

本发明的目的是为了改进污水处理方法，从而得到更好的出水效果，更好地保护环境。

原BioDopp工艺在处理污水水力停留时间(HRT)内采用例如10倍循环倍率，已经表现出了比传统工艺如AO、AAO或SBR好很多的出水效果。与之前的经验不同，目前新的研究表明，采用比原BioDopp工艺更高的循环倍率可以取得更好活性污泥处理效果，和更洁净的出水水质。

然而，由于生化处理池内的大循环需通过气提推流实现，气提推流同时提供了更多的氧传质到所循环的混合物中，这样所需要的更大的循环倍率会导致原有BioDopp过程发生巨大变化。为了同时控制BioDopp主曝气区的低溶解氧，也是为了同时控制出水的硝酸盐氮浓度，原有BioDopp工艺改进和池体结构的新设计是必要的，尤其是一个对气提在整个工艺中功能的全新的设计。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生化污水处理工艺，相对于AO、AAO和BioDopp工艺设计，本发明在生化池采用一个与传统做法相反的水流方向。