一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理方法及设备

摘要

一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理工艺及设备，在厌氧反应器内利用活性污泥选择收集器收集高浓度活性污泥，通过循环泵将高浓度活性污泥内循环，充分与污水中的污染物进行接触，对难生物降解的有机物及非溶解的有机物进行改质，改质后的污水再经二级好氧反应器降解。水解酸化反应器(厌氧反应器)内厌氧、兼氧、好氧活性污泥在不同断面互溶，使微生物在厌氧-兼氧-好氧交替环境下驯化，促进微生物的多样性及食物链的延伸性，提高厌氧段水解酸化反应效果，缩短反应历程，减少污泥产生量。

说明书

技术领域

本发明涉及有机废水处理技术领域，特别是一种高浓度活性污泥循环利用的 厌氧好氧污水处理工艺及设备。

背景技术

随着资源和能源的短缺，炼油工业在向规模化、深加工、细加工方向发展的 同时也在向劣质油加工方向扩展，炼油工艺越来越复杂，生产过程中产生的生产 污水的水质也就越来越复杂，处理难度越来越大，特别是原油深加工过程产生污 水，有机物浓度高，COD 4000-5000mg/L，B/C基本在0.3以下，可生化性差， 很难用单一用生物降解方法处理，随着外排污水指标要求的提高，污水综合治理 的工艺技术也在不断的更新。

中石油、中石化及国内炼油厂污水综合治理，大都采用A/O工艺和A²/O工 艺。其中厌氧反应的活性污泥大都为好氧之后的二沉池污泥的回流提供，回流比 100-200％，回流泥浓度6000-8000mg/L。

A/O工艺和A²/O工艺利用兼氧和厌氧微生物降解有机污染物的反应是个复 杂的过程，反应速度较慢，反应历程长。工艺设备占地面积大，操作难度较大。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种提高厌氧段水解酸化反应效果， 缩短反应历程的高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理方法及设备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理工艺，该工艺包括一下处 理步骤：

(1)在水解酸化反应器(或厌氧反应器)内利用兼氧和厌氧微生物对高浓 度难降解污水进行处理；

(2)在反应器内搅拌及推流的作用下，活性高、生存及增殖性能强的菌群 沉在水解酸化反应器(或厌氧反应器)底部并被安装在水解酸化反应器(或厌氧 反应器)底部的活性污泥选择收集器收集；

(3)利用循环泵将收集到的高浓度活性污泥以100-200％的回流比回流至厌 氧层和兼氧层，使高浓度活性污泥与高浓度难降解污水中的污染物充分接触，对 非溶解性及难降解的有机物进行改质，大分子有机物分解为较小分子有机物，难 生物降解有机物转化为可生物降解有机物，有机胺转化为氨氮及氨基酸并中和有 机物水解为有机酸产生的酸性。经改质后，污水中的有机物及有机氮可作为好氧 反应段微生物生长的碳源和氮源，提供新生微生物生存与增殖的能量；

(4)水解酸化反应器(或厌氧反应器)内生长能力差的丝状菌群、球衣状 菌群及无机污泥混合液上浮从水解酸化反应器(或厌氧反应器)上部出口排出， 进入一级好氧反应器。在一级好氧反应器内，好氧菌利用污水中的碳源开始快速 生长，并以污水中的污染物为底物，对污染物进行降解；

(5)经一级好氧反应器处理后的污水进入二级好氧反应器，活性污泥以污 水中可利用的氮源为底物对污染物进行降解；

(6)经二级好氧反应器处理后的污水指标达到工艺要求后进入二沉池，澄 清后的水出系统进入下一工序，沉淀浓缩后的污泥，一部分以30-70％回流比回 流到水解酸化反应器(或厌氧反应器)中部，与水解酸化反应器(或厌氧反应器) 内的微生物混合后再进行驯化，另一部分剩余的活性污泥排入活性污泥处理系 统；

上述工艺水解酸化反应器(或厌氧反应器)内水停留时间5-6小时。

上述工艺活性污泥选择收集器收集的高浓度活性污泥浓度可控制在 9000-12000mg/L；

上述工艺整个水解酸化反应器(或厌氧反应器)系统内污泥浓度2000 -2500mg/L；

上述工艺高浓度活性污泥内回流至厌氧和兼氧层面；溶解氧由兼氧层面向上 到出水口面以均匀梯度变化，兼氧层面溶解氧控制在0.8-1.0mg/L，由兼氧层 面到出水口面，溶解氧不断被微生物利用，至出水口面溶解氧控制在0.5-0.7 mg/L；

上述工艺高浓度活性污泥在水解酸化反应器(或厌氧反应器)内通过循环而 在厌氧-兼氧-好氧交替之中被驯化；

一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理设备，包括：水解酸化反 应器或厌氧反应器、循环泵、一级好氧反应器、二级好氧反应器及二沉池，其特 征在于：在水解酸化反应器或厌氧反应器底部安装有活性污泥选择收集器；

所述的一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理设备，活性污泥选 择收集器由两根主管道及若干支管构成，支管上开有若干孔，高浓度活性污泥由 孔进入支管管道，通过两根主管道被循环泵抽出。

本发明对高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理工艺的技术方案中， 使用一种高浓度活性污泥循环利用的厌氧好氧污水处理设备，包括：水解酸化反 应器(或厌氧反应器)、循环泵、一级好氧反应器、二级好氧反应器及二沉池， 在水解酸化反应器(或厌氧反应器)底部安装有活性污泥选择收集器；

上述设备活性污泥选择收集器由两根主管道及若干支管构成，支管上开有若 干孔，高浓度活性污泥由孔进入支管管道，通过两根主管道被循环泵抽出；

本发明采用高浓度活性污泥在水解酸化反应器(或厌氧反应器)内对炼油污 水中难降解有机物及非溶解性有机物进行改质，提高污水可生化性，降低后续好 氧反应段的处理负荷，通过在水解酸化反应器(或厌氧反应器)内安装活性污泥 选择收集器，将收集到的高浓度兼氧、厌氧活性污泥回流至水解酸化反应器(或 厌氧反应器)的中部，并通过减少回流比，将厌氧反应控制在水解酸化阶段，提 高了厌氧段水解酸化反应效果，缩短了反应历程。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；图2为活性污泥选择收集器平面图。

图中符号的意义如下：

1 水解酸化反应器或厌氧反应器

2 活性污泥选择收集器

3 循环泵

4 一级好氧反应器

5 二级好氧反应器

6 二沉池。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明做进一步详细的说明：

本发明处理设备包括：水解酸化反应器或厌氧反应器(1)、循环泵(3)、一 级好氧反应器(4)、二级好氧反应器(5)及二沉池(6)，在水解酸化反应器或 厌氧反应器底部安装有活性污泥选择收集器(2)。

工艺步骤为：

(1)在水解酸化反应器(或厌氧反应器)内利用兼氧和厌氧微生物对高浓 度难降解污水进行处理；

(2)在反应器内搅拌及推流的作用下，活性高、生存及增殖性能强的菌群 沉在水解酸化反应器(或厌氧反应器)底部并被安装在水解酸化反应器(或厌氧 反应器)底部的活性污泥选择收集器收集；

(3)利用循环泵将收集到的高浓度活性污泥以100-200％的回流比回流至厌 氧层和兼氧层，使高浓度活性污泥与高浓度难降解污水中的污染物充分接触，对 非溶解性及难降解的有机物进行改质，大分子有机物分解为较小分子有机物，难 生物降解有机物转化为可生物降解有机物，有机胺转化为氨氮及氨基酸并中和有 机物水解为有机酸产生的酸性。经改质后，污水中的有机物及有机氮可作为好氧 反应段微生物生长的碳源和氮源，提供新生微生物生存与增殖的能量；

(4)水解酸化反应器(或厌氧反应器)内生长能力差的丝状菌群、球衣状 菌群及无机污泥混合液上浮从水解酸化反应器(或厌氧反应器)上部出口排出， 进入一级好氧反应器。在一级好氧反应器内，好氧菌利用污水中的碳源开始快速 生长，并以污水中的污染物为底物，对污染物进行降解；

(5)经一级好氧反应器处理后的污水进入二级好氧反应器，活性污泥以污 水中可利用的氮源为底物对污染物进行降解；

(6)经二级好氧反应器处理后的污水指标达到工艺要求后进入二沉池，澄 清后的水出系统进入下一工序，沉淀浓缩后的污泥，一部分以30-70％回流比回 流到水解酸化反应器(或厌氧反应器)中部，与水解酸化反应器(或厌氧反应器) 内的微生物混合后再进行驯化，另一部分剩余的活性污泥排入活性污泥处理系 统；

实施例1.

厌氧反应器高浓度活性污泥内循环，促进难降解有机污水工艺技术应用于φ 14×12.6m水解酸化反应器与三级好氧反应器串联处理炼化企业高浓度难降解 的有机污水。高浓度的兼氧活性污泥由活性污泥选择收集器收集，以100-150％ 回流比回流至水解酸化反应器3.2m断面及9.4m断面，二沉池好氧活性污泥以 50％回流比回流至4.2m断面，剩余活性污泥经侧线进入污泥处理系统，污水处 理效果良好。

实施例2.

厌氧反应器高浓度活性污泥内循环，促进难降解有机污水工艺技术应用于φ10 ×10m厌氧反应器与二级好氧反应池串联处理高浓度难降解的有机污水，厌氧 (兼氧)活性污泥以150-200％回流比分别回流至1.5m断面及5.3m断面，二沉 池好氧污泥以40-50％回流比回流至2.5m断面，剩余污泥排入污泥处理系统。 厌氧反应器内污泥分布呈梯度变化，污水处理效果良好。