本發(fā)明屬于環(huán)境工程學(xué)科中污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對污水生物處理系統(tǒng)的腐殖生物耦合原位污泥減量方法。
背景技術(shù)：
活性污泥法是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的污水生物處理法，超過80%的污水處理廠采用此法作為處理系統(tǒng)的核心工藝。但是該法的最大弊端是在處理過程中有大量的剩余污泥產(chǎn)生，這部分污泥的成分較為復(fù)雜，含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)，如處置不當(dāng)，會給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染，而且污泥處理設(shè)施的投資及運(yùn)行費(fèi)用巨大，約占污水處理廠全部基建及運(yùn)行總費(fèi)用的60%以上。因此，開發(fā)一種既能降低污泥產(chǎn)率，又能保證污水處理效果的污泥減量技術(shù)，已經(jīng)是污水生物處理領(lǐng)域亟待解決的問題。
好氧-沉淀-厭氧（oxic-settling-anaerobic，osa）工藝是近年來研發(fā)的一種新型污泥減量技術(shù)，該工藝始于20世紀(jì)90年代，其主要技術(shù)特征是通過在傳統(tǒng)活性污泥工藝的污泥回流段增加一個解偶聯(lián)污泥厭氧反應(yīng)池，使處理系統(tǒng)的污泥處于好氧厭氧交替變化的環(huán)境；此時，微生物在好氧階段生成的atp不能立即用于細(xì)胞合成，而是在厭氧池內(nèi)作為維持微生物生命活動的能量來源被消耗掉，以此促進(jìn)微生物合成代謝與分解代謝相分離，從而達(dá)到污泥減量的目的。相關(guān)研究報道表明，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，osa工藝的污泥產(chǎn)量可降低約20%～50%左右。但是osa工藝有一個缺點(diǎn)，就是由于在反硝化和厭氧釋磷階段可供微生物利用的碳源較少，同時在好氧硝化階段所產(chǎn)生的部分硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭?，?dǎo)致污水中的溶解性有機(jī)物被優(yōu)先用于反硝化過程，在一定程度上抑制了聚磷菌的吸磷作用，因此通常osa工藝的脫氮除磷效果受到一定程度的限制。
為了解決osa工藝中存在的這些問題，有研究人員將活性污泥法的厭氧好氧（a-o）脫氮工藝與osa工藝相結(jié)合，組成了a-osa工藝。這種工藝的特點(diǎn)是在a-o工藝的污泥回流系統(tǒng)增加一個污泥厭氧反應(yīng)池，以實(shí)現(xiàn)污泥減量的同時，改善系統(tǒng)的脫氮除磷效果。若干研究結(jié)果表明，該工藝在相應(yīng)試驗(yàn)條件下，具有良好的污泥減量效果，在有機(jī)物去除方面，其cod去除率雖然隨污泥在厭氧反應(yīng)池停留時間的延長而略有提高，但要低于參照的a-o工藝；在脫氮方面，由于a-osa工藝的srt較長，雖可使硝化菌更好的硝化去除進(jìn)水及回流污泥中的氨氮，使其出水氨氮相對較好，但是在tn方面，a-osa工藝的出水則比a-o工藝要差。由此可見，a-osa工藝仍存在進(jìn)一步改進(jìn)的余地。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要是基于這一技術(shù)背景，針對osa和a-osa工藝中存在的上述問題，開發(fā)一種既能降低污泥產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)高效污泥減量的同時，又能提高其對污水中氮磷去除效率的污泥減量技術(shù)。為此，以一系列的試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，根據(jù)污水生物處理的好氧缺氧及解偶聯(lián)理論，提出一種新型的原位污泥減量工藝。即，在a-osa工藝的好氧段內(nèi)添加一定數(shù)量的復(fù)合腐殖生物填料，通過一段時間的運(yùn)行，使a-osa工藝好氧段曝氣池內(nèi)的活性污泥逐漸轉(zhuǎn)化為腐殖活性污泥，同時將a-osa工藝的污泥回流系統(tǒng)中的污泥停留池，改建為裝有復(fù)合腐殖生物填料的污泥解偶聯(lián)池，使系統(tǒng)回流污泥在該池內(nèi)停留一段時間進(jìn)行缺氧腐殖生化反應(yīng)后，再回流至a-osa工藝的進(jìn)水段。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)步驟：
一是為了能夠?qū)崿F(xiàn)普通活性污泥向腐殖活性污泥的轉(zhuǎn)化，提高污水處理效能，在a-osa工藝的好氧段內(nèi)的曝氣裝置上方安裝兩層穿孔濾板，并在兩層濾板之間的間隙中添加復(fù)合腐殖生物填料和輕石，此時活性污泥可以吸附腐殖生物填料釋放出的不溶性腐殖酸，使其轉(zhuǎn)化為可作為電子受體的還原態(tài)腐殖酸，進(jìn)而強(qiáng)化微生物新陳代謝過程中的胞外電子傳遞效率，最終將自身由普通的活性污泥轉(zhuǎn)化為具有較強(qiáng)脫氮除磷能力、污泥增殖速度較慢的腐殖活性污泥。
二是為了進(jìn)一步降低整個系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量，將a-osa工藝的污泥回流系統(tǒng)中的污泥停留池，改建為裝有復(fù)合腐殖生物填料的污泥解偶聯(lián)池，使系統(tǒng)回流污泥在該池內(nèi)停留一段時間后，再回流至a-osa工藝的厭氧段參與運(yùn)行。在這一過程中，可根據(jù)需要改變污泥解偶聯(lián)池進(jìn)水口的位置，調(diào)節(jié)該池的有效容積，以改變回流污泥在污泥解偶聯(lián)池的停留時間。通過這種交替好氧/厭氧循環(huán)的環(huán)境變化，并在復(fù)合腐殖生物填料的腐殖生化作用下，可刺激系統(tǒng)中的微生物合成代謝與分解代謝相分離，使系統(tǒng)中的活性污泥產(chǎn)生合成代謝與分解代謝的解偶聯(lián)效應(yīng)，從而達(dá)到污泥減量的效果。
本發(fā)明的積極效果是：
對于以a-o處理工藝為代表的推流式生物處理系統(tǒng)，通過這種技術(shù)改進(jìn)，不但可以使普通的活性污泥轉(zhuǎn)化為具有較強(qiáng)脫氮除磷能力、污泥增殖速度較慢的腐殖活性污泥，克服普通a-o處理工藝或a-osa工藝脫氮除磷效果受到限制的不利影響，獲得較好的污水處理效果，而且通過污泥解偶聯(lián)池的交替好氧/厭氧循環(huán)作用，使系統(tǒng)中的活性污泥產(chǎn)生合成代謝與分解代謝的解偶聯(lián)效應(yīng)，降低污泥產(chǎn)率，從而達(dá)到污泥減量的效果。
本發(fā)明的另一個積極效果是簡便易行，可節(jié)省對a-o處理工藝為代表的推流式生物處理系統(tǒng)的技術(shù)改造的投資。
具體實(shí)施方式
對以a-o處理工藝為代表的推流式生物處理構(gòu)筑物或a-osa工藝進(jìn)行技術(shù)改造時：
1.在a-o處理工藝或a-osa工藝的好氧段，沿曝氣池每隔一段，以間斷方式在曝氣池的曝氣裝置上方適當(dāng)高度，安裝兩層穿孔濾板，濾板長寬與好氧段相同，濾板間留有一定高度的間隙，大約在1～2米，在間隙內(nèi)添加一定量的復(fù)合腐殖生物填料和輕石。
2.在a-o處理工藝的污泥回流系統(tǒng)，增加一個裝有復(fù)合腐殖生物填料的污泥解偶聯(lián)池，或?qū)-osa工藝的污泥回流系統(tǒng)中的污泥停留池，改建為裝有復(fù)合腐殖生物填料的污泥解偶聯(lián)池，使系統(tǒng)回流污泥在該池內(nèi)停留一段時間后，再回流至工藝的厭氧段參與運(yùn)行。在這一過程中，可根據(jù)需要改變污泥解偶聯(lián)池進(jìn)水口的位置，調(diào)節(jié)該池的有效容積，以改變回流污泥在污泥解偶聯(lián)池的停留時間。
3.污泥解偶聯(lián)池停留時間控制在24小時，池內(nèi)裝有微孔空氣攪拌曝氣裝置根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況需要，將污泥解偶聯(lián)池內(nèi)的溶解氧范圍控制在0～1mg/l。