專利名稱：一種脫氮除磷工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫氮除磷工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)南方污水處理廠進(jìn)水普遍具有高氮低碳特征，常規(guī)脫氮除磷工藝難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫氮除磷，而投加額外的碳源不僅提高運(yùn)行成本，也不符合污水處理廠低碳運(yùn)行的趨勢(shì)。針對(duì)這一問(wèn)題，以提高進(jìn)水碳源利用效率為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)穩(wěn)定高效的反硝化除磷工藝已成為污水處理領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。( I)生物脫氮基本原理
污水生物脫氮已經(jīng)被證明是一種經(jīng)濟(jì)、高效和可靠的處理方法，其基本原理在傳統(tǒng)二級(jí)生物處理中，通過(guò)生物化學(xué)反應(yīng)將污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮；然后通過(guò)硝化菌的作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同時(shí)部分氨氮通過(guò)同化作用合成新細(xì)胞并最終以剩余污泥的形式排放；最后通過(guò)反硝化作用將硝化過(guò)程產(chǎn)生的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而達(dá)到廢水脫氮的目的。完整的生物脫氮過(guò)程包括氨化、硝化和反硝化三個(gè)過(guò)程。(2)生物除磷基本原理
污水生物除磷就是利用活性污泥的超量磷吸收現(xiàn)象，即微生物吸收的磷量超過(guò)微生物正常生長(zhǎng)所需的磷量，通過(guò)污水生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行方式的改變，使細(xì)胞含磷量相當(dāng)高的細(xì)菌群體能在處理系統(tǒng)的基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，通過(guò)排放剩余污泥的形式加以去除。通常除磷過(guò)程包括聚磷菌在厭氧環(huán)境下的磷釋放和好氧環(huán)境下的磷吸收過(guò)程，但近年來(lái)大量研究發(fā)現(xiàn)一部分聚磷菌在厭氧/缺氧交替的環(huán)境下能利用no3_作為電子受體，且其基于細(xì)胞體內(nèi)貯存的PHAs和糖原的代謝機(jī)理與厭氧/好氧相似。荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)和日本東京大學(xué)研究人員確認(rèn)了這種反硝化菌的生物釋放/吸收磷作用，并稱之為反硝化聚磷菌。(3)傳統(tǒng)脫氮除磷工藝
我國(guó)的污水脫氮除磷工藝繁多，其中Α/Α/0系列工藝以其構(gòu)造簡(jiǎn)單，出水穩(wěn)定，控制方便等優(yōu)點(diǎn)，成為污水處理廠建設(shè)的常用工藝。該工藝主要由厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池組成，在進(jìn)水碳源水平較高的情況下，Α/Α/0可以取得較好的脫氮除磷效果，但當(dāng)進(jìn)水碳氮比比較低時(shí)，脫氮除磷效果不穩(wěn)定，污泥回流的混合液會(huì)抑制的聚磷菌釋磷過(guò)程，影響生物除憐效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種易于控制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定反硝化除磷過(guò)程的脫氮除磷工藝，以解決目前高氮低碳污水的達(dá)標(biāo)脫氮除磷問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)污水處理領(lǐng)域節(jié)能減排目標(biāo)提供技術(shù)支撐。

為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水處理流程依次包括厭氧池、缺氧池、缺氧/好氧池、菌種選擇器、懸浮填料池和二沉池，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c菌種選擇器回流過(guò)來(lái)的污泥進(jìn)行混合反應(yīng)，厭氧池流出的混合液依次經(jīng)過(guò)缺氧池、缺氧/好氧池進(jìn)入菌種選擇器，菌種選擇器對(duì)混合液中的微生物進(jìn)行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過(guò)污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，密度較小的菌種則同水流一起進(jìn)入懸浮填料池，在懸浮填料池中進(jìn)行硝化反應(yīng)，混合液通過(guò)污水泵回流至缺氧池，懸浮填料池出水自流進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該工藝在系統(tǒng)內(nèi)形成活性污泥和生物膜兩種菌落形態(tài)，通過(guò)強(qiáng)化反硝化除磷過(guò)程，在低碳氮比下充分利用有限的進(jìn)水碳源實(shí)現(xiàn)高效脫氮除磷。


圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示，一種帶菌種選擇器的雙污泥脫氮除磷工藝，其特征在于工藝流程由厭氧池1、缺氧池2、缺氧/好氧池3、菌種選擇器4、懸浮填料池5和沉淀池6串聯(lián)組成。懸浮填料池5還設(shè)有硝化液回流管路與缺氧池2連接。菌種選擇器4通過(guò)第一污泥回流管路與厭氧池I連接。沉淀池6通過(guò)第二污泥回流管路與懸浮填料池5連接。第一污泥回流管路和第二污泥回流管路均設(shè)有污泥泵，硝化液回流管路設(shè)有污水泵。污水首先進(jìn)入?yún)捬醭豂與菌種選擇器4回流過(guò)來(lái)的污泥進(jìn)行混合反應(yīng)，厭氧池I出水依次經(jīng)過(guò)缺氧池2、缺氧/好氧池3進(jìn)入菌種選擇器4，菌種選擇器4對(duì)混合液中的微生物進(jìn)行篩選，以聚磷菌為代表 的高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過(guò)污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出實(shí)現(xiàn)除磷目標(biāo)，密度較小的菌種則同水流一起進(jìn)入懸浮填料池5，懸浮填料池5中主要進(jìn)行硝化反應(yīng)，部分混合液即硝化液通過(guò)硝化液回流管路及污水泵回流至缺氧池2，另一部分混合液則從懸浮填料池5出水自流進(jìn)入沉淀池6進(jìn)行泥水分離，分離出的水通過(guò)出水管流出，污泥則間歇回流至懸浮填料池5。污水處理廠進(jìn)水經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后進(jìn)入?yún)捬醭豂，在厭氧池I中與菌種選擇器4的回流污泥混合反應(yīng)，在厭氧池I中主要發(fā)生厭氧水解反應(yīng)和聚磷菌釋磷過(guò)程，聚磷菌利用短鏈脂肪酸合成PHB (聚-β -羥丁酸)并釋放出正磷酸鹽，此時(shí)活性污泥內(nèi)碳源水平達(dá)到最高，厭氧池I的水力停留時(shí)間應(yīng)控制在2小時(shí)以內(nèi)；厭氧池I出水進(jìn)入缺氧池2，在缺氧池2內(nèi)與懸浮填料池5回流過(guò)來(lái)的混合液即硝化液進(jìn)行反硝化除磷過(guò)程，
缺氧池的水力停留時(shí)間控制在4小時(shí)左右，一般為3飛小時(shí)；缺氧池2出水進(jìn)入缺氧/好氧池3，當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于300mg/L時(shí)，反硝化速率較快，將缺氧/好氧池3設(shè)置為好氧狀態(tài)進(jìn)一步提高有機(jī)物和磷的去除效果，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于250mg/L時(shí)，反硝化速率較慢，應(yīng)將缺氧/好氧池3設(shè)置為缺氧狀態(tài)確保脫氮效果，缺氧/好氧池3水力停留時(shí)間宜控制在2小時(shí)左右，一般為1.5^2.5小時(shí)；缺氧/好氧池3出水進(jìn)入菌種選擇器4，以聚磷菌為代表的高密度菌種迅速沉淀在菌種選擇器4底部，而密度較小的菌種由于沉降速度較慢處于菌種選擇器4的上部，沉淀于菌種選擇器4的菌種大部分通過(guò)污泥泵回流至厭氧池1，部分作為剩余污泥排出，剩余污泥占回流污泥的1.(Γ3.0%，密度小的菌種則隨出水進(jìn)入懸浮填料池5 ;懸浮填料池5維持穩(wěn)定的好氧狀態(tài)，由于在懸浮填料池5形成有利于硝化菌生長(zhǎng)的環(huán)境，懸浮填料表面的生物膜主要由硝化菌群構(gòu)成，依靠懸浮填料表面的生物膜完成硝化過(guò)程，部分混合液回流至缺氧池2進(jìn)行反硝化除磷，由于采用懸浮填料池避免了反沖洗和固定生物濾池易出現(xiàn)的堵塞問(wèn)題，降低了運(yùn)行管理的難度，節(jié)約了運(yùn)行成本，懸浮填料池5的水力停留時(shí)間一般控制在3飛小時(shí)；另一部分混合液從懸浮填料池5出水進(jìn)入沉淀池6，脫落的生物膜與菌種選擇器4流出部分懸浮物在沉淀池6中沉淀下來(lái)，由于沉淀下來(lái)的污泥中的硝化菌比例較大，通過(guò)污泥泵間歇性回流至懸浮填料池5以增加硝化污泥濃度，以提聞系統(tǒng)的硝化能力。 這里的厭氧池1、缺氧池2、缺氧/好氧池3、菌種選擇器4、懸浮填料池5和沉淀池6均為現(xiàn)有技術(shù)，菌種選擇器主要是通過(guò)控制泥水分離時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)菌種篩選，菌種選擇器泥水分離時(shí)間控制在0.5h左右，其在結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊設(shè)置；文中的高密度菌種的密度為
1.045^1.060g/mL，低密度菌種的密度為1.02^1.03mg/L ;厭氧池只要有回流的帶聚磷菌污泥就可以發(fā)生厭氧水解反應(yīng)和聚磷菌釋磷過(guò)程，最初的聚磷菌污水中有，但是工程中一般是向污水中投加活性污泥進(jìn)行馴化培養(yǎng)的；填料提供硝化菌生長(zhǎng)的環(huán)境，懸浮填料池的硝化菌可通過(guò)先投加菌種進(jìn)行培養(yǎng)的；菌種選擇器的回流率為309Γ50%，沉淀池回流控制在50%左右，懸浮填料池混 合液回流比控制在50% 150%。
權(quán)利要求
1.一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水處理流程依次包括厭氧池、缺氧池、缺氧/好氧池、菌種選擇器、懸浮填料池和二沉池，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c菌種選擇器回流過(guò)來(lái)的污泥進(jìn)行混合反應(yīng)，厭氧池流出的混合液依次經(jīng)過(guò)缺氧池、缺氧/好氧池進(jìn)入菌種選擇器，菌種選擇器對(duì)混合液中的微生物進(jìn)行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過(guò)污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，低密度的菌種則同水流一起進(jìn)入懸浮填料池，在懸浮填料池中進(jìn)行硝化反應(yīng)，部分混合液通過(guò)污水泵回流至缺氧池，另一部分混合液出水自流進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫氮除磷工藝，其特征在于污水首先進(jìn)入?yún)捬醭兀c回流污泥混合發(fā)生釋磷過(guò)程后進(jìn)入缺氧池，在缺氧池內(nèi)與懸浮填料池回流過(guò)來(lái)的混合液進(jìn)行反硝化除磷過(guò)程；缺氧池出水進(jìn)入缺氧/好氧池，當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于300mg/L時(shí)，反硝化速率較快，將缺氧/好氧池設(shè)置為好氧狀態(tài)進(jìn)一步提高有機(jī)物和磷的去除效果，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于250mg/L時(shí)，反硝化速率較慢，將缺氧/好氧池設(shè)置為缺氧狀態(tài)確保脫氮效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫氮除磷工藝，其特征在于菌種選擇池出水進(jìn)入懸浮填料池，依靠生長(zhǎng)在懸浮填料表面的生物膜完成硝化過(guò)程，混合液回流池缺氧池進(jìn)行反硝化除磷，懸浮填料池出水進(jìn)入沉淀池，在二沉池完成泥水分離后，污水完成處理過(guò)程，沉淀池底部污泥間歇回流至懸浮填料池，增加懸浮填料池的微生物總量，提高懸浮填料池的處理效倉(cāng)泛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫氮除磷工藝，其特征在于厭氧池的水力停留時(shí)間應(yīng)控制在2小時(shí)以內(nèi)，缺氧池的水力停留時(shí)間控制在3飛小時(shí)，缺氧/好氧池水力停留時(shí)間控制在1.5^2.5小時(shí)，懸 浮填料池的水力停留時(shí)間一般控制在3飛小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c菌種選擇器回流過(guò)來(lái)的污泥進(jìn)行混合反應(yīng)，厭氧池流出的混合液依次經(jīng)過(guò)缺氧池、缺氧/好氧池進(jìn)入菌種選擇器，菌種選擇器對(duì)混合液中的微生物進(jìn)行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過(guò)污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，密度較小的菌種則同水流一起進(jìn)入懸浮填料池，在懸浮填料池中進(jìn)行硝化反應(yīng)，混合液通過(guò)污水泵回流至缺氧池，懸浮填料池出水自流進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。該工藝在系統(tǒng)內(nèi)形成活性污泥和生物膜兩種菌落形態(tài)，通過(guò)強(qiáng)化反硝化除磷過(guò)程，在低碳氮比下充分利用有限的進(jìn)水碳源實(shí)現(xiàn)高效脫氮除磷。
文檔編號(hào)C02F3/32GK103121754SQ201110367788
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者沈昌明, 譚學(xué)軍, 朱勇, 丁玉平 申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司, 上海市政工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究所有限公司