本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體的涉及一種低碳源污水的低溫脫氮除磷方法。
背景技術(shù)：
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我國(guó)水資源缺乏，水資源人均占有量?jī)H2200m3，是世界上最缺水的幾個(gè)國(guó)家之一，600個(gè)大中城市中有超過(guò)一半的城市缺水。由于城市化、工業(yè)化的發(fā)展，人類(lèi)用水量急劇加大，對(duì)水的污染卻日趨嚴(yán)重。水體污染主要源于超標(biāo)排放的工業(yè)廢水和未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體的城市生活污水。截至2010年底，全國(guó)絕大部分淡水湖泊和城市水域都出現(xiàn)不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化，目前我國(guó)面臨污水回用率低，水資源短缺和水污染并存的局面，嚴(yán)重影響了人民的生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在我國(guó)政府的“十二五”規(guī)劃中，明確提出了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，加大環(huán)境保護(hù)力度，加強(qiáng)水資源的利用和水污染的治理。
污水資源化是解決水資源匱乏的重要途徑。由于生活污水污染物較少，水質(zhì)較穩(wěn)定，易于收集，基建投資比遠(yuǎn)距離引水經(jīng)濟(jì)，因此許多國(guó)家都將生活污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后進(jìn)行回用。經(jīng)過(guò)不同程度脫氮除磷的處理后中水可以回用于工業(yè)用水、補(bǔ)充地下水、城市綠化、消防或補(bǔ)給湖泊等，中水回用是實(shí)現(xiàn)污水資源化的重要來(lái)源，是城市改善缺水狀況的主要途徑。
吸附處理時(shí)常用的脫氮除磷技術(shù)，其適用范圍廣、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、效果穩(wěn)定、綜合處理能力強(qiáng)，但是吸附處理時(shí)采用的吸附處理劑至關(guān)重要，若采用的吸附劑吸附不當(dāng)，則不僅脫氮處理效果不明顯，且容易對(duì)水體產(chǎn)生二次污染；膜生物反應(yīng)器(MBR)是將膜分離技術(shù)與生物降解工藝聯(lián)用的一種水處理技術(shù)，具有占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于給水與污廢水處理，但是膜污染是影響其發(fā)展的一個(gè)重要因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種低碳源污水的低溫脫氮除磷方法，該方法可以有效除去污水中的污染物，出水水質(zhì)良好，不僅可以有效除去污水中的懸浮固體、有機(jī)物，還可以去除細(xì)菌、病毒，省去了后續(xù)的消毒工藝，且該方法對(duì)水體無(wú)二次污染，成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種低碳源污水的低溫脫氮除磷方法，該方法采用吸附法與MBR工藝相結(jié)合，具體包括以下步驟：
(1)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理2-5h，其中，除磷吸附劑是由質(zhì)量百分比為0.5-6％的軟錳礦粉末和94-99.5％的污泥活性炭組成；
(2)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)和步驟(2)中，所述除磷吸附劑的投加量均為1.5-3g/L。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述除磷吸附劑的制備方法包括以下步驟：
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，800-1500W功率下超聲1-6h，然后放在烘箱中活化，再于管式爐內(nèi)灼燒碳化，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟b)中，所述復(fù)合活化劑是由氯化鋅溶液和稀硫酸溶液組成，二者體積比為：(1-5)：1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述氯化鋅溶液的濃度為2-5mol/L，稀硫酸溶液的質(zhì)量濃度為20-45％。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟b)中，所述混合粉末與復(fù)合活化劑的質(zhì)量-體積比為1：(1-7)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟b)中，所述活化的溫度為80-130℃，活化時(shí)間為24-70h。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟b)中，所述灼燒的溫度為500-700℃，碳化時(shí)間為1.5-7h。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為25-50mL/min。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，MBR反應(yīng)器中采用的膜為聚乙烯中空纖維膜，其有效過(guò)濾面積為0.05-0.85m2，平均膜孔徑大小為0.1-0.5μm。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明采用吸附法與MBR工藝相結(jié)合的方式來(lái)處理低碳源污水，并在吸附處理和MBR工藝均添加除磷吸附劑，減少了污水中的污染物對(duì)膜的污染，降低了沉淀物對(duì)膜孔的堵塞，節(jié)約了成本；且采用的膜截留率高，對(duì)污染物的去除率高；
本發(fā)明采用軟錳礦粉末與污泥活性炭相復(fù)合組成除磷吸附劑，軟錳礦粉末本身具有良好的表面吸附效應(yīng)、氧化還原作用和催化效應(yīng)，使得制得的除磷吸附劑具有良好的除磷作用；
該方法可以有效除去污水中的污染物，出水水質(zhì)良好，不僅可以有效除去污水中的懸浮固體、有機(jī)物，還可以去除細(xì)菌、病毒，省去了后續(xù)的消毒工藝，且該方法對(duì)水體無(wú)二次污染，成本低。
具體實(shí)施方式：
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的0.5％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，800W功率下超聲6h，然后放在烘箱中80℃下活化70h，再于管式爐內(nèi)500℃下灼燒碳化7h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為2mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為45％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：1：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理2h，其中，除磷吸附劑的投加量為1.5g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為1.5g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為25mL/min。
實(shí)施例2
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的6％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，1500W功率下超聲1h，然后放在烘箱中130℃下活化24h，再于管式爐內(nèi)700℃下灼燒碳化1.5h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為5mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為45％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：5：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理5h，其中，除磷吸附劑的投加量為3g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為1.5g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為50mL/min。
實(shí)施例3
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的1.5％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，900W功率下超聲5h，然后放在烘箱中90℃下活化60h，再于管式爐內(nèi)550℃下灼燒碳化3.5h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為3mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為25％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：2：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理3h，其中，除磷吸附劑的投加量為2.75g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為2g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為30mL/min。
實(shí)施例4
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的2.5％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，1000W功率下超聲4h，然后放在烘箱中100℃下活化50h，再于管式爐內(nèi)600℃下灼燒碳化2.5h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為3mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為35％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：3：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理3.5h，其中，除磷吸附劑的投加量為2g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為2g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為35mL/min。
實(shí)施例5
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的3.5％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，1200W功率下超聲3h，然后放在烘箱中110℃下活化42h，再于管式爐內(nèi)600℃下灼燒碳化3h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為4mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為40％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：3：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理3.5h，其中，除磷吸附劑的投加量為1.8g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為2.5g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為40mL/min。
實(shí)施例6
(1)除磷吸附劑的制備
a)將污泥干燥碾碎成污泥粉末，將軟錳礦粉末與污泥粉末混合均勻，得到混合粉末，其中，軟錳礦粉末的用量占混合粉末總質(zhì)量的4.5％；
b)向混合粉末中加入復(fù)合活化劑，攪拌均勻后，1400W功率下超聲2h，然后放在烘箱中120℃下活化30h，再于管式爐內(nèi)650℃下灼燒碳化3.5h，最后冷卻水洗至中性，干燥研磨過(guò)200-300目篩，得除磷吸附劑，其中，復(fù)合活化劑是由摩爾濃度為4.5mol/L的氯化鋅溶液和質(zhì)量濃度為35％的稀硫酸溶液組成，二者體積比為：4：1；
(2)將低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附劑和沸石吸附處理3.3h，其中，除磷吸附劑的投加量為2.8g/L；
(3)將吸附處理后的污水注入到MBR反應(yīng)器中，并投加除磷吸附劑，其投加量為2g/L，污水經(jīng)過(guò)吸附與生物處理后，然后通過(guò)膜組件分離，得到純凈的出水，其中，在MBR反應(yīng)器中的處理過(guò)程中采取不間斷曝氣方式，曝氣量為45mL/min。