[发明专利]一种低碳源城市污水强化脱氮除磷工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低碳源城市污水处理的化学/生物耦合脱氮除磷处理工艺及装置，属于城市污水处理技术领域。

背景技术

城市污水所携带的氮、磷排入水体后会引起湖泊、河流和海洋环境的富营养化，造成大面积赤潮或水华频发。为防止氮、磷对受纳水体的富营养化问题，目前，污水除磷脱氮工艺主要分为生物法和化学法两大类。与化学法脱氮除磷相比，生物脱氮除磷工艺是近年来研究和工程应用的热点。

在设计具有生物脱氮除磷功能的城市污水处理系统中，由于生物脱氮过程需要较长的污泥龄，而生物除磷能力随着泥龄的延长而降低；同时，生物脱氮和除磷过程存在着碳源竞争的矛盾问题，在进水碳源相对不足的情况下，处理系统通常难以同时满足生物脱氮及生物除磷对碳源的需求，往往导致系统除磷效率低下。另外，在污水处理厂的剩余污泥处理过程中，回流的上清液中携带大量的磷酸盐，增加了生物除磷系统的磷酸盐负荷，这更加剧了碳源不足的矛盾，导致出水磷酸盐浓度超标。为了解决这些问题，目前，一些城市污水处理工艺开始采用化学辅助除磷技术。

现有的化学辅助除磷处理系统的泥龄较长，水力停留时间长(池容大)。为实现良好的生物除磷效果，化学药剂投加量大，而投加量过大，会对生物除磷造成潜在的有害循环：过量投加→聚磷吸收量减少→聚磷菌量减少→生物除磷量减少→需要加大投加量→聚磷菌量减少→…。导致系统生物除磷能力丧失，药剂投加量增加，运行成本提高、占地面积大、运行费用高的问题。

发明内容

本发明针对现有低碳源城市污水处理过程中存在的问题，提供一种占地面积小、运行成本低的生物/化学组合式低碳源城市污水强化脱氮除磷工艺，同时提供一种实现该工艺的生物-化学组合污水处理装置。

本发明的低碳源城市污水强化脱氮除磷工艺是在处理污水的生化反应池内投加悬浮填料，以增加微生物量；同时在生化反应池末端投加除磷化学药剂。

悬浮填料是投加在生化反应池内的好氧反应区，悬浮填料投加量占好氧反应区容积的25％--35％。

本发明的实现低碳源城市污水强化脱氮除磷工艺的生物-化学组合污水处理装置包括生化反应池，生化反应池通过隔板分隔成缺氧池、厌氧池和好氧池三个串联的反应区；缺氧池和厌氧池内设有搅拌桨，缺氧池侧面设有进水管和污泥回流管，好氧池底部设有与进气管相连的曝气管，上部设有出水管；好氧池内投加有占其容积比25-35％的悬浮填料，还包括化学加药装置，化学加药装置由依次连接的药剂罐、计量泵和加药管组成，加药管与好氧池连接。

在好氧池内投加容积比为30％左右的不易堵塞的悬浮填料，可以增加好氧池的微生物量，使好氧池内既有悬浮生长的微生物，又有固定生长的微生物。由于微生物量增加，其在较短的时间内就可以实现良好的硝化效果。另一方面，由于好氧池内的硝化菌可以固定生长在填料上，化学辅助除磷工艺降低泥龄(加大剩余污泥排放量)也不会造成硝化细菌流失，该新工艺在较短泥龄时仍可实现良好的硝化效果，因此，本发明可以在维持良好生物脱氮效果的条件下，降低泥龄，提高生物除磷能力。在好氧池末端投加化学协同除磷药剂，进一步提高系统的除磷能力。传统化学辅助除磷工艺的设计为实现良好的生物硝化效果，一般都维持较长泥龄，其设计水力停留时间一般都较长。

本发明在好氧池内投加了悬浮填料，不但提高了硝化效果，而且可以通过降低泥龄提高生物除磷能力，因此可降低化学药剂投加量，降低运行成本。同时在生物好氧池末端投加化学药剂，无需另建药剂反应池和沉淀池，依靠化学药剂进一步提高磷的去除，使出水磷可以达到排放要求，解决低碳源城市污水处理过程除磷能力不足的缺陷。

附图说明

图1为本发明的生物-化学组合污水处理装置示意图。

图2为本发明的低碳源城市污水强化脱氮除磷工艺流程示意图。

图中：1、缺氧池，2、厌氧池，3、好氧池，4、PVC进水管，5、PVC污泥回流管，6、隔板，7、搅拌桨，8、穿孔曝气管，9、进气管，10、悬浮填料，11、PVC出水管，12、药剂罐，13、米顿罗计量泵，14、加药管。

具体实施方式