[发明专利]一种城市污水深度处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及废水处理技术领域。更具体地，本发明涉及一种采用膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）技术的城市污水深度处理方法。

【背景技术】

现有城市污水处理技术主要包括A²/O及其变型工艺的活性污泥法、氧化沟法、SBR法、生物膜法、生物滤池法及MBR法等。其中MBR法是一种新型污水处理技术，以高分离精度的膜取代传统技术中的二沉池，在获得高质量处理出水的同时，在生物反应器中保持高浓度的活性污泥，提高系统容积负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过维持低污泥负荷减少剩余污泥产量。MBR污水处理技术目前已成为最有前景的污水深度处理及资源化技术之一，相关的研究越来越受到重视。例如CN200810097427.2公开了强化内源反硝化的膜-生物反应器脱氮除磷工艺及装置，在该工艺中，进水依次通过厌氧池、第一缺氧池/好氧可调节池、好氧池、第二缺氧/好氧可调节池、缺氧池和膜池，通过开启和关闭曝气充氧装置来控制工艺。污泥的平均浓度为5~15g/L；水力停留时间为10.3~25.4h；由缺氧池到厌氧池的污泥回流比为100％~400％，由第二缺氧/好氧可调节池到第一缺氧/好氧可调节池的污泥回流比为100％~400％，由厌氧池到第二缺氧/好氧可调池的污泥回流比为30％~100％；由膜池到第二缺氧/好氧可调池的污泥回流比为200％~600％。CN200910081742.0公开了高效脱氮除磷MBR工艺与装置，该发明装置包括厌氧外池、缺氧内池、好氧膜池和中心岛，依次形成同心椭圆形池道，在好氧膜池和中心岛两侧分别装有膜装置。污水和缺氧内池的部分污泥一起进入厌氧外池，混合后进入缺氧内池，缺氧内池的混合液与从好氧膜池回流的污泥混合后进入到好氧膜池，经膜过滤获得出水。由好氧膜池到缺氧内池的污泥回流比为100%~400%。最佳效果是进水总氮含量为30~50mg/L，总磷含量为7~10mg/L，水力停留时间24h，污泥浓度为5g/L由缺氧内池到厌氧外池的污泥回流比为200%，由好氧膜池到缺氧内池的污泥回流比为200%，经处理后，总氮小于10mg/L，总磷小于0.5mg/L，达到国家景观环境用水标准。CN 201010609550.5公开了一种双环沟MBR废水处理系统，该系统包括进水管、出水管和设有MBR膜反应器的水处理区，水处理区包括被池壁隔开的外沟通道和内沟通道，MBR设在内沟通道，内沟通道中央有中心岛。废水通过进水管进入外沟通道，然后通过溢流堰进入内沟通道，在内沟通道内部分污泥与废水回流到外沟通道中，部分通过出水管排出。总的水力停留时间为8~15h，废水在外沟道里的水力停留时间为总水力停留时间的65~75%；内沟通道到外沟通道的回流比为100%～400%；外沟溶解氧为0mg/L，内沟溶解氧为1.5~4.0mg/L。该方法的氨氮去除率大于95%、总氮去除率大于80%。CN 201010252835.8公开了一种A/A-MBR强化脱氮除磷组合装置及其工艺，该工艺流程是原水依次由进水泵、格栅和调节池到缺氧池、厌氧池和膜池，膜组件置于膜池内。采用该方法处理的出水的氨氮、总氮、总磷去除率分别为98.29%、62.38%、95%，出水的氨氮、总氮、总磷平均值分别为0.41、10.91、0.21mg/L。CN 201110009001.9公开了一种并联式A²/O-MBR反硝化聚磷脱氮除磷方法。该发明使用的装置包括好氧池、厌氧池、缺氧池及膜池，将好氧池与厌氧池并联，待处理的污水与外回流污泥（从缺氧池排出的污泥）按比例流入好氧池和厌氧池，同时流入好氧池的还有从缺氧池回流回来的混合液（内回流污泥），从好氧池和厌氧池流出的污水进入缺氧池进行反硝化聚磷，之后进入MBR池。总的水力停留时间是13.5~20h；好氧池污泥龄为30~40d；污泥外回流比为50%~100%，内回流比为50%~150%。采用该方法处理的出水氨氮、总氮、总磷平均浓度分别为0.5、14.6、0.4mg/L，相应的去除率分别为98.5%、75.8%、96.2%。

由于我国城市污水碳源含量普遍偏低，脱氮除磷反应机理复杂，影响因素众多，不同反应过程在同一污水处理工艺中存在着各种矛盾，从而导致现有技术对氮、磷的去除效果不够理想或无法实现同时高效去除，其中总氮去除率尤其偏低，一般在65%~80%，成为限制出水水质及出水回用用途的主要障碍。投加碳源药剂和化学除磷药剂可以强化脱氮除磷效果，但会显著增加污水处理厂的运行费用。因此，强化氮、磷的同时去除效果是现有城市污水处理技术发展中亟待解决的问题。