[发明专利]一种强化同步脱氮除磷污水处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于环境工程污水处理领域，是一种强化型同步脱氮除磷污水处理方法及装置。

技术背景

污水处理技术发展至今，使用最广泛的生物处理技术有两种：活性污泥法和生物膜法。活性污泥法利用活性污泥上生存的强大微生物群体在新陈代谢功能的作用下，使活性污泥具有将有机物转化为无机物质的能力，在活性污泥菌胶团中，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等微生物共存，根据脱氮、除磷微生物生长的环境条件（厌氧、缺氧和好氧）所要求，通过各种不同时空分布、污泥及混合液的回流方式与位置、进水方式等的组合与优化，从而形成各种不同的活性污泥生物脱氮除磷工艺，而由于各种特性微生物对环境条件的要求不一样，不可避免地带来了硝化菌和聚磷菌的不同泥龄之争以及反硝化菌和聚磷菌对有机物的竞争，使得除磷和硝化相互干扰，同步脱氮除磷的效率难以进一步提高，且活性污泥法产生的污泥量较大，又有污泥膨胀之虑。而生物膜法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在填料载体上生长繁育，并在其上形成生物膜，污水与生物膜接触，污水中的有机物被生物膜上的微生物所摄取，污水得以净化，生物膜法对水质水量的变化有较强的适应性，污泥产量小且沉降性能好，对低浓度污水有很好的适应性，尽管可以通过适当的运行方式使生物膜法工艺能具有反硝化脱氮的功能，但是由于生物膜的载体较固定，一般情况下无法使微生物通过空间的转换而获得好氧状态过量摄取磷厌氧状态释放磷的方式，因此一般连续进水生物膜法工艺几乎无除磷效果。

发明内容

本发明的目的在于针对单独使用活性污泥法脱氮除磷效果无法进一步提高，剩余污泥量大，且易膨胀，而单独使用生物膜法除磷效果差，这两种技术状况，提供了一种强化型脱氮除磷预处理装置与方法，该装置发挥活性污泥法和生物膜法的各种优点，利用活性污泥和生物膜法结合和能够使生物膜法的生物载体在各种不同的环境条件下移动转换运行，生物膜可移动地交替处于厌氧、缺氧、好氧的状态，使得难降解、低浓度污染物处理效果进一步提升、进一步提高抗冲击负荷的能力，增加了反应池内的生物量，降低活性污泥沉降系数，抑制或减缓了污泥膨胀的发生，降低了污泥量，并且使得生物膜法获得了脱氮除磷的功能，强化了系统脱氮除磷的效果。

为实现对污水强化同步脱氮除磷的目的，本发明采用了一下技术措施：一种强化同步脱氮除磷污水处理方法，污水依次经过厌氧区、缺氧区和好氧区的处理，在这三个区总停留时间大于10小时；在好氧区末端形成混合液，在好氧区末端以回流比100%～200%的流量将混合液泵送至缺氧区的起始处进行脱氮；其余处理水流入沉淀区进行泥水分离，收集上清液即为净化后的水，排出系统外；从沉淀区底部将沉淀的污泥吸入到污泥区，将污泥区部分污泥以回流比50%～100%的流量泵送到厌氧区的起始处与输入的污水混合实现活性污泥法厌氧释放磷，剩余污泥排出系统外进行污泥处理，从而实现了活性污泥法的同步脱氮除磷；还采用一个生物弹性填料微生物床分别在厌氧区、缺氧区和好氧区内依次悬停完成生物膜法水处理强化脱氮除磷。

上述的回流比是指回流的混合液或者污泥的流量与污水流入系统的流量的比，混合液内主要是硝化液、污泥和水的混合。

本发明通过结合活性污泥法污水处理和生物膜法水处理两种水处理方法，实现强化同步脱氮除磷污水处理方法，方法简单有效。

本方法的优选方式包括：所述的生物弹性填料微生物床分别在厌氧区、缺氧区和好氧区停留的时间比为1：1：2。所述的生物弹性填料微生物床在好氧区停留时间大于等于6小时后再移动到缺氧区停留时间大于等于3小时后再移动至厌氧区停留时间大于等于3小时，再按照此停留时间分别在三个区作往复运动并停留。污水依次流过厌氧区、缺氧区和好氧区水力停留时间比为1：1：3，生化部分总停留时间大于等于10小时。在好氧区末端以回流比100%～200%的流量将混合液泵送至缺氧区的起始处进行脱氮，将污泥区部分污泥以回流比50%～100%的流量泵送到厌氧区的起始处与输入的污水混合实现厌氧释放磷，好氧过量摄入磷。

本发明还提供了一种强化同步脱氮除磷污水处理装置，该装置包括两个同心圆池体，外圈为生化区，自隔墙起依次设置为厌氧区、缺氧区、好氧区；内圆包括沉淀区和污泥区；在隔墙边厌氧区设置有污水接入管，在隔墙边好氧区与缺氧区起始部之间设置有混合液回流管，在污泥区与厌氧区隔墙边设置污泥回流管；在沉淀区安装有吸泥机，吸泥机将沉淀区底部的污泥排入污泥区；还包括在分别在厌氧区、缺氧区、好氧区中移动的移动式生物弹性填料微生物床。