[发明专利]一种强化除磷与污泥减量型污水处理工艺

权利要求书

1.一种强化除磷与污泥减量型污水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

整体处理：污水由进水管进入前置污泥减量单元，先停留3～5h后，进入污泥减量单元的初沉池，停留1h，然后以逆向流流态，斜对角方式，反复折流进入主反应器处理过程，依次流经厌氧区、缺氧区和好氧区进行生化反应处理，总水力停留时间HRT为7～10h，厌氧区、缺氧区和好氧区体积比为1：1：2.5，好氧区出水进入二沉池静置，经20～30d排放二沉池剩余污泥，经污泥外回流管回流至前置污泥减量单元，参加新引入的污水循环处理过程，处理完成后的污水经二沉池上部出水管排出；同时，厌氧区上清液进入侧流化学结晶柱进行磷的化学结晶去除，除磷后清液回流到缺氧区；各处理单元具体运行如下：

①前置污泥减量单元：

所述前置污泥减量单元包括由曝气、缺氧和厌氧生物絮凝形成的预处理区，预处理区后设置有初沉池，预处理区的前端设有进水管，预处理区的上部与初沉池上部相连通，且预处理区底部与初沉池底部设有污泥内回流管，预处理区和初沉池形成内循环回流管路；

前置污泥减量单元预处理区与初沉池污泥回流相结合，利用长泥龄污泥实现污泥原位减量；污水在前置污泥减量单元预处理区中与二沉池回流污泥混合后，以推流式流态依次通过前段曝气、后段缺氧和厌氧生物絮凝处理，回流污泥带来的微生物在交替厌氧缺氧环境中，通过胞溶水解和解耦联作用减少污泥量，同时生成小分子和易降解有机物，并为后续的生化反应提供充足的碳源；微生物还通过吸附絮凝作用吸附污水中的悬浮物和小颗粒物质，降低进水的悬浮物质，提高后续可生化性；然后污水进入预处理区后设置的初沉池，形成初沉污泥，初沉污泥回流至预处理区再吸附沉淀；

②主反应器处理过程：

所述厌氧区由2个或多个厌氧池串联，缺氧区由2个或多个缺氧池串联，好氧区由2个或多个好氧池串联而成；厌氧池、缺氧池和好氧池内放置球形多孔铁氧化物陶土复合填料；所述缺氧池与厌氧池之间由回流管联通；最后一个好氧池与第一个缺氧池顶部之间设置硝化液内回流管，并在缺氧池顶部的硝化液内回流管处设置活动挡流隔板；所述的好氧池底部设置有曝气管路；

来自前置污泥减量单元初沉池的上部澄清液由底部流入厌氧池，以逆向流流态，斜对角方式，往复折流循环，依次流经厌氧池、缺氧池和好氧池，在水流的带动下，混合液微搅拌进而混合均匀，水流流经球形多孔铁氧化物陶土复合填料，与所述填料表面附着微生物充分接触，带动所述填料处于流离悬浮状态，最后，水流由好氧池侧壁上部孔洞流出，进入二沉池；

③侧流化学结晶除磷

所述侧流化学结晶柱由结晶反应区和位于其上部的上清液静置区两部分组成；厌氧池上清液经上清液侧流管由底部流入侧流化学结晶柱，以升流式流态通过结晶反应区，结晶反应区内装填铁氧化物钢渣作为晶种，并投加氯化钙，投加浓度为Ca²⁺与P摩尔比为（3～5）：1，污水中的高浓度磷酸盐与侧流化学结晶柱结晶反应区中的金属盐反应形成沉淀结晶析出，除磷后的混合液在侧流化学结晶柱顶部上清液静置区停留10～15min，上清液经由结晶上清液回流管回流到缺氧区，侧流化学结晶柱内含磷结晶体通过侧流化学结晶柱侧面的结晶取样口取出；

步骤②中，所述的球形多孔氧化铁陶土复合填料，球形，直径8cm，由外部铁氧化物陶土外壳和内部悬浮填料构成；所述的铁氧化物陶土外壳包括PVC注塑支架以及在支架表面粘附的铁氧化物陶土，直径8cm，表面呈多孔状，孔隙率65%；内部悬浮填料，由填料旋转轴支撑，由多孔外壳内部包裹PVC材质圆形网状结构构成，直径5cm，内部悬浮填料绕旋转轴可旋转。

2.根据权利要求1所述的强化除磷与污泥减量型污水处理工艺，其特征在于：采用多步骤强化厌氧释磷：缺氧池的硝化液内回流管处的活动挡流隔板阻碍回流硝化液扩散到厌氧池，降低抑制释磷作用；前置污泥减量单元缺氧/厌氧环境，消耗硝酸根，降低抑制释磷作用；高浓度混合液和长泥龄污泥提高挥发性脂肪酸等易生化碳源浓度，强化后续厌氧池释磷作用；设置厌氧池上清液侧流管，上清液按照比例流入侧流化学结晶柱，生物和化学复合除磷提高除磷效果。

3.根据权利要求1所述的强化除磷与污泥减量型污水处理工艺，其特征在于：

步骤①中，所述的曝气，曝气量为2~3mg/L；前置污泥减量单元污泥浓度为8g/L。