[发明专利]一种同步实现污水脱氮除磷和磷资源回收的装置及方法

说明书

本发明公开了一种同步实现污水脱氮除磷和磷资源回收的装置及方法，装置包括依次连通的厌氧池、第一沉淀池、多级诱导结晶柱、硝化池、第二沉淀池、缺氧池、曝气池和第三沉淀池；第二沉淀池的一个排泥口与硝化池的进泥口连接，另一个排泥口和外界连通；第三沉淀池的一个排泥口与厌氧池的进泥口连接，另一个排泥口和外界连通；第一沉淀池和缺氧池之间连接有污泥浓缩池，第一沉淀池的排泥口与污泥浓缩池的进泥口连接，污泥浓缩池的排泥口与缺氧池的进泥口连接，污泥浓缩池的出水口与硝化池的进水口连接。通过增加污泥浓缩池，可以提高氨氮去除率；设置多级诱导结晶柱能够增加磷回收率；出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

技术领域

本发明涉及污水处理的装置及方法，尤其涉及一种同步实现污水脱氮除磷和磷资源回收的装置及方法。

背景技术

目前，水体富营养化现象日趋严重，酸雨、工业废水、化肥农药的使用和生活污水等都含有大量的氮、磷，这都是导致水体富营养化的原因。同时，根据2016年《中国国土资源公报》，2015年末我国已查明的磷矿资源有231.1亿吨，虽然我国磷矿资源较多，但以中、低品位为主，其中P₂O₅的平均含量为17％～18％，P₂O₅含量大于30％的富矿仅占总量的8％左右，由于磷矿资源为不可再生资源，在自然循环过程中，除鸟粪、捕鱼等途径之外，磷资源几乎不会再次回到陆地。大部分污水处理厂所采取的污水处理工艺，如A2/O工艺、氧化沟工艺等都存在聚磷菌和反硝化菌对碳源的竞争、自养菌与异养菌污泥龄矛盾以及溶解氧的问题等，国外专家提出双污泥反硝化聚磷工艺可以有效解决上述问题。

虽然现有技术结合双污泥工艺及诱导结晶技术可以实现对污水的有效处理及磷资源的回收，但在实际运行中发现，沉淀池中的污泥含水率较高(99％)，这部分未经处理的污水越过硝化池直接进入缺氧池，而缺氧池之后没有能够对氨氮进行有效去除的构筑物，最终可能会导致出水氨氮含量超标，另外，现有技术采用的单个诱导结晶柱虽然能够对磷进行回收，但容易发生均相沉淀，微晶产率较高，磷回收率不高。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种同步实现污水脱氮除磷和磷资源回收的装置和方法，本发明可以有效提高氨氮去除率以及磷回收率。

技术方案：本发明所述的同步实现污水脱氮除磷和磷资源回收的装置，包括依次连通的厌氧池、第一沉淀池、多级诱导结晶柱、硝化池、第二沉淀池、缺氧池、曝气池和第三沉淀池；所述第二沉淀池的一个排泥口与硝化池的进泥口连接，另一个排泥口和外界连通；所述第三沉淀池的一个排泥口与厌氧池的进泥口连接，另一个排泥口和外界连通；所述第一沉淀池和缺氧池之间还连接有污泥浓缩池，所述第一沉淀池的排泥口与污泥浓缩池的进泥口连接，所述污泥浓缩池的排泥口与缺氧池的进泥口连接，所述污泥浓缩池的出水口与硝化池的进水口连接。

优选地，所述多级诱导结晶柱由三个诱导结晶柱串联组成，设置多级诱导结晶柱能够减少微晶流失，增加磷回收率。

优选地，所述厌氧池和缺氧池内均设有搅拌桨，可以促进反应迅速发生。

本发明利用上述装置同步实现脱氮除磷和磷资源回收的方法，包括以下步骤：

S1：污水进入厌氧池，厌氧状态下，污泥将碳源以聚-β-羟基丁酸酯的形式贮存在体内，同时发生厌氧释磷；

S2：污水由厌氧池(1)进入第一沉淀池进行泥水分离，一部分上清液进入多级诱导结晶柱回收磷，然后再进入硝化池，另一部分上清液直接进入硝化池，硝化池将上清液中的氨氮转化成硝酸盐；污泥进入污泥浓缩池，水力停留浓缩后，上清液进入硝化池进行氨氮转化，浓缩过的污泥进入缺氧池；

S3：硝化池内的污水进入第二沉淀池进行泥水分离，上清液进入缺氧池，完成吸磷和反硝化，污泥部分回流至硝化池，剩余污泥排出；