[发明专利]一种改良式脱氮除磷生物膜法污水处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种改良式脱氮除磷生物膜法污水处理装置及方法，包括预处理系统、生物反应池、MBR膜池、微曝气生物反应池、清水池、富磷水池、除磷混凝沉淀高密池、污泥处理系统和两套管路系统；在第一套管路中，微曝气生物反应池分别与生物反应池、富磷水池、MBR膜池相连接，MBR膜池与清水池相连接，除磷混凝沉淀高密池分别与MBR膜池、富磷水池、污泥处理系统连接；在第二套管路中，微曝气生物反应池与清水池相连接，MBR膜池分别与生物反应池、微曝气生物反应池、富磷水池相连接，除磷混凝沉淀高密池分别与富磷水池、污泥处理系统、微曝气生物反应池连接。其能够解决颗粒污泥造粒周期长且受生物系统自身絮凝能力影响的问题。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种改良式脱氮除磷生物膜法污水处理装置及方法。

背景技术

在污水处理过程中，脱氮除磷是大多数废水生化处理技术需要考虑的问题。国内外主流脱氮除磷生化处理技术是活性污泥法。污水生化脱氮工艺是在时空上创造出好氧硝化及缺氧反硝化环境，实现水中氮素向氮气的转化；污水生化除磷工艺是将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行，污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷，再经过排放富磷剩余污泥，实现水中磷素的排放去除。

随着水处理标准的提高及水处理行业节能减排工作的推进，现有技术需要不断改良，以匹配实际高要求处理需求。好氧颗粒污泥法突破了传统活性污泥时空分区的特点，通过微生物在特殊环境下自凝聚形成生物聚合体，颗粒内部由于溶解氧(DO)传质阻力存在好氧、厌氧和缺氧梯级分区，可实现不同功能菌(硝化细菌、反硝化细菌、厌氧氨氧化菌等)共存，这些功能菌的耦合明显丰富了传统单级系统内的脱氮途径，具有生物密度高、沉降性能良好、耐毒性高、空间分层结构独特等特点，能同时实现有机物降解及同步脱氮除磷。同时节省占地，减少投资费用，亦可降低运行成本。

但其应用上仍有一些缺陷限制了其广泛应用。如下：

1.序批式工艺，占地大

目前绝大多数的好氧颗粒污泥法研究及应用都是在序批式间歇反应器中开展，为间歇出水或交替出水，使得前后串联其他连续处理工艺时需考虑间隔时间缓冲问题，或备用池体设计，占地大，不适合大型污水处理厂使用。

2.颗粒污泥解体，影响出水

当颗粒污泥结构失稳时，颗粒会发生崩解和冲刷，颗粒粒径在短时间内急剧减小，导致反应器出水中悬浮固体浓度高，处理性能恶化。出水悬浮物中携带的COD、BOD、TN、TP等均会导致出水水质超标。

3.污泥成粒慢，造粒工艺复杂，需要经验丰富的人为干预

目前好氧颗粒污泥的形成可分为自絮凝假说和晶核假说，分别代表了以物理絮凝强化微生物增殖自絮凝和以投加人工晶核使微生物附着生长，颗粒污泥培养周期较长，从现有少量的实际工程报道中发现，反应器启动周期长(5个月)且始终都存在一定比例的絮状污泥。

4.应对水质波动差，抗风险低

颗粒污泥法依赖于污泥性状，若进水水质水量波动较大，造成优势菌种比例失衡，带来污泥解体风险。

因此，开发一条完整的、高效的、出水水质有保证的脱氮除磷工艺路线对解决目前生物处理能力与出水水质要求逐步提高的矛盾，综合好氧颗粒污泥的生化优势，解决污泥聚集及结构稳定的问题，对提高废水生物处理技术的处理效果及推广应用至关重要。本发明正是基于上述研究背景而提出，以满足污水处理要求。

发明内容

针对现有技术中脱氮除磷工艺中存在的不足，本发明的目的在于：提供一种改良式脱氮除磷生物膜法污水处理装置及方法，其具有结构设计合理、运行稳定可靠，能够解决颗粒污泥造粒周期长且受生物系统自身絮凝能力影响的问题，能够确保出水水质稳定等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：