[发明专利]利用固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备及处理工艺

说明书

本发明涉及废水处理设备技术领域，具体涉及利用固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备及处理工艺。固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备包括：石灰消化槽，用于将石灰反应溶解；石灰集中混合池，用于将高磷废水、脱硫石膏和石灰混合；脱硫石灰沉淀池，用于进行钙沉淀处理；塔泵缓冲罐，脱硫石灰沉淀池与塔泵缓冲罐之间均设置有压滤设备，塔泵缓冲罐用于储存压滤后的脱磷废液；氨水泵，用于排出脱磷废液，其贯通设置于塔泵缓冲罐上。本发明采用脱硫石膏复合传统除磷剂氢氧化钙，提升废水的除磷效果，保证废水的安全排放；另外，本发明还实现了脱硫石膏的二次利用，极大地降低了除磷成本，同时有利于妥善解决脱硫石膏的处理问题。

技术领域

本发明属于废水处理设备技术领域，具体涉及利用固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备及处理工艺。

背景技术

厌氧消化是有机废物管理和可再生能源生产的重要方法，而厌氧消化沼液的难处理是该行业规模发展的瓶颈之一，沼液的处置是行业内的共性问题。目前沼液处置的理想方法是作为肥料还田，而沼液中的磷超标会造成磷流失和水体富营养化。无法还田的沼液可能需要进行处理以达标排放，其需要进行固液分离，然后化学除磷或生物除磷；传统化学除磷剂选自氢氧化钙、氯化铁等，化学除磷存在絮凝剂施加量大、处理花费过大等问题，且在除磷后会产生大量污泥；而生物除磷周期较长，且成本高、不稳定。

目前厌氧消化废水及其它多种污水的处理方式大多都基于A²O工艺，采用生物除磷实现脱氮除磷的污水处理，流程见附图1。其过程为：污水首先进入厌氧反应器，同时进入的还有二沉池回流的活性污泥；在厌氧区，聚磷菌(PAO)充分吸收挥发性脂肪酸(VFA)，并以生物聚合物(PHA)的形式存在于细胞内，这一过程的能量来自细胞内聚磷酸盐(Poly-P)的水解；Poly-P水解释放磷酸盐(PO₄^3-)，且大分子有机物被水解酸化为小分子有机物；污水通过厌氧反应器处理后流经缺氧反应器，同时还有好氧反应器回流的混合液，缺氧反应器中的混合液含有大量硝酸盐氮(NO^3--N)，在反硝化菌的作用下，生成N₂，实现了污水中N的去除；缺氧反应器处理后进入好氧反应器(曝气)，好氧反应器中PAO储存的PHA在曝气过程中被O₂氧化成CO₂，同时生成的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)被释放转化为ATP，ATP产生能量可用于PAO的生长，PAO细胞内以Poly-P形式吸收储存磷，此时吸收磷的量大大超过厌氧时的释放量，实现磷的超量吸收；处理后的混合液部分回流至缺氧反应器，其余部分进入二沉池，沉淀后的上清液达标排放。

与A²O法相对的，化学除磷的主要使用除磷剂，如：氢氧化钙、氯化铁等；目前将A²O法与化学除磷结合使用的方案在整个过程中存在着：(1)多种微生物，包括硝化菌、反硝化菌及聚磷菌等，这些微生物参与着多种繁杂过程，多种因素相互制衡的固有缺陷使得脱氮除磷的效果并不稳定，且难以提升；(2)菌种之间存在着竞争关系，A²O工艺存在着碳源竞争关系，这样的竞争关系使提升系统脱氮除磷效果较为困难；(3)聚磷菌与硝化菌在污泥停留时间上存在着矛盾，难以保证脱氮除磷效果；(4)除A²O法外，化学除磷的缺点在于除磷剂价格昂贵，用量大，成本较高的问题，这些均是目前将A²O法与化学除磷结合使用存在的技术缺陷。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了利用固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备及处理工艺；本发明采用脱硫石膏复合传统除磷剂，提升废水的除磷效果，保证废水的安全排放；另外，本发明还实现了脱硫石膏的二次利用，极大地降低了除磷成本，同时有利于妥善解决脱硫石膏的处理问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

利用固体废物进行厌氧消化废水除磷的设备，包括：

石灰消化槽，用于将石灰反应溶解；