[发明专利]废水净化工艺方法

说明书

本发明涉及废水，特别是生活废水净化处理的工艺方法。

废水，尤其是生活废水是大量存在的，其中含有相当大量的含磷和氮的物质，若不把它们除去，就会造成对环境的污染。现已有多种废水，尤其是生活废水净化处理的工艺方法。

J·H·Rensink和H·J·G·W·Donker在“Biologische  Phosphorelimination  aus  Abwasser”一文中（见gwf-wasser/abwasser，125（1984）H·S·，238-244页），叙及了废水的生物除磷方法和装置，其中，废水先经厌氧处理，后经好氧处理，厌氧吸附的时间为厌氧/好氧吸附时间的1/2;随后使产生的污泥部分排出，部分经澄清池沉淀后回流，污泥负荷与除磷率呈正比关系。但是，该文献仅提供了一些检验理论的试验;此外，在它所用的处理池中出现专性好氧不动细菌，以求实现氮的硝化，这样在活化阶段也要求产生一种充分的硝化作用，这就相应要求在该段既出现专性好氧细菌，又有足够长的污泥龄，这是存在缺陷的。

DE2908134A₁中描述了废水净化的设备，在它的高负荷吸附阶段采用了一种原核生物细胞Prokaryontea，虽然它也作为有兼性能力的细菌起作用，但该文仅在该吸附阶段简单地提及了该细菌的使用，对生物除磷的深入工作并未涉及。

DE2640875叙及了一种称之为A级技术方案的除磷工艺方法。除了高负荷的吸附阶段外，它还使用了一个低负荷阶段。低负荷阶段可以是一座活化池，也可以是滴滤池加活化池。通常要在吸附阶段和低负荷阶段之间进行细菌群体的分离，该方法的独特的处理方式在于，低负荷阶段的污泥并不返回到吸附阶段。术语“阶段”也可包括若干个池、若干个滴滤装置等设备的组合，但它们是按同一方式操作，或者在各阶段实际上是按同一方法操作的。采用该工艺方法，所排出的污泥干重量中，磷的含量大约占1-4%，这被认为是A级技术方案通常的除磷水平。

如果需要更大的磷去除水平，就要求采用其它的办法，即为众所周知的磷洗脱工艺（美国专利3236766，4042493，4141822），在这项工艺中，部分循环污泥通过一个厌氧消化池，用水冲洗的办法使磷酸盐洗脱。用石灰沉淀的方法去除洗脱水中的磷。另外还知道有Bardenpho工艺（美国专利3964998），这是关于生物法去除氮和磷的工艺。该工艺在相互串联的不同类的池或池区所构成的五个阶段内进行。在第一阶段提供了去除磷所必需的厌氧条件。由于循环污泥也回流到第一阶段，所以必须注意污泥中不能含有硝酸盐。在第一个曝气池中所形成的硝酸盐与回流污泥一起送到第一个缺氧池进行反硝化，然后再送到曝气阶段。回流量大约是400%。经过这一循环，废水和活性污泥的混合物输送到第二个缺氧阶段，对剩余的硝酸盐进行反硝化。为了避开在最终澄清阶段的厌氧条件，改善污泥的沉淀能力和去除粘附的氮气泡，第二个曝气阶段是必要的。在曝气过程中，欲处理的废水中当然含有溶解氧。在缺氧工作条件下，尽管在欲处理的废水中不再发现有溶解氧，但它以NO₃或NO₂的结合形式存在。在既没有溶解氧又没有以NO₃或NO₂的结合形式存在的氧的情况下，厌氧条件才能存在。

本发明的基本问题是，采用普通工艺，但要达到比常规的除磷法要高得多的除磷水平，对于磷洗脱工艺或Bardenpho工艺所必需的专门设备，本工艺可以完全不使用，或者仅限于使用混浊水和过滤水中磷沉淀的设备。

按照本发明，需要净化的废水首先输送到高负荷的活化阶段，它作为吸附阶段进行处理。然后通过一个带污泥排出口的中间澄清池，最后再输送到低负荷的阶段，该阶段连接有带污泥排出口的最终澄清阶段;

其中，根据需要选择的厌氧微生物在吸附阶段进行工作。在中间澄清阶段，污泥从污泥出口被去除，以便在初始阶段维持污泥量;低负荷阶段进行硝化，而后进行反硝化;中间澄清池产生的污泥作为循环污泥添加到吸附阶段，最后澄清阶段的污泥也可作为循环污泥循环进入到低负荷阶段;将剩余污泥排出和浓缩。“吸附阶段”表示生物处理阶段，是高负荷的活化阶段，即具有如下参数：

体积负荷Lv＝2-20公斤BOD₅/米³·天

干物质含量DSv＝1-10公斤/米³

干污泥负荷L_DS等于或大于2公斤BOD₅/公斤DS·天

另一方面，低负荷阶段运行的参数为：