申請日2010.06.25

　　公開(公告)日2010.11.17

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法，包括：將污水通入?yún)捬醭?再將厭氧池處理過的污水通入缺-好氧處理單元中前段的缺氧池中;將污水全部通過最末一級好氧池排出至沉淀池;將沉淀后的污泥排入至回流污泥濃縮池;將回流污泥濃縮池中的上清液排入最末一級好氧池;將回流污泥濃縮池中的污泥通過過預缺氧池排入最初的厭氧池進行循環(huán)處理。本發(fā)明進一步提供了相應的處理裝置。本發(fā)明的優(yōu)點在于，同現(xiàn)有技術中的A2O工藝相比，僅增加了一回流污泥濃縮池和一預缺氧池，并且通過對各個反應池之間連接關系的調(diào)整提高了反應效率。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法，包括：

　　將污水通入?yún)捬醭?

　　再將厭氧池處理過的污水通入缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池中，所述缺-好氧處理單元由多個缺-好氧組合池首尾相連形成，其中至少包括從第一級的好氧池回流至同級的缺氧池的回流管道;

　　將污水全部通過最末一級好氧池排出至沉淀池;

　　將沉淀后的污泥排入至回流污泥濃縮池，沉淀池中的上清液作為凈化水排出裝置;

　　將回流污泥濃縮池中的上清液排入最末一級好氧池;

　　將回流污泥濃縮池中的污泥通過過預缺氧池排入最初的厭氧池進行循環(huán)處理。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的多級的生物脫氮除磷污水處理方法，其特征在于，在污水經(jīng)過多級缺-好氧處理單元的過程中，在每一級的缺氧池測定其硝酸鹽類的濃度，如該池中的硝酸濃度不夠，則將本級或以下某一級的好氧池出水回流至此級缺氧池中循環(huán)處理，以強化系統(tǒng)的反硝化能力。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的多級的生物脫氮除磷污水處理方法，其特征在于，污水從厭氧池排出后，僅通入缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池中，而并不通入最后一級或者自最后一級起的連續(xù)兩級或者三級缺氧池中。

　　4.一種多級的生物脫氮除磷污水處理裝置，其特征在于，包括一厭氧池、多個由一缺氧池和一好氧池組成的缺-好氧組合池、一沉淀池、一回流污泥濃縮池和一預缺氧池，多個缺好氧組合池首尾相連形成多級缺-好氧處理單元，污水的進水管連接至厭氧池，厭氧池再直接連接至缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池，多級缺-好氧處理單元的最末一個好氧池連接至沉淀池，沉淀池連接裝置的出水管，沉淀池還通過回流污泥濃縮池和預缺氧池連接至厭氧池形成外部回流管道，回流污泥濃縮池進一步和最末一級好氧池之間形成上清液回流管道。

　　5.根據(jù)權利要求4所述的多級的生物脫氮除磷污水處理裝置，其特征在于，多級缺-好氧處理單元的最后一級或者自最后一級起的連續(xù)兩級或者三級缺氧池并不與厭氧池連接。

　　6.根據(jù)權利要求4所述的多級的生物脫氮除磷污水處理裝置，其特征在于，每個好氧池與同一級的缺氧池以及以上各級的缺氧池之間具有內(nèi)部回流管道。

　　7.根據(jù)權利要求4所述的多級的生物脫氮除磷污水處理裝置，其特征在于，所述厭氧池的類型選自于單池或者多個串聯(lián)池中的一種。

　　說明書

　　一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法以及裝置

　　【技術領域】

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，尤其涉及一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法以及裝置。

　　【背景技術】

　　A2O是“厭氧-缺氧-好氧”(Anaerobic-Anoxic-Oxic)的英文縮寫，A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物消化及反消化工藝和生物除磷工藝的綜合。其裝置的結構示意圖如附圖1所示，污水依次進入?yún)捬醭?、缺氧池2和好氧池3，最后經(jīng)過回流池4排出，回流池4將污水下部的污泥經(jīng)過外部回流管5重新通入?yún)捬醭?進行循環(huán)處理，在好氧池3和缺氧池2之間還設置一內(nèi)部回流管6。

　　在該裝置內(nèi)，BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧池3中，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧池2中，反硝化細菌將內(nèi)部回流管6帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的;在厭氧池1中，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物，而在好氧池3中，聚磷菌則超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。

　　A2O工藝的優(yōu)點在于，厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能;在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝;在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹;污泥中磷含量高，一般為2.5%以上。

　　現(xiàn)有技術條件下，圖1所示的A2O工藝能將排放污水中的總磷排放量控制在1～15mg/L以內(nèi)，總氮排放量控制在20～25mg/L。但是，隨著世界各地對環(huán)境保護的日益重視，對排放污水中的總氮和總磷含量標準越來越苛刻。例如對于中國大陸地區(qū)而言，要求總磷排放量小于0.5mg/L，總氮排放量小于15mg/L，顯然現(xiàn)有技術已經(jīng)不能達到這一要求。

　　針對這一問題，目前提出了很多解決方案，例如Roderick D.Reardon等人在2003Water Environment Federation中提出的步進式給料(STEP-FEED)工藝，在與傳統(tǒng)工藝達到相同的10mg/L總氮排放指標的情況下，單位時間內(nèi)處理的污水量是傳統(tǒng)工藝的兩倍，且節(jié)約成本。

　　日本的研究小組則將重點放在化學除磷上，改用化學藥劑代替現(xiàn)有技術中的聚磷菌生物除磷技術，也取得了較好的效果，但大量使用化學藥劑所帶來的對環(huán)境的負面影響仍然處在研究階段。

　　中國的研究小組也致力于對A2O工藝的改進，可以參考申請?zhí)枮?00610119326.1、200710191174.0以及200610117730.5等中國專利或者專利申請中所披露的內(nèi)容。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法以及裝置，以現(xiàn)行A2O系統(tǒng)中的反應池作為基礎，在不大量增加占地和化學藥劑的基礎上，更有效的過濾污水中的總氮和總磷含量。

　　為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多級的生物脫氮除磷污水處理方法，包括：將污水通入?yún)捬醭?再將厭氧池處理過的污水通入缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池中，所述缺-好氧處理單元由多個缺-好氧組合池首尾相連形成，其中至少包括從第一級的好氧池回流至同級的缺氧池的回流管道;將污水全部通過最末一級好氧池排出至沉淀池;將沉淀后的污泥排入至回流污泥濃縮池，沉淀池中的上清液作為凈化水排出裝置;將回流污泥濃縮池中的上清液排入最末一級好氧池;將回流污泥濃縮池中的污泥通過預缺氧池排入最初的厭氧池進行循環(huán)處理。

　　作為可選的技術方案，在污水經(jīng)過多級缺-好氧處理單元的過程中，在每一級的缺氧池測定其硝酸鹽類的濃度，如該池中的硝酸濃度不夠，則將本級或以下某一級的好氧池出水回流至此級缺氧池中循環(huán)處理，以提高系統(tǒng)的反硝化能力。

　　作為可選的技術方案，污水從厭氧池排出后，僅通入缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池中，而根據(jù)進水條件及出水要求并不必須直接通入最后一級或者自最后一級起的連續(xù)兩級或者三級缺氧池中。

　　本發(fā)明進一步提供了一種多級的生物脫氮除磷污水處理裝置，包括一厭氧池、多個由一缺氧池和一好氧池組成的缺-好氧組合池、一沉淀池、一回流污泥濃縮池和一預缺氧池，多個缺好氧組合池首尾相連形成多級缺-好氧處理單元，污水的進水管連接至厭氧池，厭氧池再直接連接至缺-好氧處理單元中前段的第一級或者自前段第一級起連續(xù)的多級缺氧池，多級缺-好氧處理單元的最末一個好氧池連接至沉淀池，沉淀池連接裝置的出水管，沉淀池還通過回流污泥濃縮池和預缺氧池連接至厭氧池形成外部回流管道，回流污泥濃縮池進一步和最末一級好氧池之間形成上清液回流管道。

　　作為可選的技術方案，多級缺-好氧處理單元的最后一級或者自最后一級起的連續(xù)兩級或者三級缺氧池并不與厭氧池連接。

　　作為可選的技術方案，每個好氧池與同一級的缺氧池以及以上各級的缺氧池之間具有內(nèi)部回流管道。

　　作為可選的技術方案，所述厭氧池的類型選自于單池或者多個串聯(lián)池中的一種。

　　本發(fā)明的優(yōu)點在于，同現(xiàn)有技術中的A2O工藝相比，僅增加了一回流污泥濃縮池和與其連接的一預缺氧池，并且通過對各個過濾池之間連接關系的調(diào)整提高了過濾效率，具體在于：

　　沉淀池通過回流污泥濃縮池和預缺氧池連接至最初的厭氧池形成了外部回流管道，減少了整個系統(tǒng)的流量，從而減小了VFA的稀釋，同時也控制了硝酸鹽類的負面作用優(yōu)化了生物除磷環(huán)境，增加了污泥濃度及除最后上清液進入段(最后一級的好氧池)外所有前端區(qū)域的實際停留時間，即強化了上述的生物除磷及反硝化反應之外，也增加了硝化菌的總量，實際硝化反應時間，以及前端區(qū)域的反應物濃度，強化了硝化及反硝化反應，保證了系統(tǒng)有機氮氮氨以及總氨的去除率。

　　污泥濃縮工藝使得預缺氧池的污泥濃度及停留時間都大大提高了。預缺氧池高污泥濃度內(nèi)源降解的需氧量及加大的實際停留時間已經(jīng)充分滿足了進入?yún)捬醭氐南鯌B(tài)氮降至足夠低的要求，這使得全部廢水進入前部厭氧池變得可行。

　　通過采用多級的缺-好氧處理單元，充分利用了有限的碳源，將需要的外加碳源降低到了最低的限度，同時也在不增加池容的基礎上使系統(tǒng)能夠滿足總氮排放的需要。

　　厭氧池的混合液分流至四級缺-好氧處理單元中的前三個缺氧池中，其目的在于確保所有有限原廢水碳源在缺氧池中用于反硝化，同時通過多段降解的方式提高了總反應速率，特別是前段的反應速率，強化了硝化及反硝化反應，從而使得系統(tǒng)出水總氮能降至最低水平。