申請日2013.10.24

　　公開(公告)日2015.02.25

　　IPC分類號(hào)C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明涉及到一種活性污泥工藝同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收方法，包括與進(jìn)水管道相連通的曝氣池和沉淀池，所述曝氣池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述曝氣池通過污水管道連通所述沉淀池，所述沉淀池上設(shè)有用于排放上清液的出水排放管道;其特征在于：所述沉淀池的底部依次連通回流污泥閑置桶、污水污泥混合桶、一級(jí)沉淀裝置、磷回收反應(yīng)桶和二級(jí)沉淀裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對現(xiàn)有活性污泥生物除磷系統(tǒng)的不足，在單級(jí)好氧生物除磷的基礎(chǔ)上，提出一種在活性污泥系統(tǒng)同步高效除磷的同時(shí)進(jìn)行磷回收的處理系統(tǒng)與方法，能夠有效地富集聚磷微生物，采用連續(xù)流方式運(yùn)行，此系統(tǒng)投資少、出水水質(zhì)穩(wěn)定、磷回收量高，可有效降低現(xiàn)有活性污泥系統(tǒng)的出水磷濃度，并且回收寶貴的磷資源，適合于傳統(tǒng)活性污泥工藝的改造。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種活性污泥工藝同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收方法，其特征在于所使用的 活性污泥工藝同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收系統(tǒng)包括與進(jìn)水管道相連通的曝氣池，所 述曝氣池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述曝氣池通過污水管道連通沉淀池，所述沉淀池上設(shè)有用 于排放上清液的出水排放管道;

　　所述沉淀池的底部通過排泥管道連通回流污泥閑置桶，所述回流污泥閑置桶內(nèi)設(shè)有 攪拌裝置;

　　所述回流污泥閑置桶的排出口通過管道連通污水污泥混合桶，所述污水污泥混合桶 內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，并且所述污水污泥混合桶的進(jìn)水口通過污水支管連通所述的進(jìn)水管 道;

　　所述污水污泥混合桶的排泥口通過管道連接一級(jí)沉淀裝置，所述一級(jí)沉淀裝置的底 部的排泥口通過管道連接所述進(jìn)水管道，所述一級(jí)沉淀裝置的排水口通過管道連接磷回 收反應(yīng)桶;

　　所述磷回收反應(yīng)桶內(nèi)設(shè)有攪拌裝置;

　　所述磷回收反應(yīng)桶的排出口通過管道連通二級(jí)沉淀裝置，所述二級(jí)沉淀裝置的底部 設(shè)有與下游設(shè)備相連接的用于排出磷酸鹽沉淀的排出管道，所述二級(jí)沉淀裝置的污水排 出口通過管道連接所述的進(jìn)水管道;

　　同步高效生物除磷及磷回收的方法包括下述步驟：

　　(1)、污水通過所述進(jìn)水管道進(jìn)入所述曝氣池內(nèi)，啟動(dòng)所述曝氣裝置對曝氣池進(jìn)行 曝氣，控制曝氣池內(nèi)DO濃度為2-4mg·L-1，污水在曝氣池中的停留時(shí)間為240-300min;

　　(2)、泥水混合物從所述曝氣池流出后，進(jìn)入所述的沉淀池，在所述沉淀池的停留 時(shí)間為50-70min;

　　(3)、沉淀結(jié)束后，上層清液通過所述的出水排放管道排出，沉淀池下層的污泥排 出后分為兩股;其中占污泥體積總量8%-12%的第一股作為剩余污泥排出回收系統(tǒng);占 污泥體積總量88%-92%的第二股作為回流污泥進(jìn)入所述的回流污泥閑置桶，停留時(shí)間 5-7h，攪拌裝置的攪拌速率為120-140rpm;

　　(4)、回流污泥進(jìn)入所述污水污泥混合桶，同時(shí)從所述進(jìn)水管道內(nèi)向所述污水污泥 混合桶內(nèi)引入占污水總流量16%-20%的污水，在120-140rpm攪拌下使污水與污泥充分 混合，停留時(shí)間為1-2h;

　　(5)、從污水污泥混合桶排出的泥水混合物進(jìn)入所述一級(jí)沉淀裝置，所述一級(jí)沉淀 裝置為平流式沉淀裝置，在一級(jí)沉淀裝置中進(jìn)行泥水混合物的有效分離，停留時(shí)間為 1-2h;沉淀后得到的含磷量極低的污泥回流到曝氣池前端，含磷量較高的水相進(jìn)入所述 磷回收反應(yīng)桶;

　　(6)、向所述磷回收反應(yīng)桶中加入Fe2(SO4)3與CaCl2，使得反應(yīng)桶內(nèi)Fe2(SO4)3的 濃度為30-50mg·L-1，CaCl2的濃度為60-80mg·L-1;攪拌轉(zhuǎn)速為120-140rpm，反應(yīng)時(shí) 間為20-30min;

　　(7)、磷回收反應(yīng)桶排出的泥水混合物進(jìn)入二級(jí)沉淀裝置，所述二級(jí)沉淀裝置為平 流式沉淀裝置，停留1-2h，進(jìn)行泥、水的有效分離，其中沉淀的磷酸鹽從底部排出進(jìn)行 回收，沉淀后得到的水相回流到曝氣池前端。

　　說明書

　　一種活性污泥工藝同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及到廢水處理領(lǐng)域，具體指一種活性污泥工藝同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷 回收方法。

　　背景技術(shù)

　　磷是生物所必須的營養(yǎng)元素，但水體中磷元素含量過高，會(huì)引起水體的富營養(yǎng)化。 富營養(yǎng)化導(dǎo)致水質(zhì)惡化，給飲用水處理增加困難;導(dǎo)致水體中溶解氧濃度因藻類覆蓋水 面而降低，水生生物會(huì)缺氧窒息致死，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)減產(chǎn)甚至破壞;由于水體帶霉臭味， 因此喪失水體的游泳價(jià)值和觀賞價(jià)值;影響到生活用水。同時(shí)也導(dǎo)致水體水質(zhì)不能符合 工業(yè)冷卻水及工藝用水的水質(zhì)要求，甚至造成冷卻設(shè)施堵塞失效，影響到工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 用水。

　　水體中磷的一個(gè)重要來源是污水處理廠中排出的含磷廢水。因此，含磷廢水中磷的 去除是污水處理領(lǐng)域一大研究熱點(diǎn)。

　　另一方面，磷是不可更新的寶貴資源。地球上的磷酸鹽礦產(chǎn)資源有限，在質(zhì)量和可 開采性方面都在下降，已探明可開采的磷酸鹽礦按現(xiàn)在的開采率開采，估計(jì)持續(xù)開采不 到100年時(shí)間。隨著人口的持續(xù)增長，特別是土地貧瘠地區(qū)，對含磷化肥的消費(fèi)將日益 增長。因此，如何從污水中高效地回收磷也是污水資源化的一個(gè)重要課題。

　　現(xiàn)有的污水處理技術(shù)中，對磷的去除已有多種研究，例如公開號(hào)為CN101040499A 的中國發(fā)明專利申請所公開的《一種序批式削減高濃度廢水氮、磷、COD污染負(fù)荷的 方法》，公告號(hào)為CN102557360A的中國發(fā)明專利申請所公開的《污泥內(nèi)碳源原位開發(fā) 與利用強(qiáng)化污水脫氮除磷系統(tǒng)與方法》，公告號(hào)為CN102153247A的中國發(fā)明專利申請 所公開的《一種生物耦合脫氮除磷污水凈化再生處理方法及系統(tǒng)》;這些專利申請公開 了不同的生物除磷方法，但是經(jīng)過除磷后的水質(zhì)是達(dá)標(biāo)了，而吸附的磷只能排放，不僅 加重了磷資源的浪費(fèi)，同時(shí)也一定程度上造成了其它環(huán)境的污染。

　　活性污泥法由于其運(yùn)行管理方便，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。但是，傳統(tǒng) 的活性污泥法由于沒有厭氧/好氧的交替運(yùn)行環(huán)境，不能有效地富集聚磷微生物。因此， 傳統(tǒng)活性污泥法的一個(gè)較大的缺點(diǎn)是污水不能實(shí)現(xiàn)高效的生物除磷。這一方面使得出水 中磷含量較高，污染天然水體;另一方面造成污水中的大量磷資源浪費(fèi)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種活性污泥工藝能同步 實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收系統(tǒng)。

　　本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種能同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收 的方法。

　　本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收 系統(tǒng)，包括與進(jìn)水管道相連通的曝氣池和沉淀池，所述曝氣池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述曝 氣池通過污水管道連通所述沉淀池，所述沉淀池上設(shè)有出水排放管道;其特征在于：

　　所述沉淀池的底部通過排泥管連通回流污泥閑置桶，所述回流污泥閑置桶內(nèi)設(shè)有攪 拌裝置;

　　所述回流污泥閑置桶的排出口通過管道連通污水污泥混合桶，所述污水污泥混合桶 內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，并且所述污水污泥混合桶的進(jìn)水口通過污水支管連通所述的進(jìn)水管 道;

　　所述污水污泥混合桶的排放口通過管道連接一級(jí)沉淀裝置，所述一級(jí)沉淀裝置的底 部的排泥口通過管道連接所述進(jìn)水管道，所述一級(jí)沉淀裝置的排水口通過管道連接磷回 收反應(yīng)桶;

　　所述磷回收反應(yīng)桶內(nèi)設(shè)有攪拌裝置;

　　所述磷回收反應(yīng)桶的排出口通過管道連通二級(jí)沉淀裝置，所述二級(jí)沉淀裝置的底部 設(shè)有與下游設(shè)備相連接的用于排出磷酸鹽沉淀的排出管道，所述二級(jí)沉淀裝置的污水排 出口通過管道連接所述的進(jìn)水管道。

　　使用上述同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收系統(tǒng)同步實(shí)現(xiàn)高效生物除磷及磷回收的 方法，其特征在于包括下述步驟：

　　(1)、污水通過所述進(jìn)水管道進(jìn)入所述曝氣池內(nèi)，啟動(dòng)所述曝氣裝置對曝氣池進(jìn)行 曝氣，控制曝氣池內(nèi)DO濃度為2-4mg·L-1，污水在曝氣池中的停留時(shí)間為240-300min;

　　(2)、泥水混合物從所述曝氣池流出后，進(jìn)入所述的沉淀池，在所述沉淀池的停留 時(shí)間為50-70min;

　　(3)、沉淀結(jié)束后，上層清液通過所述的出水排放管道排出，沉淀池下層的污泥排 出后分為兩股;其中占污泥體積總量8%-12%的第一股作為剩余污泥排出回收系統(tǒng);占 污泥體積總量88%-92%的第二股作為回流污泥進(jìn)入所述的回流污泥閑置桶，停留時(shí)間 5-7h，攪拌裝置的攪拌速率為120-140rpm;

　　(4)、回流污泥進(jìn)入所述污水污泥混合桶，同時(shí)從所述進(jìn)水管道內(nèi)向所述污水污泥 混合桶內(nèi)引入占污水總流量16%-20%的污水，在120-140rpm的轉(zhuǎn)速攪拌下使污水與污 泥充分混合，停留時(shí)間為1-2h;

　　(5)、從污水污泥混合桶排出的泥水混合物進(jìn)入所述一級(jí)沉淀裝置，所述一級(jí)沉淀 裝置為平流式沉淀裝置，在一級(jí)沉淀裝置中進(jìn)行泥水混合物的有效分離，停留時(shí)間為 1-2h;沉淀后得到的含磷量極低的污泥回流到曝氣池前端，含磷量較高的水相進(jìn)入所述 磷回收反應(yīng)桶;

　　(6)、向所述磷回收反應(yīng)桶中加入Fe2(SO4)3與CaCl2，使得反應(yīng)桶內(nèi)Fe2(SO4)3的 濃度為30-50mg·L-1，CaCl2的濃度為60-80mg·L-1;攪拌轉(zhuǎn)速為120-140rpm，反應(yīng)時(shí) 間為20-30min;

　　(7)、磷回收反應(yīng)桶排出的泥水混合物進(jìn)入二級(jí)沉淀裝置，所述二級(jí)沉淀裝置為平 流式沉淀裝置，停留時(shí)間為1-2h，進(jìn)行泥、水的有效分離，其中沉淀的磷酸鹽從底部排 出進(jìn)行回收，沉淀后得到的水相回流到曝氣池前端。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對現(xiàn)有活性污泥生物除磷系統(tǒng)的不足，在單級(jí)好氧生物 除磷的基礎(chǔ)上，提出一種在活性污泥系統(tǒng)同步高效除磷的同時(shí)進(jìn)行磷回收的處理系統(tǒng)與 方法，能夠有效地富集聚磷微生物，采用連續(xù)流方式運(yùn)行，此系統(tǒng)投資少、出水水質(zhì)穩(wěn) 定、磷回收量高，可有效降低現(xiàn)有活性污泥系統(tǒng)的出水磷濃度，并且回收寶貴的磷資源， 適合于傳統(tǒng)活性污泥工藝的改造。