公布日：2022.02.18
申請日：2021.12.01
分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)I;C02F1/30(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術領域，特別涉及光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)及生物脫氮除磷方法，包括管道連接的所述調節(jié)池、反應器、污泥池、清水池，反應器中廢水經EBPR階段‑EBPR到光養(yǎng)EBPR的過期階段‑光養(yǎng)EBPR階段‑光養(yǎng)EBPR到光養(yǎng)BNR的過渡階段‑光養(yǎng)BNR階段后排出。本發(fā)明提供的光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)及生物脫氮除磷方法，通過設置光照條件、曝氣及攪拌條件，交替進行，經過EBPR階段‑EBPR到光養(yǎng)EBPR的過期階段‑光養(yǎng)EBPR階段‑光養(yǎng)EBPR到光養(yǎng)BNR的過渡階段‑光養(yǎng)BNR階段，并且在每個階段內多重內循環(huán)，創(chuàng)造適當的好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，強化微藻‑細菌聚生體的協(xié)同作用，可以消除生物營養(yǎng)物質去除的曝氣要求，無需外部COD加藥，運營成本低，環(huán)境友好。
權利要求書
1.生物脫氮除磷方法，其特征在于包括以下步驟：S1.EBPR階段：將廢水、培養(yǎng)液I通入反應器，在黑暗條件下，反應器中設置厭氧~好氧期，廢水在反應器中攪拌處理7h后，靜置1h，并通入氬氣；S2.EBPR到光養(yǎng)EBPR的過期階段：將培養(yǎng)液I通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧期，所述厭氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，廢水在反應器中攪拌處理7h，靜置1h，并通入氬氣；S3.光養(yǎng)EBPR階段：將培養(yǎng)液I通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧期，所述厭氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為6mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7h，靜置1h，并通入氬氣；S4.光養(yǎng)EBPR到光養(yǎng)BNR的過渡階段：將培養(yǎng)液II通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧~缺氧期，所述厭氧期和缺氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為6mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7.25h，靜置0.75h，并通入氬氣；S5.光養(yǎng)BNR階段：將培養(yǎng)液II通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧~缺氧期，所述厭氧期和缺氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為10mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7.25h，靜置0.75h，去除上清液，排出污泥，完成水處理。
2.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于：所述反應器中的反應溫度為20℃，pH為7.5。
3.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于：所述培養(yǎng)液I為K2HPO4253mg/L、KH2PO4154mg/L、C2H3O2Na•3H2O0.64g/L、C3H6O268μL/L、NH4Cl0.59g/L、MgSO4•7H2O0.95g/L、CaCl2•2H2O0.44g/L、烯丙基~N硫脲11.7mg/L、乙二胺四乙酸(EDTA)31.7mg/L、FeCl3•6H2O1.5g/L、H3BO30.15g/L、CuSO4•5H2O0.03g/L、KI0.18g/L、MnCl2•4H2O0.12g/L、Na2MoO•2H2O0.06g/L、ZnSO4•7H2O0.12g/L、CoCl2•6H2O0.15g/L。
4.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于：所述培養(yǎng)液II為K2HPO4253mg/L、KH2PO4154mg/L、C2H3O2Na•3H2O0.64g/L、C3H6O268μL/L、NH4Cl0.59g/L、MgSO4•7H2O0.95g/L、CaCl2•2H2O0.44g/L、乙二胺四乙酸(EDTA)31.7mg/L、FeCl3•6H2O1.5g/L、H3BO30.15g/L、CuSO4•5H2O0.03g/L、KI0.18g/L、MnCl2•4H2O0.12g/L、Na2MoO•2H2O0.06g/L、ZnSO4•7H2O0.12g/L、CoCl2•6H2O0.15g/L。
5.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于所述S1中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，曝氣時長為4h。
6.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于所述S2中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，曝氣時長為2h，光強為4.5~6W/L。
7.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于所述S3中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，光強為4.5~6W/L。
8.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于所述S4中厭氧期處理時間為1.5h，好氧期處理時間為4.5h，缺氧期處理時間為1h，光強為4.5~6W/L。
9.根據權利要求1所述的生物脫氮除磷方法，其特征在于所述S5中厭氧期處理時間為1.75h，好氧期處理時間為3.75h，缺氧期處理時間為1.75h，光強為4.5~6W/L。
10.一種光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)，其特征在于：包括權利要求1中的反應器、調節(jié)池(1)、污泥池(2)、清水池(3)，所述反應器與所述調節(jié)池(1)、污泥池(2)、清水池(3)管道連接。
發(fā)明內容
針對以上述背景技術的不足，本發(fā)明提供光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)及生物脫氮除磷方法及應用。
本發(fā)明采用的技術方案如下：光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)及生物脫氮除磷方法，關鍵在于：S1.EBPR階段：將廢水、培養(yǎng)液I通入反應器，在黑暗條件下，反應器中設置厭氧~好氧期，廢水在反應器中攪拌處理7h后，靜置1h，并通入氬氣；
S2.EBPR到光養(yǎng)EBPR的過期階段：將培養(yǎng)液I通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧期，所述厭氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，廢水在反應器中攪拌處理7h，靜置1h，并通入氬氣；
S3.光養(yǎng)EBPR階段：將培養(yǎng)液I通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧期，所述厭氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為6mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7h，靜置1h，并通入氬氣；
S4.光養(yǎng)EBPR到光養(yǎng)BNR的過渡階段：將培養(yǎng)液II通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧~缺氧期，所述厭氧期和缺氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為6mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7.25h，靜置0.75h，并通入氬氣；
S5.光養(yǎng)BNR階段：將培養(yǎng)液II通入反應器，反應器中設置厭氧~好氧~缺氧期，所述厭氧期和缺氧期在黑暗條件下運行，所述好氧期在光照條件下運行，厭氧期結束后加入碳酸鈉，碳酸鈉濃度為10mg/L，廢水在反應器中攪拌處理7.25h，靜置0.75h，去除上清液，排出污泥，完成水處理。
優(yōu)選的，所述反應器中的反應溫度為20℃，pH為7.5。
優(yōu)選的，所述培養(yǎng)液I為K2HPO4253mg/L、KH2PO4154mg/L、C2H3O2Na•3H2O0.64g/L、C3H6O268μL/L、NH4Cl0.59g/L、MgSO4•7H2O0.95g/L、CaCl2•2H2O0.44g/L、烯丙基~N硫脲11.7mg/L、乙二胺四乙酸(EDTA)31.7mg/L、FeCl3•6H2O1.5g/L、H3BO30.15g/L、CuSO4•5H2O0.03g/L、KI0.18g/L、MnCl2•4H2O0.12g/L、Na2MoO•2H2O0.06g/L、ZnSO4•7H2O0.12g/L、CoCl2•6H2O0.15g/L。
優(yōu)選的，所述培養(yǎng)液II為K2HPO4253mg/L、KH2PO4154mg/L、C2H3O2Na•3H2O0.64g/L、C3H6O268μL/L、NH4Cl0.59g/L、MgSO4•7H2O0.95g/L、CaCl2•2H2O0.44g/L、乙二胺四乙酸(EDTA)31.7mg/L、FeCl3•6H2O1.5g/L、H3BO30.15g/L、CuSO4•5H2O0.03g/L、KI0.18g/L、MnCl2•4H2O0.12g/L、Na2MoO•2H2O0.06g/L、ZnSO4•7H2O0.12g/L、CoCl2•6H2O0.15g/L。
優(yōu)選的，所述S1中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，，曝氣時長為2h。
優(yōu)選的，所述S2中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，曝氣時長為2h，光強為4.5~6W/L。
優(yōu)選的，所述S3中厭氧期處理時間為3h，好氧期處理時間為4h，光強為4.5~6W/L。
優(yōu)選的，所述S4中厭氧期處理時間為1.5h，好氧期處理時間為4.5h，缺氧期處理時間為1h，光強為4.5~6W/L。
優(yōu)選的，所述S5中厭氧期處理時間為1.75h，好氧期處理時間為3.75h，缺氧期處理時間為1.75h，光強為4.5~6W/L。
一種光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)，關鍵在于：包括權利要求1中的反應器、調節(jié)池、污泥池、清水池，所述反應器與所述調節(jié)池、污泥池、清水池管道連接。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的光養(yǎng)強化生物系統(tǒng)及生物脫氮除磷方法具有以下有益效果：
1.通過設置光照條件、曝氣及攪拌條件，交替進行，經過EBPR階段~EBPR到光養(yǎng)EBPR的過期階段~光養(yǎng)EBPR階段~光養(yǎng)EBPR到光養(yǎng)BNR的過渡階段~光養(yǎng)BNR階段，并且在每個階段內多重內循環(huán)，創(chuàng)造適當的好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，強化微藻~細菌聚生體的協(xié)同作用，由于在光照期間，微藻消耗CO2并為聚磷菌和硝化菌產生氧氣，同時吸收P和氨，以促進生長，從而降低了氧含量需求；
2.由于微藻和細菌之間的相互作用，細胞可以更容易地聚集成絮凝物并非�？焖俚爻两�，從而可以消除生物營養(yǎng)物質去除的曝氣要求，曝氣成本減少50％；
3.由于反應器中沒有添加外部碳源，聚磷菌可以通過耗盡厭氧儲存的聚羥基脂肪酸進行反硝化，無需昂貴的外部COD加藥，且由于微藻和硝化細菌活動的結合，能固定大氣CO2并消耗異養(yǎng)細菌呼吸代謝過程中產生的CO2，從而降低了污水處理廠的運營成本和碳排放量。
（發(fā)明人：王馨悅;楊陽;駱堅平;郭行;潘濤）
