CN102442750A

CN102442750A - 一种污水处理系统及其方法

Info

Publication number: CN102442750A
Application number: CN2011104603254A
Authority: CN
Inventors: 孙友峰; 钱珏
Original assignee: BEIJING ECOJOY WATER Tech CO Ltd
Current assignee: BEIJING ECOJOY WATER Tech CO Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明提供的污水处理系统包括：有曝气设备的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的混合液出口相连通的第一沉淀池；混合液进口与所述第一沉淀池的污泥出口相连通的厌氧释磷池；与所述厌氧释磷池相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。本发明提供的另一污水处理系统包括：有曝气设备、可进行沉淀分离的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的污泥出口相连通的厌氧释磷单元；与所述厌氧释磷单元相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。本发明还提供了一种污水处理方法。上述系统及方法不通过排出富磷污泥脱除污水中的磷，便于磷的回收利用和剩余污泥的减量，成本低。

Description

一种污水处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种污水处理系统及其方法。

背景技术

由于氮、磷等营养物质随着污水不断向环境排放，水体富营养化(eutrophication)已成为世界各国面临的严重环境问题。在我国制定的污水排放标准中，对氮、磷的排放要求日益严格，现有的以去除含碳有机物为主要目标的二级污水处理厂需要进行工艺升级改造，以完成对碳、氮和磷的同步高效去除，使出水水质满足相应的要求。

利用生物脱氮除磷原理的生物营养物去除(Biological NutrientRemoval，BNR)技术是目前城市污水脱氮除磷处理领域的主要技术。目前，具有同步脱氮除磷功能的污水生物处理工艺可分为两大类：按空间分割的连续流活性污泥法和按时间分割的间歇式活性污泥法(或称序批式活性污泥法)。前者为多池生物处理系统，通过污泥回流系统和混合液回流系统的组合工作，使活性污泥在空间上顺次经历厌氧、缺氧、好氧或厌氧、好氧、缺氧的环境，以同时发挥和强化生物脱氮和生物除磷的作用。此类处理工艺以厌氧-缺氧-好氧工艺(A-A-O或A²/O工艺)为代表，还包括各种改良型A²/O工艺，如A-A²/O工艺、倒置A²/O工艺、改良型Bardenpho工艺、UCT工艺和MUCT工艺等。按时间分割的间歇式活性污泥法以传统序批式活性污泥工艺(SBR工艺)为代表，还包括各种改良型SBR工艺，如ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CASS工艺、Unitank工艺和MSBR工艺等。传统序批式活性污泥法为单池生物处理系统，无污泥回流系统和混合液回流系统，生化反应和泥水沉淀分离在同一个反应器中进行，污水分批次进入反应器，按照“进水-反应-沉淀-排水排泥-闲置”的模式序批式地进行污水处理，反应器在时间上顺次形成好氧、缺氧、厌氧的环境。为了提高传统SBR工艺的空间利用率，并强化其脱氮除磷能力，各种改良型SBR工艺借鉴了多池生物处理系统的做法，增设了污泥回流系统或混合液回流系统，但同时也丧失了传统SBR工艺的一些特点，如时间上理想推流式反应器的特性和理想静置沉淀等。

上述污水处理工艺的工艺原理均是利用活性污泥中的聚磷菌(Phosphate Accumulating Organisms，PAOs)、反硝化除磷菌(Denitrifying Phosphorus-removing Bacteria，DPB)等微生物过量吸磷的原理，经沉淀分离活性污泥和处理水后，从污水处理系统中排除大量富磷污泥以实现对污水中磷的去除，这种除磷方式不但使得污水中的磷资源难以回收利用，而且产生大量难于处置的剩余活性污泥，既给环境带来严重的二次污染，又增大了现有污水处理设施的基建投资和运行成本。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种污水处理系统及其方法，本发明提供的污水处理系统在不排除大量剩余活性污泥的基础上实现对污水中磷的去除，便于磷的回收利用以及剩余活性污泥的减量，节省设备投资和运行成本，而且便于对现有污水处理设施进行快速升级改造。

本发明提供一种污水处理系统，包括：

设有曝气设备的生物反应池；

混合液进口与所述生物反应池的混合液出口相连通的第一沉淀池；

混合液进口与所述第一沉淀池的污泥出口相连通的厌氧释磷池；

与所述厌氧释磷池相通的膜分离设备；

进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

优选的，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

优选的，所述污水处理系统还包括第二沉淀池，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述第二沉淀池的混合液进口连通，所述第二沉淀池的上清液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

优选的，所述污水处理系统还包括第一缺氧池，所述第一缺氧池的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通，所述生物反应池的混合液出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通。

优选的，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通。

优选的，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通，所述第一缺氧池的混合液出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。

优选的，所述污水处理系统还包括第二缺氧池，所述生物反应池的混合液出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述第一沉淀池的混合液进口连通。

优选的，所述污水处理系统还包括第二缺氧池，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。

本发明提供一种污水处理系统，包括：

设有曝气设备、可进行沉淀分离的生物反应池；

混合液进口与所述生物反应池的污泥出口相连通的厌氧释磷单元；

与所述厌氧释磷单元相通的膜分离设备；

进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

优选的，所述厌氧释磷单元设置于所述生物反应池的内部。

优选的，所述厌氧释磷单元设置于所述生物反应池的外部。

优选的，所述厌氧释磷单元的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

优选的，所述污水处理系统还包括设置于所述生物反应池内的搅拌设备。

与现有技术相比，本发明提供的污水处理系统包括设有曝气设备的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的混合液出口相连通的第一沉淀池；混合液进口与所述第一沉淀池的污泥出口相连通的厌氧释磷池；与所述厌氧释磷池相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。本发明提供的另一种污水处理系统包括设有曝气设备、可进行沉淀分离的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的污泥出口相连通的厌氧释磷单元；与所述厌氧释磷单元相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。本发明将富磷污泥引入所述厌氧释磷池进行厌氧释磷，采用所述膜分离设备对厌氧释磷形成的泥水混合液进行膜分离，再通过所述磷回收单元将膜分离得到的富磷水处理为低磷水。本发明不再依靠排出富磷污泥除去污水中的磷，而是通过形成并排出无悬浮物的富磷水实现对污水中磷的高效去除，不但维持了更多的污泥总量，在有效提高同步脱氮除磷效果的同时，大幅减少了剩余活性污泥的产量，显著节省了污泥处理处置费用，而且可以将厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水尽最大可能地从系统中排除，节省了除磷药剂的用量，提高了磷化合物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。另外，本发明将膜分离设备与现有污水处理设施中常见的厌氧池或污泥浓缩池组成膜生物反应器系统，可以在对原有污水处理构筑物不做大的结构调整、不新建较大面积的设备机房、不改变原有管道系统布置的前提下，很方便地对现有污水处理设施进行升级改造。因此，在具有同样的脱氮除磷效果和污水处理能力的前提下，采用本发明可以进一步节省改造工程的土建投资和施工工期。

本发明提供一种污水处理方法，包括以下步骤：

a)将污水和活性污泥进行好氧反应和缺氧反应，得到第一混合液，所述活性污泥包含聚磷菌；

b)将所述第一混合液进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥；

c)将所述富磷污泥进行厌氧释磷，得到第二混合液；

d)将所述第二混合液进行膜分离，得到富磷水；

e)将所述富磷水进行回收磷处理，得到低磷水。

优选的，所述富磷水的流量为所述处理水的流量的1％～40％。

与现有技术相比，本发明提供的污水处理方法包括将污水和活性污泥进行好氧反应和缺氧反应，得到第一混合液，所述活性污泥包含聚磷菌；将所述第一混合液进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥；将所述富磷污泥进行厌氧释磷，得到第二混合液；将所述第二混合液进行膜分离，得到富磷水；将所述富磷水进行回收磷处理，得到低磷水。本发明将所述富磷污泥进行厌氧释磷后，对所述厌氧释磷形成的第二混合液进行膜分离，再回收所述膜分离得到的富磷水中的磷，得到低磷水。本发明不再依靠排出富磷污泥除去污水中的磷，而是通过形成并排出无悬浮物的富磷水实现对污水中磷的高效去除，不但维持了更多的污泥总量，在有效提高同步脱氮除磷效果的同时，大幅减少了剩余活性污泥的产量，显著节省了污泥处理处置费用，而且可以将厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水尽最大可能地从系统中排除，节省了除磷药剂的用量，提高了磷化合物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。另外，本发明仅在侧流程上采用膜分离设备对厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水进行过滤分离，主流程上仍然采用沉淀池等廉价的常规固液分离单元进行固液分离，侧流程上的膜过滤流量即富磷水的流量不超过主流程上的处理水流量的40％，通常仅为10％左右，因此大幅降低了膜分离设备的用量，整个污水处理系统的设备投资和运行成本也随之大幅下降。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的污水处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的污水处理系统的结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的污水处理系统的结构示意图；

图4为本发明实施例4提供的污水处理系统的结构示意图；

图5为本发明实施例5提供的污水处理系统的结构示意图；

图6为本发明实施例6提供的污水处理系统的结构示意图；

图7为本发明实施例7提供的污水处理系统的结构示意图；

图8为本发明实施例8提供的污水处理系统的结构示意图；

图9为本发明实施例9提供的污水处理系统的结构示意图；

图10为本发明实施例10提供的污水处理系统的结构示意图；

图11为本发明实施例11提供的污水处理系统的结构示意图；

图12为本发明实施例12提供的污水处理系统的结构示意图；

图13为本发明实施例13提供的污水处理系统的结构示意图；

图14为本发明实施例14提供的污水处理系统的结构示意图；

图15为本发明实施例15提供的污水处理系统的结构示意图；

图16为本发明实施例16提供的污水处理系统的结构示意图；

图17为本发明实施例17提供的污水处理系统的结构示意图；

图18为本发明实施例18提供的污水处理系统的结构示意图；

图19为本发明实施例19提供的污水处理系统的结构示意图；

图20为本发明实施例20提供的污水处理系统的结构示意图；

图21为本发明实施例21提供的污水处理系统的结构示意图；

图22为本发明实施例22提供的污水处理系统的结构示意图；

图23a为本发明实施例1提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图；

图23b为本发明实施例2提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图；

图23c为本发明实施例3提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图；

图23d为本发明实施例15提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图。

附图中各个标记的说明：

1--生物反应池；2--第一沉淀池；3--厌氧释磷池(厌氧释磷单元)；4--膜分离设备；5--磷回收单元；6--曝气设备；7--第一缺氧池；8--搅拌设备；9--第二沉淀池；10--接触池；11--混合池；12--SBR池；13--滗水设备；14--预反应区；15--主反应区；16--DAT池；17--IAT池；18--A池；19--B池；20--C池；21--固定出水堰；22--第二缺氧池；23--序批池；24--污泥浓缩区；25--空气排水堰；26--抽吸泵；27--鼓风机；28--空气分离设备；29--循环泵；30--料液供给管；31--料液回流管；32--膜滤池。

具体实施方式

本发明提供一种污水处理系统，包括：设有曝气设备的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的混合液出口相连通的第一沉淀池；混合液进口与所述第一沉淀池的污泥出口相连通的厌氧释磷池；与所述厌氧释磷池相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

其中，本发明对所述相通或所述连通的方式没有特殊限制，采用可实现本发明技术方案的相通或连通的方式即可。例如，当生物反应池和第一沉淀池分别为两个独立的构筑物时，二者之间存在一定的间距，通常生物反应池内的液位高于第一沉淀池内的液位，二者之间的液位差可以确保生物反应池内部的混合液能够依靠重力作用从生物反应池的混合液出口经由第一沉淀池的混合液进口自流进入第一沉淀池内部，以进行混合液中活性污泥和处理水的沉淀分离，生物反应池的混合液出口与第一沉淀池的混合液进口之间可以通过管道、廊道或渠道等水处理领域常见的水力输送方式加以连通。当生物反应池和第一沉淀池共壁设置、集成为一个综合构筑物时，通常在一个长方体的水池内部设置一道隔墙，使其在水流的方向上被区隔为两个独立的区域，处于水流上游的区域为生物反应池，处于水流下游的区域为第一沉淀池，二者之间依靠设置在隔墙上的导流孔洞实现连通，生物反应池内的液位高于第一沉淀池内的液位，二者之间的液位差可以确保生物反应池内部的混合液能够依靠重力作用从生物反应池自流进入第一沉淀池内部，以进行混合液中活性污泥和处理水的沉淀分离，可以认为，此种情况下，生物反应池的混合液出口与第一沉淀池的混合液进口合并为相同的导流孔洞，二者之间不再需要管道、廊道或渠道加以连通。当两个构筑物之间需要连通但在水流的方向上无法依靠重力作用实现自流时，处于水流上游的构筑物内的混合液通常需要依靠水泵等提升设备加以提升后流入处于水流下游的构筑物，此时二者之间是通过水泵等提升设备及其配套管道相连通的，例如，厌氧释磷池内的液位通常高于第一沉淀池内的液位，第一沉淀池内的污泥需要依靠污泥提升泵加以提升后才能进入厌氧释磷池内部，污泥提升泵可以安装在第一沉淀池外部即采取干式安装，也可以安装在第一沉淀池内部即采取湿式安装，当采取干式安装时，第一沉淀池的污泥出口可以理解为污泥提升泵进水管道穿越第一沉淀池侧壁或顶板的洞口，厌氧释磷池的混合液进口可以理解为污泥提升泵出水管道穿越厌氧释磷池侧壁或顶板的洞口，当采取湿式安装时，第一沉淀池的污泥出口可以理解为污泥提升泵出水管道穿越第一沉淀池侧壁或顶板的洞口，厌氧释磷池的混合液进口可以理解为污泥提升泵出水管道穿越厌氧释磷池侧壁或顶板的洞口。

按照反应器内微生物的生长类型，所述生物反应池可以为悬浮生长型的活性污泥反应器，也可以为附着生长型的生物膜反应器，也可以为既有悬浮生长型的活性污泥又有附着生长型的生物膜的复合反应器。所述生物反应池优选为悬浮生长型的活性污泥反应器。当所述生物反应池为生物膜反应器或者复合反应器时，所述生物反应池内投加或安装的填料可以选用水处理领域已知的各种类型的微生物填料。本发明对所述填料没有特殊限制，可以选用悬挂式填料，如软性填料、半软性填料、弹性立体填料和组合填料等，也可以选用悬浮填料，如呈鲍尔环状或阶梯环状等类型的环状悬浮填料、呈竖片柱状等类型的柱状悬浮填料、呈多面空心球形等类型的球形悬浮填料以及软性丝类、弹性丝类、扁丝条类、多面空心球组合等类型的组合悬浮填料等。本发明优选向所述生物反应池内投加悬浮填料，这样更便于对所述曝气设备进行检修。

当所述生物反应池为生物膜反应器或者复合反应器时，所述曝气设备可以连续曝气，使所述生物反应池处于好氧环境，所述生物反应池内同时存在有机物降解、生物脱氮和聚磷菌吸磷过程；当所述生物反应池为活性污泥反应器时，所述曝气设备可以间歇曝气，使所述生物反应池内的混合液中的活性微生物在时间上经历好氧时段和缺氧时段交替循环的环境，从而较好地实现有机物降解、生物脱氮和聚磷菌吸磷过程。

按照反应器内的物料流态，所述生物反应池可以为推流反应器，也可以为完全混合反应器，也可以采用类似于氧化沟既有推流流态又有完全混合流态的反应器设计。按照反应器的进水方式，所述生物反应池可以是连续进水的生物反应器，也可以是间歇进水的生物反应器。按照反应器的出水方式，所述生物反应池可以是连续出水的生物反应器，也可以是间歇出水的生物反应器。

所述曝气设备设置于所述生物反应池内，可进行连续或间歇地曝气，使所述生物反应池内保持好氧或缺氧的环境。本发明对所述曝气设备没有特殊限制，可以为由池外的鼓风机和池内的气体扩散装置组成的鼓风曝气系统，其中气体扩散装置可以为盘式微孔曝气器、管式微孔曝气器、散流式曝气器和射流曝气器等已知的各种类型，也可以为水处理领域已知的各类机械曝气设备，如转刷曝气机或转盘曝气机等轴水平安装型的表面曝气机、轴垂直安装型的立式表面曝气机和潜水曝气机等各类水下曝气设备。本发明优选还包括设置于所述生物反应池内的搅拌设备。

在本发明中，所述第一沉淀池的混合液进口与所述生物反应池的混合液出口连通，所述第一沉淀池的污泥出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。本发明对所述第一沉淀池的形式没有特殊限制，可以为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板沉淀池和斜管沉淀池等水处理领域已知的各种类型的沉淀池中的任何一种。所述第一沉淀池可以设置在生物反应池外部，作为一个独立的构筑物存在，也可以与生物反应池共壁设置，集成为一个综合的构筑物。当所述污水处理系统用于较大规模即1万m³/d以上的污水处理工程时，作为优选，所述第一沉淀池设置在生物反应池外部，作为一个独立的构筑物存在，并且优选平流式沉淀池、竖流式沉淀池或辐流式沉淀池的形式，这样生物反应池和第一沉淀池的运行均比较稳定，便于单独调控；当所述污水处理系统用于中小规模即1万m³/d及以下的污水处理工程时，作为优选，所述第一沉淀池与生物反应池集成为一个综合构筑物，并且优选斜板沉淀池或斜管沉淀池的形式，这样可以使得系统的结构更为紧凑，节省占地面积。

本发明在水流方向即主流程上采用所述第一沉淀池进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥，其中处理水水质符合标准，可作为系统最终出水，也可以进行进一步处理。本发明采用的所述第一沉淀池结构简单，便于调控和检修，一次性投资和运行成本均较低。

本发明优选还包括第二沉淀池，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述第二沉淀池的混合液进口连通，所述第二沉淀池的上清液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。所述第二沉淀池可对厌氧释磷池的混合液进行初步沉淀分离，其形式优选与所述第一沉淀池相同，便于统一调控。

在本发明中，所述厌氧释磷池作为富磷污泥进行厌氧释磷的反应器，其混合液进口与所述第一沉淀池的污泥出口连通。所述厌氧释磷池可通过其污泥出口直接排除剩余污泥，也可将其混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

所述厌氧释磷池可以设置在生物反应池外部，作为一个独立的构筑物设在从第一沉淀池到生物反应池之间的污泥回流管路上，也可以与生物反应池共壁设置集成在一个综合构筑物内部。也就是说，所述厌氧释磷池既可以在侧流程或称泥路上，也可以在主流程或称水路上。当所述厌氧释磷池在侧流程上时，可以和现有生物处理工艺中的污泥浓缩池或污泥储存池合并，此时，绝大部分原污水进入生物反应池，然后从第一沉淀池流出，只有沉淀后的富磷污泥进入厌氧释磷池内，此时也可以向厌氧释磷池内注入一小部分原污水，富磷污泥在厌氧释磷池内变成低磷污泥后，再回流至生物反应池。当所述厌氧释磷池在主流程上时，所述厌氧释磷池和现有生物处理工艺中的厌氧池或厌氧生物选择器合并，此时，从第一沉淀池回流的富磷污泥进入厌氧释磷池，全部或绝大部分原污水也流进或流经厌氧释磷池，然后与回流污泥一起从厌氧释磷池流出，继续流进生物反应池。作为优选，所述厌氧释磷池设置在生物反应池外部，作为一个独立的构筑物设在从第一沉淀池到生物反应池之间的污泥回流管路上。这样通过膜分离设备获得的富磷水中的磷浓度可以更高，更便于磷资源的回收利用，也能够节省除磷药剂的用量。

本发明可将所述厌氧释磷池与常规污水生物处理系统中的构筑物合并，仅对原有污水处理构筑物做较小的结构调整，无需新建较大面积的设备机房，无需改变原有管道系统的布置，便于对常规污水处理系统进行快速升级改造，减少改造工程的土建投资，缩短施工工期。

在本发明中，所述膜分离设备将富磷污泥在所述厌氧释磷池进行厌氧释磷形成的泥水混合液进行膜分离，得到富磷水。

本发明不再通过排出富磷污泥脱除污水中的磷，而是通过形成并排出无悬浮物的富磷水实现对磷的高效去除，从根本上解决了常规生物脱氮除磷工艺为了同时实现生物脱氮和生物除磷而在污泥龄即生物固体停留时间(SRT)控制上存在的矛盾，维持了更多的污泥总量，在有效提高同步脱氮除磷效果的同时，大幅降低了剩余活性污泥的产量，显著节省了污泥处理处置费用。本发明通过膜分离设备对厌氧释磷池内的混合液进行彻底的固液分离，可以将厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水尽最大可能地从系统中排除，而且膜分离所形成的透过液悬浮物接近于零，消除了现有技术中采用混凝沉淀池作为磷回收单元时普遍存在的悬浮物干扰磷沉淀的问题，节省了除磷药剂的用量，降低了化学污泥的产量，提高了磷沉淀物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。

另外，本发明仅在侧流程上采用膜分离设备对厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水进行过滤分离，主流程上仍然采用沉淀池等廉价的常规固液分离单元进行固液分离，侧流程上的膜过滤流量即富磷水的流量不超过主流程上的处理水流量的40％，通常仅为10％左右，使得所述膜分离设备的用量较少，显著降低了所述污水处理系统的设备投资和运行成本，便于所述污水处理系统在大型污水处理厂中的快速推广应用。

所述膜分离设备具有一个或一个以上的过滤单元。所述过滤单元为具有过滤作用的组件，如中空纤维束式膜组件、中空纤维帘式膜组件、板框式平板膜组件、毛细管式膜组件、管式膜组件和微孔过滤管等水处理领域中的各类过滤单元。所述膜分离设备优选还包括布气装置，利于增强其抗污染能力。

所述膜分离设备与所述厌氧释磷池相通，可以设置于所述厌氧释磷池的内部，即与所述厌氧释磷池组成内置式膜生物反应器(submerged MBR)，也可以设置于所述厌氧释磷池的外部，即与所述厌氧释磷池组成外置式膜生物反应器(side stream MBR)。本发明优选将所述膜分离设备设置于所述厌氧释磷池的外部，便于所述膜分离设备的安装、检修和在线清洗。

本发明优选还包括空气分离设备，简称空分设备，可用来分离空气得到氮气。所述空气分离设备与所述膜分离设备连通，利用所述空气分离设备得到的氮气形成气水二相流，在所述膜分离设备的过滤单元表面进行错流流动，由此形成的水力剪切力能够有效抑制污染物在所述过滤单元表面沉积，避免过滤阻力增大而发生严重的膜污染现象，使所述膜分离设备始终保持较好的过滤性能。同时，所述空气分离设备提供的氮气不会破坏厌氧环境，利于得到富磷水。

本发明优选还包括位于所述厌氧释磷池外部、与所述厌氧释磷池相连通的膜滤池，可对厌氧释磷后的泥水混合液进行进一步的处理。所述膜分离设备可设置在所述膜滤池内部，实现固液分离作用。

在本发明中，所述磷回收单元的进水口与所述膜分离设备的产水出口连通，其可将富磷水中的磷从水中脱除，得到低磷水，实现磷的回收。

本发明对所述磷回收单元除磷的方法没有特殊限制，可以采用沉淀、吸附、结晶等水处理领域已知的各种工艺，例如，可以通过结晶析出磷，可以采用混凝沉淀池或混凝沉淀设备进行沉淀除磷，可以采用吸附池或吸附设备进行吸附除磷，也可以是其他能够从水溶液中将磷脱除的反应单元。所采用的混凝剂、吸附剂等化学药剂可以是钙离子、铝离子、铁离子、镁离子或其他金属阳离子形成的无机盐或聚合物，也可以是上述两种以上无机盐或聚合物的混合物。不论采用何种除磷方式，只要能够实现将膜分离设备的透过液由富磷水变为低磷水即可。由于磷回收单元的进水是膜分离设备的透过液，悬浮物接近于零，因此消除了现有技术中采用混凝沉淀池作为磷回收单元时普遍存在的悬浮物干扰磷沉淀的问题，不但节省了除磷药剂的用量，降低了化学污泥的产量，而且提高了磷沉淀物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。

本发明优选还包括第一缺氧池，所述第一缺氧池包括搅拌设备，可作为反硝化菌将硝酸盐还原为氮气的反应器，提高系统对总氮的去除效率。所述第一缺氧池的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通，所述生物反应池的混合液出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通。通常情况下，第一缺氧池和生物反应池共壁设置、集成为一个综合构筑物，二者之间依靠设置在隔墙上的导流孔洞实现连通，第一缺氧池内的液位高于生物反应池内的液位，二者之间的液位差可以确保第一缺氧池内部的混合液能够依靠重力作用自流进入生物反应池内部，也就是说，第一缺氧池处于水流上游，生物反应池处于水流下游，第一缺氧池的混合液出口与生物反应池的混合液进口合并为隔墙上的导流孔洞，由于生物反应池内部的混合液无法依靠重力自流回第一缺氧池，因此需依靠混合液回流泵等提升设备实现从生物反应池到第一缺氧池的回流，此时二者之间是通过水泵等提升设备及其配套管道相连通的，对于生物反应池而言，其混合液出口有两个，一个与第一沉淀池的混合液进口连通，另一个与第一缺氧池的混合液进口连通。

当本发明优选还包括第一缺氧池时，厌氧释磷池的混合液进口与第一沉淀池的污泥出口有两种连通方式，换句话说，污泥回流路径有两种情形。第一种情形是所述厌氧释磷池的混合液出口通过管道或孔洞与所述第一缺氧池的混合液进口连通，所述第一缺氧池的混合液出口通过管道或孔洞与所述生物反应池的混合液进口连通，所述生物反应池的混合液出口有两个，其中一个通过水泵等提升设备及其配套管道与所述第一缺氧池的混合液进口连通，实现混合液从生物反应池到第一缺氧池的回流，另一个通过管道或孔洞与第一沉淀池的混合液进口连通，第一沉淀池的污泥出口则通过水泵等提升设备及其配套管道与所述厌氧释磷池的混合液进口连通，在此种情形下，第一沉淀池的回流污泥直接回流进入厌氧释磷池。第二种情形是所述厌氧释磷池的混合液出口通过管道或孔洞与所述第一缺氧池的混合液进口连通，所述第一缺氧池的混合液出口有两个，其中一个通过水泵等提升设备及其配套管道与所述厌氧释磷池的混合液进口连通，另一个通过管道或孔洞与所述生物反应池的混合液进口连通，所述生物反应池的混合液出口也有两个，其中一个通过水泵等提升设备及其配套管道与所述第一缺氧池的混合液进口连通，实现混合液从生物反应池到第一缺氧池的回流，另一个通过管道或孔洞与第一沉淀池的混合液进口连通，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通，在此种情形下，第一沉淀池的回流污泥首先回流进入第一缺氧池，然后再从第一缺氧池回流进入厌氧释磷池。

本发明优选还包括第二缺氧池，所述第二缺氧池包括搅拌设备，利于进行污水处理。所述第二缺氧池可以在主流程上，也可以在侧流程上。当所述第二缺氧池在主流程上时，所述生物反应池的混合液出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述第一沉淀池的混合液进口连通，此时，污水可以仅进入生物反应池，也可以既进入生物反应池也进入第二缺氧池，作为优选，污水既进入生物反应池也进入第二缺氧池，这样可以使污水中的碳源在生物反应池和第二缺氧池之间进行合理的分配，使所述污水处理系统具有更好的总氮去除效果。视污水中有机物和氮含量的相对变化，进入第二缺氧池的污水流量占进入污水处理系统污水总流量的比例可以为5％～40％。当所述第二缺氧池在侧流程上时，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。所述第二缺氧池可以为独立的处理池，也可以当所述第一缺氧池处理侧流程上的污泥时，与其为同一个处理池。

当所述污水处理系统优选还包括第一缺氧池和/或第二缺氧池时，所述生物反应池、第一缺氧池和/或第二缺氧池优选为活性污泥反应器或者复合反应器，所述第一缺氧池和/或第二缺氧池内始终保持缺氧状态，可以不曝气、间歇曝气或者连续的微量曝气，所述生物反应池内始终保持好氧状态，可以连续曝气，所述污水处理系统内的活性微生物，在空间上经历好氧环境和缺氧环境，从而实现有机物降解、生物脱氮和聚磷菌吸磷过程。所述第一缺氧池或第二缺氧池可以是与生物反应池相互独立的池体，也可以与生物反应池共壁设置、集成为一个综合构筑物，以节省占地面积。

在本发明中，所述污水处理系统的前段可以设有预处理装置，在污水进入所述生物反应池或所述厌氧释磷池之前对污水进行处理，以提高污水处理效果。所述预处理装置可由格栅、筛网、毛发聚集器、沉砂池、初沉池、调节池、隔油池、pH调整设备、离子交换设备、吸附设备、混凝沉淀设备、气浮设备、厌氧生物反应设备(包括但不限于水解酸化、升流式厌氧污泥床、颗粒状厌氧污泥膨胀床、内循环反应器等)、高级氧化设备(包括但不限于常温催化氧化、高温催化氧化、光催化氧化、高温湿式氧化等)、电解设备和微波设备中的任何一个或两个以上构成，以除去污水中的大块漂浮物、悬浮物、长纤维物质、泥砂、油脂、对微生物有害的重金属及微生物难以降解的有机污染物，可使预处理后的水温保持为10℃～40℃，pH值保持为6～9，BOD₅(五日生化需氧量)与COD(化学需氧量)的比值保持在0.3以上。

在所述污水处理系统的后段可以设有后处理装置，对出水进行进一步处理，提高出水品质。所述后处理装置可以由氯化消毒设备(消毒剂包括但不限于氯气、次氯酸钠、二氧化氯等)、紫外线消毒设备、臭氧设备、曝气生物滤池、人工湿地、土壤渗滤系统、稳定塘、水生植物净化塘、吸附设备、混凝沉淀设备、砂滤池、常规过滤设备(如石英砂或多介质过滤器、袋式过滤器、叠片过滤器、网式过滤器等)、气浮设备、活性炭设备(活性炭为颗粒状或粉末状，曝气或不曝气)、离子交换设备、微滤/超滤设备、纳滤设备、反渗透设备、电渗析设备和电除盐设备中的任何一个或两个以上构成，以对处理水进行进一步消毒、脱色或进一步去除处理水中仍残留的有机物和无机盐。

本发明优选在所述污水处理系统的前段设置所述预处理装置，同时在后段设置所述后处理装置。

在所述污水处理系统中还可以增设DO(溶解氧)或ORP(氧化还原电位)等测定仪，用以在线连续自动监测所述生物反应池内混合液的实时DO或ORP值，并以此来动态调整所述曝气设备输出的气量，不但可以进一步节省能耗，而且可以更好地调控所述生物反应池的环境条件，使其在好氧状态和缺氧状态之间顺利实现切换和交替。

在所述污水处理系统中还可以增设COD、BOD、TOC(总有机碳)、NH₄ ⁺-N(氨氮)、NO₂ ^--N(亚硝酸盐氮)、NO₃ ^--N(硝酸盐氮)、TKN(总凯氏氮)、TN(总氮)、磷酸盐、TP(总磷)等水质指标的测定仪，用以在线连续自动监测污水、所述生物反应池内的混合液以及处理水、富磷水中的上述水质指标，并以此来动态调整所述污水处理系统的运行周期、运行周期内各工序的持续时间以及所述生物反应池内的环境条件，既可以确保处理水的各项水质指标稳定符合相应排放限值的要求，又可以将整个系统的能量及药剂消耗量降至最低。

本发明提供另一种污水处理系统，包括：设有曝气设备、可进行沉淀分离的生物反应池；混合液进口与所述生物反应池的污泥出口相连通的厌氧释磷单元；与所述厌氧释磷单元相通的膜分离设备；进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

其中，所述生物反应池兼有进行生物反应和沉淀分离的作用，所述生物反应池的沉淀分离作用相当于将所述第一沉淀池集成在所述生物反应池内部。此时，所述生物反应池设置有排水装置，所述排水装置可以是滗水设备，如旋转式滗水器、浮筒式滗水器等，也可以是空气出水堰或固定出水堰等水处理领域已知的各种能够排除水池中上清液的排水装置中的任何一种。

所述生物反应池可以仅有一个反应区，如传统SBR池，在所述反应区内优选还包括搅拌设备，所述生物反应池为间歇进水、间歇曝气、间歇出水的生物反应器；所述生物反应池也可以有两个或两个以上的反应区，如缺氧区或好氧区。所述缺氧区内设有搅拌设备，其始终保持缺氧状态，可以不曝气、间歇曝气或连续微量曝气；所述好氧区内设有曝气设备，其始终保持好氧状态，可以连续曝气，从而使所述生物反应池内混合液中的活性微生物在空间上经历好氧环境和缺氧环境，实现有机物降解、生物脱氮和聚磷菌吸磷的过程。所述缺氧区和好氧区等反应区可在所述生物反应池内设置隔墙分隔而成。作为优选，所述好氧区在水流上游，所述缺氧区在水流下游，使所述污水处理系统无需混合液回流管路，降低所述污水处理系统的运行能耗。所述生物反应池内优选还包括与反应区相独立的污泥浓缩区。

本发明在水流方向即主流程上通过所述生物反应池的沉淀分离作用，得到处理水和富磷污泥，其中处理水水质符合标准，可作为系统最终出水，也可以进行进一步处理。本发明采用的所述生物反应池结构简单，便于调控和检修，一次性投资和运行成本均较低。

在此类污水处理系统中，所述厌氧释磷单元与第一种污水处理系统中所述厌氧释磷池的结构和作用相同。所述厌氧释磷单元可以设置于所述生物反应池内部，即与反应区相独立的厌氧区，也可以设置于所述生物反应池外部，即独立的厌氧释磷池。所述厌氧释磷单元优选为独立的厌氧释磷池，设置于所述生物反应池外部，可使通过膜分离设备获得的富磷水中的磷浓度更高，节省除磷药剂的用量，便于回收利用磷资源。

所述厌氧释磷单元的混合液进口与所述生物反应池的污泥出口连通。当所述厌氧释磷单元设置于所述生物反应池的外部时，所述厌氧释磷单元的混合液出口优选与所述生物反应池的混合液进口连通。

在此类污水处理系统中，所述膜分离设备、所述磷回收单元等与第一种污水处理系统中的所述膜分离设备、所述磷回收单元等的结构和作用基本相同。

此类污水处理系统也不再通过排出富磷污泥脱除污水中的磷，而是通过形成并排出无悬浮物的富磷水实现对磷的高效去除，不但维持更多的污泥总量，在有效提高同步脱氮除磷效果的同时，大幅减少了剩余活性污泥的产量，显著节省了污泥处理处置费用，而且可以将厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水尽最大可能地从系统中排除，节省了除磷药剂的用量，提高了磷化合物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。另外，本发明仅在侧流程上采用膜分离设备对厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水进行过滤分离，主流程上仍然采用重力沉淀等廉价的常规固液分离手段进行固液分离，侧流程上的膜过滤流量即富磷水的流量不超过主流程上的处理水流量的40％，通常仅为10％左右，使得所述膜分离设备的用量较少，显著降低了所述污水处理系统的设备投资和运行成本，便于所述污水处理系统在大型污水处理厂中的快速推广应用。

本发明还提供一种污水处理方法，包括以下步骤：a)将污水和活性污泥进行好氧反应和缺氧反应，得到第一混合液，所述活性污泥包含聚磷菌；b)将所述第一混合液进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥；c)将所述富磷污泥进行厌氧释磷，得到第二混合液；d)将所述第二混合液进行膜分离，得到富磷水；e)将所述富磷水进行回收磷处理，得到低磷水。

本发明将污水和活性污泥于生物反应池内混合，反应后得到第一混合液。

活性污泥为细菌等微生物群体及其所依附的有机物和无机物的总称，即所述活性污泥包含好氧异氧微生物、聚磷菌、硝化菌和反硝化菌等。所述生物反应池的MLSS(污泥浓度)一般为2g/L～15g/L，优选为3g/L～12g/L，更优选为4g/L～10g/L。

反应时，所述生物反应池内同时或者交替存在好氧状态和缺氧状态。在好氧状态进行好氧反应时，所述生物反应池内的好氧异养微生物逐步降解污水中的含碳有机物，硝化菌将污水中的氨氮氧化成硝酸盐，聚磷菌好氧吸收污水中的磷；在缺氧状态进行缺氧反应时，所述生物反应池内的反硝化菌将硝酸盐还原为氮气从水中逸出，完成对总氮的去除，得到第一混合液。

当所述生物反应池内的混合液处于好氧状态时，其液相主流区的DO值一般不小于1.0mg/L，优选不小于1.5mg/L，更优选为2.0mg/L～3.0mg/L；ORP值一般不低于+100mV，优选为+180mV～+600mV；温度一般为4℃～45℃，优选为15℃～30℃；pH值一般为6.0～9.0，优选为6.5～8.5，更优选为7.0～8.0。

当所述生物反应池内的混合液处于缺氧状态时，其液相主流区的DO值一般不高于1.0mg/L，优选不高于0.5mg/L，更优选为0.2mg/L～0.4mg/L；ORP值一般不高于-50mV，优选-100mV～-50mV；温度一般为4℃～45℃，优选为15℃～30℃；pH值一般为6.0～9.0，优选为6.0～8.0，更优选为7.0～7.5；生物反应池进水的BOD₅与TKN的比值一般不小于2.5，优选不小于3.5，更优选不小于5。

在每一个运行周期内，可只在好氧状态时向所述生物反应池内注入污水，或只向所述生物反应池的好氧区或缺氧区内注入污水，也可既在好氧状态时又在缺氧状态时向所述生物反应池内注入污水，或者既向所述生物反应池的好氧区内又向缺氧区内注入污水。作为优选，在好氧状态时和缺氧状态时均向所述生物反应池内注入污水，或者既向所述生物反应池的好氧区内又向缺氧区内注入污水。这样可以使污水中的碳源在好氧区或好氧状态和缺氧区或缺氧状态之间进行合理的分配，使所述污水处理系统具有更好的总氮去除效果。视污水中有机物和氮含量的相对变化，进入缺氧区或缺氧阶段的污水流量占进入污水处理系统污水总流量的比例可以为5％～40％。

在所述生物反应池内反应持续的时间一般为1h～24h，优选2h～12h。在所述生物反应池内可以连续曝气，也可以按照一定的时间周期交替进行曝气和搅拌。当所述生物反应池内按照一定的时间周期交替进行曝气和搅拌时，以一个曝气时段和一个搅拌时段为一个时间周期，所述时间周期一般为1h～16h，优选为2h～8h，在每一个时间周期内，曝气时段的持续时间是搅拌时段的持续时间的1倍～8倍，优选为2倍～5倍。本发明对所述生物反应池的类型没有特殊限制，可以仅有一个反应区，也可以包括两个以上的反应区。

得到第一混合液后，本发明通过第一沉淀池或沉淀区的沉淀作用将第一混合液中的活性污泥和处理水进行固液分离，得到处理水和富磷污泥。

本发明对第一沉淀池或沉淀区没有特殊限制。所述沉淀分离持续的时间一般为0.2h～4h，优选为0.5h～2h。得到的处理水可以作为系统最终出水，也可以将其进行后处理。本发明在水流方向即主流程上通过沉淀分离作用得到处理水，操作简便，所用的处理单元结构简单，便于调控和检修，一次性投资和运行成本均较低。

将得到的富磷污泥引入厌氧释磷池或厌氧区，在厌氧状态下，富磷污泥中聚磷菌进行厌氧释磷，得到第二混合液。所述厌氧释磷池或厌氧区内富磷污泥的浓度一般为4g/L～20g/L，优选为6g/L～15g/L，更优选为8g/L～12g/L。

当所述厌氧释磷池或厌氧区内的混合液处于厌氧状态时，其液相主流区的DO值一般不大于0.5mg/L，优选不高于0.2mg/L，更优选为0～0.1mg/L；ORP值一般不高于-200mV，优选为-350mV～-200mV；温度一般为4℃～45℃，优选为15℃～30℃；pH值一般为6.0～9.0，优选为6.5～8.5，更优选为7.5～8.0；厌氧释磷池或厌氧区进水的BOD₅与TP的比值一般不小于10，优选不小于20，更优选不小于25。

当进行厌氧释磷时，可以向厌氧释磷池注入原水，也可以不注入原水。作为优选，在所述厌氧释磷池或厌氧区内进行厌氧释磷的过程中，向所述厌氧释磷池注入污水，使得在好氧状态、缺氧状态和厌氧状态时均有污水注入，避免了传统生物脱氮除磷系统中普遍存在的缺氧反硝化过程和厌氧释磷过程对碳源有机物的竞争，可以在生物脱氮过程和生物除磷过程之间更好地分配碳源有机物，达到更好的脱氮除磷效果。注入厌氧释磷池的污水水量占每一个运行周期内注入所述生物反应池和所述厌氧释磷池或厌氧区总污水水量的比例为1％～40％，优选为5％～20％。

在所述厌氧释磷池或厌氧区进行厌氧释磷持续的时间一般为0.2h～4h，优选0.5h～2h。在所述厌氧释磷池或厌氧区内可以只进行搅拌，也可以采用氮气体积浓度不低于95％的纯氮气作为介质进行曝气。采用氮气体积浓度不低于95％的纯氮气作为曝气介质对所述厌氧释磷池或厌氧区进行曝气，可以不破坏厌氧环境，保证厌氧释磷顺利进行，同时，膜分离设备在执行富磷水排放任务时，可以利用曝气所形成的气水二相流在膜分离设备的过滤单元表面进行错流流动，由此形成的水力剪切力能够有效抑制污染物在过滤单元表面沉积，避免过滤阻力增大而发生严重的膜污染现象，使得膜分离设备始终保持较好的过滤性能。所述纯氮气可以由空气制备，其制备技术较为成熟，制备成本较为低廉。利用空气分离设备分离得到氧气、氮气等是常用技术，如低温空分法、变压吸附法和膜分离空分法等。

得到第二混合液后，本发明采用膜分离设备通过膜分离作用将所述第二混合液中的活性污泥和富磷水彻底分离，得到富磷水。

本发明不再通过排出富磷污泥脱除污水中的磷，而是通过排出厌氧阶段形成的无悬浮物的富磷水实现对磷的高效去除，从根本上解决了常规生物脱氮除磷工艺为了同时实现生物脱氮和生物除磷而在SRT控制上存在的矛盾，维持了更多的污泥总量，在有效提高同步脱氮除磷效果的同时，大幅降低了剩余活性污泥的产量，显著降低了污泥处理处置费用。

同时，本发明通过膜分离设备对厌氧释磷后的第二混合液进行彻底的固液分离，既可以最大程度的将获得的富磷水从所述厌氧释磷池或厌氧区中排出，又可以尽最大可能提高富磷水中的磷浓度，提高磷的回收效率。另外，膜分离作用使形成的富磷水中的悬浮物接近于零，消除了悬浮物干扰磷回收的问题，节省了除磷药剂的用量，提高了磷化合物中磷的含量，为磷资源的回收利用创造了更为有利的条件。

还有，本发明仅在侧流程上采用膜分离设备对厌氧阶段聚磷菌释磷所形成的富磷水进行过滤分离，主流程上仍然采用沉淀池等廉价的常规固液分离单元进行固液分离，侧流程上的膜过滤流量即富磷水的流量不超过主流程上的处理水流量的40％，通常仅为10％左右，大幅降低了所述膜分离设备的用量，使得整个污水处理系统的设备投资和运行成本也随之大幅下降，便于所述污水处理系统在大型污水处理厂中的快速推广应用。

在本发明中，所述膜分离设备具有一个或一个以上的过滤单元。所述过滤单元为具有过滤作用的组件，如中空纤维束式膜组件、中空纤维帘式膜组件、板框式平板膜组件、毛细管式膜组件、管式膜组件和微孔过滤管等水处理领域中的各类过滤单元。所述膜分离设备优选还包括布气装置，利于增强过滤作用。

所述膜分离设备与所述厌氧释磷池或厌氧区相通，可以设置于所述厌氧释磷池或厌氧区的内部，即与所述厌氧释磷池或厌氧区组成内置式膜生物反应器(submerged MBR)，也可以设置于所述厌氧释磷池或厌氧区的外部，即与所述厌氧释磷池或厌氧区组成外置式膜生物反应器(side stream MBR)。本发明优选将所述膜分离设备设置于所述厌氧释磷池或厌氧区的外部，便于所述膜分离设备的安装、检修和在线清洗。

所述膜分离设备工作时，可利用曝气形成的气水二相流或者循环泵提供的液相流在所述膜分离设备的过滤单元表面进行错流流动，由此形成的水力剪切力能有效抑制污染物在所述过滤单元表面沉积，避免过滤阻力增大而发生严重的膜污染现象，使所述膜分离设备始终保持较好的过滤性能。

得到富磷水后，本发明采用磷回收单元回收所述富磷水中的磷。本发明对所述磷回收单元及其除磷方法没有特殊限制。本发明通过处理富磷水来回收磷资源，操作简便，效率更高。

本发明优选对污水进行预处理，所述预处理为本领域常用的处理方法；本发明优选对处理水进行后处理，所述后处理为本领域常用的处理方法。本发明更优选对污水进行预处理，同时对处理水进行后处理，污水处理效果更佳。

在本发明中，所述污水处理方法可以以固定周期运行，也可以以可变周期运行。当工程中安装有能够在线连续监测污水、生物反应池内的混合液以及处理水、富磷水中的有机物、氮、磷等目标污染物的含量时，可以通过自动控制系统实时采集这些数据，计算出合理的运行周期以及运行周期内各处理步骤的持续时间，并由自动控制系统向执行机构发出指令予以实施。作为优选，所述污水处理方法通过动态监测污水、生物反应池内的混合液以及处理水、富磷水中的有机物、氮、磷等目标污染物的变化情况的可变周期进行实施，可以使得整个污水处理系统的能量和药剂消耗量达到最低程度。

上述阐述的本发明污水处理系统的原理和变化，同样适用于本发明提供的污水处理方法，也可以说本发明的污水处理方法和污水处理系统是相辅相成的，两者配合使用相得益彰，能够获得较好的污水处理效果。

下面结合附图和实施例，对本发明提供的污水处理系统及其方法作进一步具体说明。

实施例1

图1为本发明实施例1提供的污水处理系统的结构示意图。如图1所示，一种污水处理系统，包括设有曝气设备6的生物反应池1、第一沉淀池2、厌氧释磷池3、膜分离设备4和磷回收单元5，其中，生物反应池1的混合液出口通过管道与第一沉淀池2的混合液进口连通，第一沉淀池2的污泥出口通过污泥提升泵及其配套管道与厌氧释磷池3的混合液进口连通，厌氧释磷池3的混合液出口通过管道与生物反应池1的混合液进口连通，厌氧释磷池3与膜分离设备4相通，膜分离设备4的产水出口通关管道与磷回收单元5的进水口连通。也可以说，本实施例是本发明对传统活性污泥法(CAS)系统的改良。

厌氧释磷池3与膜分离设备4相通的方式如图23a所示，图23a为本发明实施例1提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图。该系统还包括空气分离设备28、鼓风机27和抽吸泵26，膜分离设备4设置于厌氧释磷池3内部，空气分离设备28的出气口与鼓风机27的进风口连通，鼓风机27的出风口与膜分离设备4的进气口连通，膜分离设备4的出水口与抽吸泵26的进水口连通。

在本发明的污水处理系统的前段，沿水流方向先后设置如下的预处理装置：闸门井、粗格栅、集水池、细格栅和沉砂池。其中粗格栅选用栅条间隙为20mm的回转式格栅除污机，集水池的水力停留时间为1h，其内部设有潜水排污泵，细格栅选用栅条间隙为10mm的旋转式格栅除污机，沉砂池选用旋流沉砂器，配套螺旋式砂水分离器。由污水收集管网收集的污水经闸门井、粗格栅渠后自流进入集水池，然后由集水池内的潜水排污泵提升至细格栅渠和沉砂池。

当污水为一般的城市污水时，其主要水质指标为：pH＝6～9，SS＝100mg/L～300mg/L，COD_Cr＝300mg/L～500mg/L，BOD₅＝150mg/L～300mg/L，氨氮＝20mg/L～60mg/L，TN＝20mg/L～80mg/L，TP＝2mg/L～8mg/L。

前述类型的污水经预处理装置后自流进入生物反应池1，其为复合反应器，向其内部投加悬浮型微生物填料，并由曝气设备6进行曝气，使生物反应池1内的液相主流区为好氧环境，污水中的有机污染物被活性污泥中的好氧异氧微生物所降解，氨氮被硝化细菌转化成硝酸盐氮，磷被从厌氧释磷池3回流的低磷污泥中的聚磷菌吸收，并合成聚磷贮存在细胞内部；微生物填料表面的生物膜的内部为缺氧环境，生物膜内部的反硝化细菌将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出，得到第一混合液，其中，生物反应池1的水力停留时间约为8h，MLSS为4g/L～5g/L，BOD容积负荷为0.5kg-BOD/(m³·d^-1)～0.9kg-BOD/(m³·d^-1)，BOD污泥负荷为0.08kg-BOD/(kg-MLSS·d^-1)～0.2kg-BOD/(kg-MLSS·d^-1)；

第一混合液进入第一沉淀池2进行沉淀分离，其水力停留时间约为2h，得到处理水和富磷污泥，处理水从第一沉淀池2的上清液出口排出，成为系统最终出水；

富磷污泥通过管道进入厌氧释磷池3进行厌氧释磷，其水力停留时间约为2.5h，MLSS为4g/L～20g/L。在厌氧释磷池3内的厌氧环境下，富磷污泥中的聚磷菌通过细胞内部贮存的聚磷的水解以及细胞内糖的酵解获得能量，重新合成PHB/PHV，并将磷酸盐释放到细胞外部，得到第二混合液；

采用与厌氧释磷池3相通的膜分离设备4将第二混合液进行膜分离，得到富磷水和低磷污泥，其中，富磷水的流量为处理水的流量的10％。膜分离设备4为25个，每个膜分离设备4的外形尺寸均为1000mm(长)×1000mm(宽)×2000mm(高)，每个膜分离设备4的过滤单元位中空纤维帘式膜组件，共20片，每片中空纤维帘式膜组件均由598根中空纤维膜丝组成，中空纤维膜丝的外径为2.8mm，平均膜孔径为0.4μm，材质为聚偏氟乙烯，上端可自由摆动，每根膜丝均呈闭孔状态，利用柔性环氧树脂封结，下端用环氧树脂浇注汇集于端头之中，并且用聚氨酯对其进行二次浇注，对膜丝根部进行保护。

其中低磷污泥回流至生物反应池1，富磷水通过管道进入磷回收单元5，在其作用下，富磷水中的磷以沉淀物的形式从水中脱除，实现磷的回收，并得到低磷水。

经过本发明的污水处理系统处理后，出水的主要水质指标可以达到：SS＝10mg/L～20mg/L，COD_Cr＝30mg/L～50mg/L，BOD₅＝2mg/L～8mg/L，氨氮＝0.5mg/L～5mg/L，TN＝15mg/L～30mg/L，TP＜0.5mg/L，去除效率分别为：SS≥92％，COD_Cr≥90％，BOD₅≥96％，氨氮≥90％，TN≥60％，TP≥90％。

实施例2

图2为本发明实施例2提供的污水处理系统的结构示意图。如图2所示，本实施例在实施例1的基础上增加设有搅拌设备8的第一缺氧池7，即前置反硝化池，以及生物反应池1到第一缺氧池7的混合液回流系统，并且在生物反应池1内不投加悬浮填料。第一缺氧池7的混合液出口通过管道与生物反应池1的混合液进口连通，生物反应池1的混合液出口有两个，其中一个通过混合液回流泵及其配套管道与第一缺氧池7的混合液进口连通，实现混合液从生物反应池1到第一缺氧池7的回流，另一个通过管道与第一沉淀池2的混合液进口连通，第一沉淀池2的污泥出口通过污泥提升泵及其配套管道与厌氧释磷池3的混合液进口连通，厌氧释磷池3的混合液出口通过管道与第一缺氧池7的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对缺氧-好氧活性污泥法(A_N/O)系统的改良。

厌氧释磷池3与膜分离设备4相通的方式如图23b所示，图23b为本发明实施例2提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图。该系统还包括循环泵29，膜分离设备4设置于厌氧释磷池3外部，厌氧释磷池3的混合液出口通过循环泵29、料液供给管30与膜分离设备4的混合液入口连通，膜分离设备4的混合液出口通过料液回流管31与厌氧释磷池3连通，膜分离设备4的出水口排出富磷水。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水首先流入第一缺氧池7，第一缺氧池7内富集的反硝化菌将污水中的易降解有机物作为碳源，使从生物反应池1回流的混合液中所携带的硝酸盐氮转化成氮气从水中逸出，第一缺氧池7内的混合液继续流入生物反应池1内，其余部分的处理过程、工作原理与实施例1基本相同。与实施例1相比，在同样污水处理规模的前提下，本实施例获得更好的同步脱氮除磷效果。

实施例3

图3为本发明实施例3提供的污水处理系统的结构示意图。如图3所示，本实施例与实施例1的系统结构基本类似，所不同的是在生物反应池1内部增设搅拌设备8，并且在生物反应池1内不投加悬浮填料。也可以说，本实施例是本发明对CAS系统的另一种改良。

厌氧释磷池3与膜分离设备4相通的方式如图23c所示，图23c为本发明实施例3提供的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图。该系统还包括空气分离设备28、鼓风机27、抽吸泵26和循环泵29，膜分离设备4设置于厌氧释磷池3外部，空气分离设备28的出气口与鼓风机27的进风口连通，鼓风机27的出风口与膜分离设备4的进气口连通，膜分离设备4的出水口与抽吸泵26的进水口连通；厌氧释磷池3的混合液出口通过循环泵29、料液供给管30与膜分离设备4的混合液进口连通，膜分离设备4的混合液出口通过料液回流管31与厌氧释磷池3连通。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水连续进入生物反应池1，处理水连续从第一沉淀池2流出。生物反应池1内以6h为一个时间周期交替地进行曝气和搅拌，在每一个运行周期内，曝气阶段也就是好氧阶段的持续时间为4h，搅拌阶段也就是缺氧阶段的持续时间为2h，生物反应池1内在时间上形成好氧环境和缺氧环境交替循环。本实施例在曝气阶段时，污水中的有机污染物被活性污泥中的好氧异氧微生物所降解，氨氮被硝化细菌转化成硝酸盐氮，磷被从厌氧释磷池3回流的低磷污泥中的聚磷菌吸收，并合成聚磷贮存在细胞内部，在搅拌阶段时，反硝化细菌将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出，形成第一混合液，其余部分的工作原理和处理过程与实施例1基本相同。与实施例1相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的污水处理效果更好，尤其是总氮去除率更高，其去除效率在80％以上。

实施例4

图4为本发明实施例4提供的污水处理系统的结构示意图。如图4所示，在实施例1的基础上，本实施例在生物反应池1与第一沉淀池2之间增加设有搅拌设备8的第二缺氧池22，生物反应池1的混合液出口通过管道与第二缺氧池22的混合液进口连通，第二缺氧池22的混合液出口通过管道与第一沉淀池2的混合液进口连通，第一沉淀池2的污泥出口通过污泥提升泵及其配套管道与厌氧释磷池3的混合液进口连通，厌氧释磷池3的混合液出口通过管道与生物反应池1的混合液进口连通。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水连续进入生物反应池1，生物反应池1内连续曝气，污水中的有机污染物被活性污泥中的好氧异氧微生物所降解，氨氮被硝化细菌转化成硝酸盐氮，磷被从厌氧释磷池3回流的低磷污泥中的聚磷菌吸收，并合成聚磷贮存在细胞内部，生物反应池1内的混合液自流进入第二缺氧池22，第二缺氧池22内连续搅拌，污水中的硝酸盐氮被反硝化菌转化成氮气从水中逸出，得到第一混合液，为了给第二缺氧池22内的反硝化菌提供足够的碳源，一部分污水直接引入第二缺氧池22内进行处理，第二缺氧池22内的混合液继续流入第一沉淀池2，其余的工作原理、处理过程与实施例1基本相同。与实施例1相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的总氮去除效率更高，在80％以上。与实施例2相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的处理效果与实施例2大体相当，但由于取消了混合液回流系统，本实施例的运行能耗更低。

实施例5

图5为本发明实施例5提供的污水处理系统的结构示意图。如图5所示，在实施例2的基础上，本实施例将厌氧释磷池3的位置设于主流程上，其混合液出口通过管道与第一缺氧池7的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对厌氧-缺氧-好氧活性污泥法(A²/O)系统的改良，将A²/O系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水首先进入厌氧释磷池3，在厌氧释磷池3内的厌氧环境下，从第一沉淀池2回流的富磷污泥中的聚磷菌通过细胞内部贮存的聚磷的水解以及细胞内糖的酵解获得能量，重新合成PHB/PHV，并将磷酸盐释放到细胞外部，得到第二混合液，采用与厌氧释磷池3相通的膜分离设备4将第二混合液进行膜分离，得到富磷水和低磷污泥，其中，富磷水的流量为处理水的流量的20％，厌氧释磷池3内的混合液自流进入第一缺氧池7，其余部分的工作原理、处理过程与实施例2基本相同。与实施例2相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的处理效果与实施例2大体相当，但由于磷回收单元5所需的除磷药剂的用量增多，本实施例的运行成本略高。

实施例6

图6为本发明实施例6提供的污水处理系统的结构示意图。如图6所示，在实施例1的基础上，本实施例将厌氧释磷池3的位置设于主流程上，其混合液出口通过管道与生物反应池1的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对厌氧-好氧活性污泥法(A_P/O)系统的改良，将A_P/O系统中的厌氧池与本实施例中的厌氧释磷池合并。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水首先进入厌氧释磷池3，在厌氧释磷池3内的厌氧环境下，从第一沉淀池2回流的富磷污泥中的聚磷菌通过细胞内部贮存的聚磷的水解以及细胞内糖的酵解获得能量，重新合成PHB/PHV，并将磷酸盐释放到细胞外部，得到第二混合液，采用与厌氧释磷池3相通的膜分离设备4将第二混合液进行膜分离，得到富磷水和低磷污泥，其中，富磷水的流量为处理水的流量的20％，厌氧释磷池3内的混合液自流进入生物反应池1，其余处理过程、工作原理与实施例1基本相同。与实施例1相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的处理效果与实施例1大体相当，但由于磷回收单元5所需的除磷药剂的用量增多，本实施例的运行成本略高。

实施例7

图7为本发明实施例7提供的污水处理系统的结构示意图。如图7所示，在实施例6的基础上，本实施例在主流程上于厌氧释磷池3和生物反应池1之间增设了第二沉淀池9，于生物反应池1和第一沉淀池2之间增设了第二缺氧池22，厌氧释磷池3的混合液出口与第二沉淀池9的混合液进口连通，第二沉淀池9的混合液出口与生物反应池1的混合液进口连通，生物反应池1的混合液出口与第二缺氧池22的混合液进口连通，第二缺氧池22的混合液出口与第一沉淀池2的混合液进口连通，第二沉淀池的污泥出口与第二缺氧池22的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对反硝化除磷双污泥系统(A₂N)的改良，将A₂N系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水首先进入厌氧释磷池3，厌氧释磷池3内的混合液自流进入第二沉淀池9进行固液沉淀分离，第二沉淀池9内的上清液自流进入生物反应池1内进行好氧反应，生物反应池1内的混合液与第二沉淀池9内的污泥共同进入第二缺氧池22进行缺氧反应，得到第一混合液，进入第一沉淀池2内进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥。处理水从第一沉淀池2的上清液出口排出，成为系统最终出水，而富磷污泥通过污泥回流管道进入厌氧释磷池3，得到第二混合液，其余工作原理、处理过程与实施例6基本相同。与实施例6相比，在同样的污水处理规模的前提下，本实施例的处理效果与实施例6大体相当，但曝气能耗有所节省。

实施例8

图8为本发明实施例8提供的污水处理系统的结构示意图。如图8所示，在实施例6的基础上，本实施例增设第二缺氧池22，第一沉淀池2的污泥出口与第二缺氧池22的混合液进口连通，第二缺氧池22的混合液出口与厌氧释磷池3的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对倒置A²/O系统的改良，将倒置A²/O系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水首先进入第二缺氧池22，从第二沉淀池2回流的富磷污泥也先回流至第二缺氧池22，第二缺氧池内的混合液自流进入厌氧释磷池3，厌氧释磷池内的混合液自流进入生物反应池1内进行反应，得到第一混合液，进入第一沉淀池2内进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥，处理水从第一沉淀池2的上清液出口排出，成为系统最终出水，其余工作原理、处理过程与实施例6基本相同。

实施例9

图9为本发明实施例9提供的污水处理系统的结构示意图。如图9所示，在实施例5的基础上，本实施例将第一沉淀池2的污泥出口与第一缺氧池7的混合液进口连通，第一缺氧池7的混合液出口有两个，其中一个通过混合液回流泵及其配套管道与所述厌氧释磷池3的混合液进口连通，另一个通过孔洞与生物反应池1的混合液进口连通，生物反应池1的混合液出口也有两个，其中一个通过混合液回流泵及其配套管道与第一缺氧池7的混合液进口连通，另一个通过管道与第一沉淀池2的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对UCT系统的改良，将UCT系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

本实施例除了富磷污泥在进入厌氧释磷池3厌氧释磷之前，先经过第一缺氧池7处理外，其余工作原理、处理过程与实施例5基本相同。

实施例10

图10为本发明实施例10提供的污水处理系统的结构示意图。如图10所示，在实施例5的基础上，本实施例增设第二缺氧池22，第一沉淀池2的污泥出口与第二缺氧池22的混合液进口连通，第二缺氧池22的混合液出口与厌氧释磷池3的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对Johannesburg系统的改良，将Johannesburg系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

本实施例除了富磷污泥在进入厌氧释磷池3厌氧释磷之前，先经过第二缺氧池22处理外，其余工作原理、处理过程与实施例5基本相同。

实施例11

图11为本发明实施例11提供的污水处理系统的结构示意图。如图11所示，本实施例将实施例9中的第一缺氧池7分为前后两个处理池。也可以说，本实施例是本发明对MUCT系统的改良，将MUCT系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。本实施例的污水处理过程与实施例9基本相同。

实施例12

图12为本发明实施例12提供的污水处理系统的结构示意图。如图12所示，在实施例5的基础上，本实施例在第一缺氧池7前增设第二个设有曝气设备6的生物反应池1，以及第二个生物反应池1到厌氧释磷池3的混合液回流系统，并且取消了第一个生物反应池1到第一缺氧池7的混合液回流系统。也可以说，本实施例是本发明对Bardenpho系统的改良，将Bardenpho工艺中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池相合并。

除了混合液回流系统以及在富磷污泥形成之前多一次生物反应池的好氧反应外，本实施例的污水处理过程与实施例5基本相同。

实施例13

图13为本发明实施例13提供的污水处理系统的结构示意图。如图13所示，在实施例5的基础上，本实施例在生物反应池1和第一沉淀池2之间增设第二缺氧池22，第二缺氧池22将生物反应池1分为前后两个处理池，后处理池没有混合液回流系统。也可以说，本实施例是本发明对Phoredox系统的改良，将常规Phoredox系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

除了在富磷污泥形成之前先多一次缺氧反应和好氧反应外，本实施例的污水处理过程与实施例5基本相同。

实施例14

图14为本发明实施例14提供的污水处理系统的结构示意图。如图14所示，在实施例9的基础上，本实施例在厌氧释磷池3与第一缺氧池7之间增加设有搅拌设备8的接触池10，厌氧释磷池3的混合液出口与接触池10的混合液进口连通，接触池10的混合液出口与第一缺氧池7的混合液进口连通，第一沉淀池2的污泥出口与接触池10的混合液进口连通；本实施例在第一缺氧池7和生物反应池1之间增加设有曝气设备6和搅拌设备8的混合池11，以及生物反应池1到混合池11的混合液回流系统，第一缺氧池7的混合液出口与混合池11的混合液进口连通，混合池11的混合液出口与生物反应池1的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对BCFS系统的改良，将BCFS系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷池合并。

除了混合液回流系统及在富磷污泥形成之前多一次接触池和混合池处理外，本实施例的污水处理过程与实施例9基本相同。

实施例15

图15为本发明实施例15提供的污水处理系统的结构示意图。如图15所示，一种污水处理系统，包括设有曝气设备6的SBR池12，其内部还设置有滗水设备13和搅拌设备8，混合液进口与SBR池12的污泥出口相连通、位于SBR池12外部的厌氧释磷池3，与厌氧释磷池3相通的膜分离设备4和进水口与膜分离设备4的产水出口相连通的磷回收单元5。也可以说，本实施例是本发明对经典序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor，SBR)系统的改良。

厌氧释磷池3与膜分离设备4相通的方式如图23d所示，图23d为本发明实施例15所述的厌氧释磷池与膜分离设备组成的膜生物反应器的结构示意图。该系统还包括空气分离设备28、膜滤池32、鼓风机27和抽吸泵26，膜分离设备4设置在位于厌氧释磷池3外部的膜滤池32内部，空气分离设备28的出气口与鼓风机27的进风口连通，鼓风机27的出风口与膜分离设备4的进气口连通，膜分离设备4的出水口与抽吸泵26的进水口连通。

当本实施例的污水处理系统运行时，前述类型的污水经预处理装置后分批次进入SBR池12，按照“进水-反应-沉淀-排水排泥-闲置”的模式序批式地进行污水处理，运行周期为6h，在每一个运行周期内，进水阶段为0.5h，反应阶段为4.0h，沉淀阶段为0.5h，排水排泥阶段为0.5h，闲置阶段为0.5h。

在反应阶段，SBR池12内在时间上顺次形成好氧、缺氧环境，污水和活性污泥进行反应，其中好氧状态持续3.0h，缺氧状态持续1.0h。好氧时，污水中的有机污染物被活性污泥中的好氧异养微生物所降解，污水中的氨氮被硝化细菌转化成硝酸盐氮，聚磷菌通过PHB/PHV的氧化代谢获取能量用于磷的吸收，合成聚磷并在细胞内部贮存，同时合成新的聚磷菌细胞；缺氧时，硝酸盐氮被反硝化菌还原成氮气并从水中逸出，得到第一混合液，此时，SBR池12的水力停留时间约为12h，MLSS为4g/L～5g/L，BOD容积负荷为0.5kg-BOD/(m³·d^-1)～0.9kg-BOD/(m³·d^-1)，BOD污泥负荷为0.08kg-BOD/(kg-MLSS·d^-1)～0.2kg-BOD/(kg-MLSS·d^-1)；

在沉淀阶段，将第一混合液在SBR池12内进行沉淀分离，得到处理水和富磷污泥；

在排水排泥阶段，处理水通过滗水设备13排出，成为系统最终出水；富磷污泥通过管道进入厌氧释磷池3进行厌氧释磷，其水力停留时间约为2h，MLSS为4g/L～20g/L。在厌氧释磷池3内的厌氧环境下，富磷污泥中的聚磷菌通过细胞内部贮存的聚磷的水解以及细胞内糖的酵解获得能量，重新合成PHB/PHV，并将磷酸盐释放到细胞外部，得到第二混合液；

采用与厌氧释磷池3相通的膜分离设备4将第二混合液进行膜分离，得到富磷水和低磷污泥。其中，每个运行周期内排出的富磷水的体积为处理水的体积的15％。膜分离设备4为25个，每个膜分离设备4的外形尺寸均为1000mm(长)×1000mm(宽)×2000mm(高)，每个膜分离设备4的过滤单元位中空纤维帘式膜组件，共20片，每片中空纤维帘式膜组件均由598根中空纤维膜丝组成，中空纤维膜丝的外径为2.8mm，平均膜孔径为0.4μm，材质为聚偏氟乙烯，上端可自由摆动，每根膜丝均呈闭孔状态，利用柔性环氧树脂封结，下端用环氧树脂浇注汇集于端头之中，并且用聚氨酯对其进行二次浇注，对膜丝根部进行保护；

经过本发明的污水处理系统处理后，出水的主要水质指标可以达到：SS＝10mg/L～20mg/L，COD_Cr＝30mg/L～50mg/L，BOD₅＝2mg/L～8mg/L，氨氮＝0.5mg/L～5mg/L，TN＝8mg/L～15mg/L，TP＜0.5mg/L，去除效率分别为：SS≥92％，COD_Cr≥90％，BOD₅≥96％，氨氮≥90％，TN≥80％，TP≥90％。

实施例16

图16为本发明实施例16提供的污水处理系统的结构示意图。如图16所示，在实施例15的基础上，本实施例在SBR池12内不设置搅拌设备，而将SBR池12的反应区通过隔墙分隔为预反应区14和主反应区15。也可以说，本实施例是本发明对间歇式循环延时曝气活性污泥系统(Intermittent Cyclic Extended System，ICEAS)的改良。

除将反应区分区外，本实施例和实施例15的污水处理过程、工作原理基本相同。

实施例17

图17为本发明实施例17提供的污水处理系统的结构示意图。如图17所示，本实施例将实施例15中的SBR池12分为DAT池16和IAT池17。也可以说，本实施例是本发明对好氧间歇曝气系统(DemandAeration Tank-Intermittent Tank，DAT-IAT)的改良。除将反应区分区外，本实施例和实施例15的污水处理过程、工作原理基本相同。

实施例18

图18为本发明实施例18提供的污水处理系统的结构示意图。如图18所示，在实施例15的基础上，本实施例将SBR池分为A池18、B池19和C池20，并且A池18和C池20内均设有固定出水堰21，厌氧释磷池3的混合液进口与A池18、C池20的污泥出口均连通。也可以说，本实施例是本发明对单元水池活性污泥处理系统(UNITANK)的改良。除该系统两端排水排泥外，本实施例与实施例15的污水处理过程基本相同。

实施例19

图19为本发明实施例19提供的污水处理系统的结构示意图。如图19所示，在实施例18的基础上，本实施例将B池19增设固定出水堰21，其污泥出口也与厌氧释磷池3的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对鲁汶大学循环活性污泥法(Leuven UniversityCyclic Activated Sludge，LUCAS)的改良。本实施例与实施例18的污水处理过程基本相同。

实施例20

图20为本发明实施例20提供的污水处理系统的结构示意图。如图20所示，在实施例15的基础上，本实施例将厌氧释磷池3的位置由侧流程上移至主流程上，其混合液出口与SBR池12的混合液进口连通，SBR池12内不设置搅拌设备。也可以说，本实施例是本发明对间歇排水延时曝气系统(Intermittent Decanted Extended Aeration，IDEA)的改良，将IDEA系统中的生物选择器与本发明中的厌氧释磷池合并。除了污水首先进入厌氧释磷池3之外，本实施例与实施例15的污水处理过程基本相同。

实施例21

图21为本发明实施例21提供的污水处理系统的结构示意图。如图21所示，一种污水处理系统，包括设有曝气设备6的SBR池12，即生物反应池，其内部还设置有滗水设备13，并且其反应区位于SBR池12的下游，分为预反应区14和主反应区15；混合液进口与SBR池12的污泥出口相连通、位于SBR池12内部上游的厌氧释磷单元3；与厌氧释磷单元3相通的膜分离设备4和进水口与膜分离设备4的产水出口相连通的磷回收单元5。也可以说，本实施例是本发明对循环式活性污泥系统(Cyclic Activated Sludge System/Technology/Process，CASS/CAST/CASP)的改良，将CASS(CAST或CASP)系统中的生物选择器与本发明中的厌氧释磷单元合并。

当本实施例的污水处理系统运行时，污水和从主反应区15回流的富磷污泥先进入厌氧释磷单元3进行厌氧反应，然后进入SBR池12的预反应区14和主反应区15分别进行缺氧反应和好氧反应，其余处理过程和实施例15基本相同。

实施例22

图22为本发明实施例22提供的污水处理系统的结构示意图。如图22所示，在实施例21的基础上，本实施例增加了第一缺氧池7、第二缺氧池22以及污泥浓缩区24，第一缺氧池7设于厌氧释磷单元3和生物反应池1之间，序批池23的污泥出口与污泥浓缩区24的混合液进口连通，污泥浓缩区24的混合液出口与第二缺氧池22的混合液进口连通，第二缺氧池22的混合液出口与厌氧释磷单元3的混合液进口连通。也可以说，本实施例是本发明对改良式序列间歇反应器(Modified Sequencing Batch Reactor，MSBR)系统的改良，将MSBR系统中的厌氧池与本发明中的厌氧释磷单元合并。除了增加膜分离设备和磷回收单元以及除磷方式不同之外，本实施例的污水处理过程、工作原理与现有MSBR系统基本相同。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种污水处理系统，其特征在于，包括：

设有曝气设备的生物反应池；

与所述厌氧释磷池相通的膜分离设备；

进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括第二沉淀池，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述第二沉淀池的混合液进口连通，所述第二沉淀池的上清液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

4.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括第一缺氧池，所述第一缺氧池的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通，所述生物反应池的混合液出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通。

5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧释磷池的混合液出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通。

6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第一缺氧池的混合液进口连通，所述第一缺氧池的混合液出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。

7.根据权利要求1～6任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括第二缺氧池，所述生物反应池的混合液出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述第一沉淀池的混合液进口连通。

8.根据权利要求1～6任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括第二缺氧池，所述第一沉淀池的污泥出口与所述第二缺氧池的混合液进口连通，所述第二缺氧池的混合液出口与所述厌氧释磷池的混合液进口连通。

9.一种污水处理系统，其特征在于，包括：

设有曝气设备、可进行沉淀分离的生物反应池；

与所述厌氧释磷单元相通的膜分离设备；

进水口与所述膜分离设备的产水出口相连通的磷回收单元。

10.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧释磷单元设置于所述生物反应池的内部。

11.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧释磷单元设置于所述生物反应池的外部。

12.根据权利要求11所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧释磷单元的混合液出口与所述生物反应池的混合液进口连通。

13.根据权利要求10～12任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括设置于所述生物反应池内的搅拌设备。

14.一种污水处理方法，包括以下步骤：

c)将所述富磷污泥进行厌氧释磷，得到第二混合液；

d)将所述第二混合液进行膜分离，得到富磷水；

e)将所述富磷水进行回收磷处理，得到低磷水。

15.根据权利要求14所述的污水处理方法，其特征在于，所述富磷水的流量为所述处理水的流量的1％～40％。