CN104108834B

CN104108834B - 一种对城市污水进行脱氮除磷的方法

Info

Publication number: CN104108834B
Application number: CN201410335124.5A
Authority: CN
Inventors: 王洪臣; 张源凯; 齐鲁; 刘国华; 范海涛
Original assignee: Renmin University of China
Current assignee: Renmin University of China
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: CN104108834A

Abstract

本发明提供了一种对污水进行脱氮除磷的方法。该方法包括：1)将污水于厌氧池中进行厌氧氨氧化和短程反硝化聚磷菌的释磷处理得到泥水混合液；2)将所得泥水混合液于快速沉淀池沉淀，将所得污泥先于缺氧池进行短程反硝化吸磷处理，再于二次沉淀池进行二次沉淀；将所得上清液先运送到微好氧池进行氨氮的氧化处理，再运送到缺氧池进行短程反硝化吸磷处理，最后于二次沉淀池进行二次沉淀；3)向厌氧池回流微好氧池产生的亚硝酸盐混合液；4)将二次沉淀所得污泥回流到厌氧池，上清液即为脱氮除磷后的所述污水。该方法不仅可实现高效的脱氮除磷，而且可以大大降低污水处理过程中的能耗物耗，特别适用于低C/N城市污水的处理。

Description

一种对城市污水进行脱氮除磷的方法

技术领域

本发明涉及一种对城市污水进行脱氮除磷的方法。

背景技术

A²/O工艺在城镇污水处理厂中已经被广泛应用，但是在运行过程中，能耗和物耗都比较高，这是城市污水处理厂所面临的普遍难题。因此，研究新型节能降耗工艺是必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种对城市污水进行脱氮除磷的方法。

本发明提供了一种对污水进行脱氮除磷的方法，包括如下步骤：

1)将污水于厌氧池中进行厌氧氨氧化和短程反硝化聚磷菌的释磷处理后，得到泥水混合液；

2)将步骤1)所得泥水混合液于快速沉淀池中进行沉淀，

将所述沉淀步骤所得污泥按照如下流程进行处理：先运送到缺氧池中进行短程反硝化吸磷处理，再于二次沉淀池中进行二次沉淀；

将所述沉淀步骤所得上清液按照如下流程进行处理：先运送到微好氧池中进行氨氮的氧化处理，再运送到缺氧池中进行短程反硝化吸磷处理，最后于二次沉淀池中进行二次沉淀，所得上清液即为脱氮除磷后的所述污水。

上述方法的步骤1)中，保持所述厌氧池绝对厌氧和pH值为7.5～8；MLSS(污泥浓度)为3000～5000mg/L，以确保厌氧池内有足够的微生物量；

由ORP(氧化还原电位)监测所述厌氧池内的绝对厌氧环境，ORP具体为-200～-300mV；

所述pH值通过调节NaHCO₃水溶液的流量来控制；

所述厌氧池中的优势菌种为厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)。

所述步骤2)快速沉淀池中，沉淀的时间为30min；

所述缺氧池中，pH值为7-7.5；

具体由ORP监测所述缺氧池中的缺氧环境，ORP具体为-100～-200mV；所述pH值通过调节NaHCO₃水溶液的流量来控制；

优势菌种为亚硝酸型反硝化聚磷菌(DPA)；

所述微好氧池中，DO(溶解氧的浓度)为0.5mg/L～1.0mg/L，pH值为7.5～8.5；优势菌种为氨氧化菌(AOB)；所述微好氧池中的载体为金属载体；构成所述金属载体的金属由酸洗后的铁和酸洗后的铝刨花而得；其中，所述酸洗后的铁和酸洗后的铝的质量比为1：10。

所述步骤3)回流步骤中，回流量为50～100％，具体为60-80％。

此外，所述步骤1)中，所述厌氧池的外壁全部用不透光塑料包裹；

所述厌氧池的上端设有带溢出孔的密封盖；

所述溢出孔的直径具体为2cm。

所述方法还可包括如下步骤：

向步骤1)所述厌氧池中回流步骤2)所述微好氧池中产生的亚硝酸盐混合溶液；

将所述步骤2)二次沉淀步骤所得污泥回流到步骤1)所述厌氧池中；

通过控制所述二次沉淀步骤产生的剩余污泥排放量以控制SRT为20～30天；

所述污水具体为城市污水，更具体可为低C/N城市污水。

本发明提供的采用双污泥系统进行脱氮除磷的新方法，解决了脱氮和除磷过程中污泥龄矛盾的问题。该方法在较低的曝气量，无需外加碳源的情况下即可实现污水的高效处理，剩余污泥的产量也大大降低。该方法主要通过厌氧段完成厌氧氨氧化脱氮以及短程反硝化聚磷菌释磷，微好氧段主要实现亚硝酸盐的富集，为厌氧氨氧化过程提供电子受体,实现高效脱氮；缺氧段实现短程反硝化菌的除磷。厌氧氨氧化以及短程反硝化聚磷是新型的脱氮除磷理论，厌氧氨氧化主要起作用的厌氧氨氧化菌，可以利用NH⁴⁺和NO^2-进行脱氮。在传统的硝化反应中每氧化1molNH⁴⁺需消耗2molO₂，而在厌氧氨化氧化反应中，每氧化1molNH⁴⁺，只需0.75molO₂，氧耗下降62.5％，从而导致能耗大大降低；短程反硝化聚磷集反硝化与生物除磷为一体，在缺氧条件下由短程反硝化聚磷菌通过“一碳两用”的方式实现同步脱氮除磷，该过程具有如下优势：(1)硝化阶段可节省供氧量，降低能耗，降低污水处理厂的运行费用；(2)反硝化阶段可减少有机碳源，降低物耗；(3)由于短程反硝化菌的吸磷速度较快，且单位污泥纳磷率较高，因此该方法具有较高的除磷效率和反硝化速率。(4)缩短反应时间。本发明通过合理巧妙的组合，通过厌氧段、快速沉淀段、微氧段以及缺氧段反应条件的控制，不仅可实现高效的脱氮除磷，而且可以大大降低污水处理过程中的能耗物耗，特别适用于低C/N城市污水的处理。

附图说明

图1为脱氮除磷的工艺流程图。

图中标号：1厌氧池2快速沉淀池3微好氧池4缺氧池5沉淀池6回流泵7电磁阀8电磁阀9电磁阀10电磁阀11电磁阀12电磁阀13电磁阀14电磁阀15电磁阀16电磁阀17电磁阀18搅拌器19搅拌器20金属载体21微孔曝气器22取样口23取样口24取样口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

实施例1

该脱氮除磷A-MA-A方法的工艺流程如图1所示。

该工艺主要由厌氧池1、快速沉淀池2、微好氧池3、缺氧池4、二次沉淀池5构成，厌氧池内进行厌氧氨氧化除氮和短程反硝化聚磷菌释磷，同时COD也得到降解，池内培养起厌氧氨氧化优势菌，在微好氧池内进行氨氮氧化，控制环境条件使亚硝酸盐富集，在池内培养氨氧化菌(AOB)为优势菌群。

主生物反应池内pH计、DO仪以及ORP仪由计算机自动控制监测反应器内的pH值、DO值以及厌氧、微好养和缺氧环境，通过取样口22、23和24取样并检测出水水质，进水流量由电磁阀10控制；

以中国人民大学校内生活区中的污水为处理对象，对其进行脱氮除磷，具体包括如下步骤：

1)将作为处理对象的污水进入厌氧池1进行厌氧氨氧化和短程反硝化聚磷菌的释磷处理，由搅拌器18进行搅拌，反应器用黑色不透光塑料包裹，防止透光，而且装置上端安装密封盖，在密封盖上留出直径为2cm的N₂溢出孔，其中的pH值由pH计和电磁阀12调节NaHCO₃的流量来控制，pH值设定范围是7.5～8.0，MLSS为3000～5000mg/L，由ORP监测反应器内绝对厌氧环境，设定范围是-200～-300mV，污泥回流、NaHCO₃缓冲溶液以及亚硝酸回流溶液通过装置底部加入，处理完毕得到泥水混合液；

2)将步骤1)所得泥水混合液进入快速沉淀池2，设定污泥沉淀时间为30min，

将沉淀步骤所得污泥按照如下流程进行处理：先用蠕动泵7运送到缺氧池4中进行短程反硝化吸磷处理，由搅拌器19进行搅拌，pH值由pH计和电磁阀15调节NaHCO₃的流量来控制，pH值设定范围是7.0～7.5，ORP为-100～-200mV；

再于二次沉淀池5中进行二次沉淀；

将沉淀步骤所得上清液按照如下流程进行处理：先运送到微好氧池中进行氨氮的氧化处理，微好氧池3内pH值由pH计和电磁阀14调节NaHCO₃的流量来控制，pH值设定范围是7.5～8.5，微好氧池内DO值由DO仪和曝气泵9来控制，DO值设定范围是0.5～1.0mg/L，金属载体固定在微好氧池3的中部，微孔曝气器21安装在微好氧池底部；金属载体床20是由经过酸洗的铁、铝混合刨花构成，铁、铝混合刨花外部用铁丝网罩住，固定在微好氧池3的中部，铁、铝混合刨花的质量为60g(1：10)；

再运送到缺氧池中进行短程反硝化吸磷处理，pH值由pH计和电磁阀15调节NaHCO₃的流量来控制，pH值设定范围是7.0～7.5，ORP为-100～-200mV；

最后于二次沉淀池5中进行二次沉淀；

3)向步骤1)中厌氧池中回流步骤2)微好氧池中产生的亚硝酸盐混合溶液；

4)将步骤2)二次沉淀步骤所得污泥由蠕动泵6回流到步骤1)厌氧池中，回流的污泥量由电磁阀13控制，污泥回流比为60～80％，剩余污泥排放量由电磁阀17控制，通过控制剩余污泥排放量以控制SRT为20～30天，将二次沉淀步骤所得上清液排出，流量由电磁阀16控制，即为脱氮除磷后的污水。

按照上述方法对污水进行处理后，所得污水处理前后的水质如表1所示。

表1、污水处理前后的水质

进水水质	出水水质
		COD＝293.5～483.6mg/L	COD＜35.1mg/L
NH₃-N＝43.3～58.3mg/L	NH₃-N＜4.2mg/L
		TN＝66.8～89.9mg/L	TN＜14.5mg/L
TP＝5.89～8.03mg/L	TP＜0.46mg/L

由表可知，该方法通过合理巧妙的组合，通过厌氧段、快速沉淀段、微氧段以及缺氧段反应条件的控制，不仅可实现高效的脱氮除磷，而且可以大大降低污水处理过程中的能耗物耗，特别适用于低C/N城市污水的处理。

Claims

1.一种对污水进行脱氮除磷的方法，包括如下步骤：

保持所述厌氧池绝对厌氧和pH值为7.5～8；MLSS为3000～5000mg/L；

2)将步骤1)所得泥水混合液于快速沉淀池中进行沉淀，

将所述沉淀步骤所得上清液按照如下流程进行处理：先运送到微好氧池中进行氨氮的氧化处理，再运送到缺氧池中进行短程反硝化吸磷处理，最后于二次沉淀池中进行二次沉淀，所得上清液即为脱氮除磷后的所述污水；

所述微好氧池中，DO为0.5mg/L～1.0mg/L，pH值为7.5～8.5；

所述微好氧池中的载体为金属载体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，

由ORP监测所述厌氧池内的绝对厌氧环境，

所述pH值通过调节NaHCO₃水溶液的流量来控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，ORP为-200～-300mV。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)快速沉淀池中，沉淀的时间为30min；

所述缺氧池中，pH值均为7-7.5。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：构成所述金属载体的金属由酸洗后的铁和酸洗后的铝刨花而得。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述酸洗后的铁和酸洗后的铝的质量比为1：10。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，由ORP监测所述缺氧池中的缺氧环境，

所述pH值通过调节NaHCO₃水溶液的流量来控制。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，ORP为-100～-200mV。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述厌氧池的外壁全部用不透光塑料包裹；

所述厌氧池的上端设有带溢出孔的密封盖。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述溢出孔的直径为2cm。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤3)：

3)向步骤1)所述厌氧池中回流步骤2)所述微好氧池中产生的亚硝酸盐混合溶液。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述步骤3)回流步骤中，回流量为50～100％。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述步骤3)回流步骤中，回流量为60-80％。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：

将所述步骤2)二次沉淀步骤所得污泥回流到步骤1)所述厌氧池中。

15.根据权利要求1-14任一所述的方法，其特征在于：所述污水为城市污水。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述污水为低C/N城市污水。