CN105565618A - 一种高效脱氮除磷的污水处理方法 - Google Patents

一种高效脱氮除磷的污水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高效脱氮除磷的污水处理方法，包括以下步骤：S1：将污水导入厌氧池；S2：将所述厌氧池处理后的混合液导入固液分离池，产生的泥水混合物导入缺氧池，产生的上清液部分导入除磷池，部分导入硝化池；S3：将所述除磷池处理后的混合液导入第一沉淀池，产生的上清液导入所述硝化池；S4：将所述硝化池处理后的硝化液导入所述缺氧池；S5：将所述缺氧池处理后的混合液导入好氧池进行处理后，再导入第二沉淀池；S6：将所述第二沉淀池产生的部分污泥回流至所述厌氧池和好氧池，产生的上清液进行出水。本发明的有益效果在于，将所述除磷池和所述硝化池单独分开，使除磷和脱氮之间互不影响，保持了污水处理系统的稳定性。

Description

一种高效脱氮除磷的污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种高效脱氮除磷的污水处理方法。
背景技术
随着越来越多的氮磷营养物质通过城市污水进入附近水体，使得水体营养化的问题日渐突出，因此，如何去除污水中的氮磷物质已成为不可回避的问题。
A2/O工艺是脱氮除磷的典型工艺，主要包括厌氧、缺氧和好氧三个阶段，对于低C/N的污水，由于在污水处理过程中存在碳源竞争、泥龄矛盾等问题，致使A2/O工艺难以同时达到脱氮和除磷的要求。针对低碳问题，人们在A2/O工艺上增加了测流除磷的技术，既减少了后续微生物吸收磷的负荷又减少了微生物在吸收磷时所消耗的碳源；也有的是在A2/O工艺上增加了强化脱氮的技术，如同时硝化反硝化或反硝化吸磷，这两种技术虽然在一定程度上增加了脱氮除磷的去除效果，但是处理后的污水仍没有达到排放标准。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种高效脱氮除磷的污水处理方法，包括以下步骤：S1：将污水导入厌氧池；S2：将所述厌氧池处理后的混合液导入固液分离池，所述固液分离产生的泥水混合物导入缺氧池，产生的上清液一部分导入除磷池，一部分导入硝化池；S3：将所述除磷池处理后的混合液导入第一沉淀池，所述第一沉淀池产生的污泥进行排放，产生的上清液导入所述硝化池；S4：将所述硝化池处理后的硝化液导入所述缺氧池；S5：将所述缺氧池处理后的混合液导入好氧池进行处理后，再导入第二沉淀池；S6：将所述第二沉淀池产生的污泥一部分回流至所述厌氧池、一部分回流至所述好氧池、一部分进行排放，产生的上清液进行出水。
进一步，所述除磷池由反应池和第一混凝池组成，所述反应池处理后的混合液导入所述第一混凝池。
进一步，所述步骤S2中产生的上清液的10％-20％导入所述反应池。
进一步，所述硝化池由第一硝化池和第二硝化池组成，所述第一沉淀池产生的上清液和所述固液分离池产生的部分上清液导入所述第一硝化池处理后再导入所述第二硝化池处理。
进一步，在所述好氧池和所述第二沉淀池之间设有第二混凝池。
进一步，在所述第二沉淀池后设有纤维滤池。
进一步，所述反应池中投加的除磷剂为三氯化铁、硫酸铁或石灰。
进一步，所述第一混凝池和第二混凝池中投加的混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺。
进一步，所述第二沉淀池产生的污泥的50％-70％回流至所述厌氧池、15％-20％回流至所述好氧池、10％-30％进行排放。
进一步，所述厌氧池和缺氧池中水利停留时间均为2-4h，所述固液分离池、反应池、第一混凝池和第二混凝池中水利停留时间均为0.5-1h，所述第一硝化池和第二硝化池中水利停留时间均为3-4h，所述第一沉淀池和所述第二沉淀池中水利停留时间均为1.5-2h，所述好氧池中水利停留时间为3.5-4h。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
1、本发明将所述除磷池和所述硝化池单独分开，既实现了除磷和脱氮的功能，又使除磷和脱氮之间互不影响，保持了污水处理系统的稳定性；
2、本发明的污水处理方法不存在传统活性污泥的污泥膨胀问题，不仅对水质的适应性好、抗冲击负荷能力强，而且还可承受较大的水质波动，例如当进水C/N长期低至3.5、短期低至3.0，系统仍可保持稳定达标，当进水总氮、总磷异常时，可通过加大所述硝化池曝气、强化所述除磷池中的化学除磷，保障出水水质达标；
3、本发明通过所述反应池和所述第一混凝池结合的方式，除去了进入所述反应池中高浓度的磷酸盐，大幅度提高了所述除磷剂和混凝剂的利用率，除此之外，所述反应池中磷酸盐的去除也进一步减少了所述好氧池中微生物吸收磷的负荷，减少了微生物在吸收磷时所消耗的碳源，能够使微生物在低的碳氮比值下完成脱氮除磷的反应；
4、本发明的污水处理方法可实现污泥减量50％以上，尤其是当进水浓度COD较高时，污泥减量更为显著，大大减低了本污水处理系统的运行费用；
5、所述硝化池内有机物浓度较低，硝化速率较高，减少了氧气的消耗，节省了能耗，此外，硝化池内局部区域微曝气，能够实现同步硝化反硝化作用；
6、在所述第二沉淀池后增设纤维滤池，经所述纤维滤池过滤后进行出水，过滤后的水质好，可稳定达到一级A标准。
附图说明
图1为本发明高效脱氮除磷的污水处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所示，一种高效脱氮除磷的污水处理方法，包括以下步骤：
S1：将污水导入厌氧池。具体为，收集池内的污水经提升泵提升至所述厌氧池，在所述厌氧池内，微生物在厌氧条件下充分释磷并吸收水中的有机物，同时将污水中的有机蛋白转化为氨氮，并且在处理过程中，需对所述收集池和所述厌氧池进行搅拌。
S2：将所述厌氧池处理后的混合液导入固液分离池，所述固液分离池产生的泥水混合物导入缺氧池，产生的上清液一部分导入除磷池，一部分导入硝化池。具体为，所述厌氧池处理后的混合液自流入所述固液分离池，通过所述固液分离池中微滤膜的过滤作用进行固液分离，产生的泥水混合物导入所述缺氧池，产生的上清液的一部分导入所述除磷池，一部分导入所述硝化池，其中，所述除磷池通过化学沉淀的方法除去其内的磷酸盐物质，所述硝化池需进行曝气处理加快硝化速率。
S3：将所述除磷池处理后的混合液导入第一沉淀池，所述第一沉淀池产生的污泥进行排放，产生的上清液导入所述硝化池。
S4：将所述硝化池处理后的硝化液导入所述缺氧池。具体为，在所述缺氧池内，来自所述硝化池的硝化液与来自所述固液分离池的泥水混合物混合，微生物利用厌氧阶段吸收和储存的有机物，与硝氮发生反硝化，并在缺氧条件下完成超量吸磷，且在所述缺氧池内，需对其进行不断的搅拌。
S5：将所述缺氧池处理后的混合液导入好氧池进行处理后，再导入第二沉淀池。具体为，在所述好氧池内进行曝气，进入所述好氧池的混合液中的有机物和氨氮得到进一步氧化，聚磷菌可在此进一步吸磷，从而降低所述混合液中磷的浓度；经过好氧作用，所述缺氧池中的混合液导入所述第二沉淀池，当原污水总氮浓度超过60mg/L时，开启所述好氧池至所述缺氧池的混合液的回流阀门。
S6：将所述第二沉淀池产生的污泥一部分回流至所述厌氧池、一部分回流至所述好氧池、一部分进行排放，产生的上清液进行出水。具体为，将所述第二沉淀池产生的污泥的50％-70％回流至所述厌氧池、15％-20％回流至所述好氧池、10％-30％进行排放，产生的上清液进行出水。
本发明将所述除磷池和所述硝化池单独分开，既实现了除磷和脱氮的功能，又使除磷和脱氮之间互不影响，保持了污水处理系统的稳定性。本发明的污水处理方法不存在传统活性污泥的污泥膨胀问题，不仅对水质的适应性好、抗冲击负荷能力强，而且还可承受较大的水质波动，例如当进水C/N长期低至3.5、短期低至3.0，系统仍可保持稳定达标，当进水总氮、总磷异常时，可通过加大所述硝化池曝气、强化所述除磷池中的化学除磷，保障出水水质达标。
实施例一
如上所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤S2中的除磷池由反应池和第一混凝池组成，所述固液分离池产生的上清液的10％导入所述反应池处理后再导入所述第一混凝池进行处理，处理过程中，需对所述反应池和所述第一混凝池进行曝气处理。
所述反应池中投加的除磷剂为三氯化铁，投加过程中需充分搅拌，使所述反应池中的磷酸盐物质以磷酸铁的形式沉淀；所述第一混凝池中投加的混凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺可以吸附进入所述第一混凝池中的磷酸铁沉淀，使其以较大颗粒的絮状沉淀析出，利于形成的所述磷酸铁沉淀能够在所述第一沉淀池全部沉降，使所述磷酸铁沉淀以污泥的形式全部排出，排出的所述污泥中磷的浓度很高，经适当处理可用作农料。其中，投加的所述三氯化铁的质量分数为10％-15％，所述聚丙烯酰胺的质量分数为0.1％-0.5％。
本发明通过所述反应池和所述第一混凝池结合的方式，除去了进入所述反应池中高浓度的磷酸盐，大幅度提高了所述除磷剂和混凝剂的利用率，除此之外，所述反应池中磷酸盐的去除也进一步减少了所述好氧池中微生物吸收磷的负荷，减少了微生物在吸收磷时所消耗的碳源，能够使微生物在低的碳氮比值下完成脱氮除磷的反应。
同时，本发明采用富磷上清液化学除磷，可大幅度延长活性污泥系统的污泥泥龄，减少剩余污泥排放；富磷上清液的磷浓度高、需处理的水量少，因而化学污泥量少，在大幅度减少剩余污泥排放的同时，化学污泥排放并未相应增加，可实现污泥量削减10-15％。
实施例二
如实施例一所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤S2中的除磷池由反应池和第一混凝池组成，所述固液分离池产生的上清液的12％导入所述反应池处理后再导入所述第一混凝池进行处理，处理过程中，需对所述反应池和所述第一混凝池进行曝气处理。
所述反应池中投加的除磷剂为硫酸铁，投加过程中需充分搅拌，使所述反应池中的磷酸盐物质以磷酸铁的形式沉淀；所述第一混凝池中投加的混凝剂为聚合氯化铝，所述聚合氯化铝可以吸附进入所述第一混凝池中的磷酸铁沉淀，使其以较大颗粒的絮状沉淀析出，利于形成的所述磷酸铁沉淀能够在所述第一沉淀池全部沉降，使所述磷酸铁沉淀以污泥的形式全部排出，排出的所述污泥中磷的浓度很高，经适当处理可用作农料。其中，投加的所述硫酸铁的质量分数为10％-15％，所述聚合氯化铝的质量分数为0.1％-0.5％。
实施例三
如实施例二所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤S2中的除磷池由反应池和第一混凝池组成，所述固液分离池产生的上清液的15％导入所述反应池处理后再导入所述第一混凝池进行处理，处理过程中，需对所述反应池和所述第一混凝池进行曝气处理。
所述反应池中投加的除磷剂为石灰，投加过程中需充分搅拌，使所述反应池中的磷酸盐物质以磷酸钙的形式沉淀；所述第一混凝池中投加的混凝剂为聚合硫酸铁，所述聚合硫酸铁可以吸附进入所述第一混凝池中的磷酸钙沉淀，使其以较大颗粒的絮状沉淀析出，利于形成的所述磷酸钙沉淀能够在所述第一沉淀池全部沉降，使所述磷酸钙沉淀以污泥的形式全部排出，排出的所述污泥中磷的浓度很高，经适当处理可用作农料。其中，投加的所述石灰的质量分数为10％-15％，所述聚合硫酸铁的质量分数为0.1％-0.5％。
实施例四
如上所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，所述硝化池由第一硝化池和第二硝化池组成，所述第一沉淀池产生的上清液导入所述第一硝化池，所述固液分离池产生的部分上清液导入所述第一硝化池，待所述第一硝化池处理后，将产生的硝化液导入所述第二硝化池，所述第一硝化池和第二硝化池内均需底部曝气。
所述第一硝化池和第二硝化池内均装填组合填料，硝化细菌附着在所述组合填料上形成一种生物膜，所述生物膜可以将所述厌氧池转化的产物氨氮分解为硝酸盐氮，也可以分解水体中的有机物，同时可以吸收一部分磷酸盐。
在所述厌氧池中，污水中的有机物被微生物吸收，使得进入所述第一硝化池中的所述上清液内有机物浓度较低，所述组合填料的装填密度可达到常规生物膜法的2-3倍，硝化速率较高，减少了氧气的消耗，节省了能耗。此外，所述第一硝化池和所述第二硝化池内局部区域微曝气，能够实现同步硝化反硝化作用。
本发明采用第一硝化池和第二硝化池相结合的方式，并通过生物膜法进行脱氮，强化了生物脱氮的效果。
本工艺通过生物膜法和活性污泥系统的协同机制，解除了低温条件下硝化细菌和聚磷菌的最佳污泥龄之间的矛盾：所述硝化细菌可以长年在所述生物膜中得到充分富集；活性污泥的污泥龄可以根据除磷要求来确定，实际上，由于反硝化除磷菌的生长速度慢，生物体内含磷量高，其污泥龄可延至20-30天而保证出水总磷达标。
实施例五
如上所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，在所述好氧池和所述第二沉淀池之间设有第二混凝池，经所述好氧池处理后的混合液导入所述第二混凝池。所述第二混凝池中投加的混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺，所述的混凝剂能够吸附所述第二混凝池中的微生物和悬浮物，使其以较大颗粒的絮状沉淀析出。所述第二混凝池的设置有利于所述微生物和所述悬浮物以所述絮状沉淀的形式在所述第二沉淀池全部沉降，然后以污泥的形式部分回流至所述厌氧池和所述好氧池，部分进行排放。
实施例六
如上所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，所述厌氧池和缺氧池中水利停留时间均为2-4h，所述固液分离池、反应池、第一混凝池和第二混凝池中水利停留时间均为0.5-1h，所述第一硝化池和第二硝化池中水利停留时间均为3-4h，所述第一沉淀池和所述第二沉淀池中水利停留时间均为1.5-2h，所述好氧池中水利停留时间为3.5-4h。
本发明的各单元池中水利停留时间合理，在很大程度上增加了污水的处理程度，能够使总磷低于0.2mg/L、氨氮低于1mg/L、总氮低于10mg/L。
实施例七
如上所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，本实施例与其不同之处在于，在所述第二沉淀池后设有纤维滤池，所述第二沉淀池产生的上清液经所述纤维滤池过滤后进行出水，过滤后的水质好，可稳定达到一级A标准。
综上，本发明采用反硝化除磷，大部分有机物在所述厌氧池被去除，如有过剩有机物，则进入所述第一硝化池和所述第二硝化池，被其内的生物膜分解。理论上，所述缺氧池内的污泥产率仅为所述好氧池的50％，而所述第一硝化池和所述第二硝化池内的污泥生长可以忽略不计，加之所述除磷池可实现污泥量削减10-15％，两者合计，可实现污泥减量50％以上，尤其是当进水浓度COD较高时，污泥减量更为显著，大大减低了本污水处理系统的运行费用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将污水导入厌氧池；
S2：将所述厌氧池处理后的混合液导入固液分离池，所述固液分离池产生的泥水混合物导入缺氧池，产生的上清液一部分导入除磷池，一部分导入硝化池；
S3：将所述除磷池处理后的混合液导入第一沉淀池，所述第一沉淀池产生的污泥进行排放，产生的上清液导入所述硝化池；
S4：将所述硝化池处理后的硝化液导入所述缺氧池；
S5：将所述缺氧池处理后的混合液导入好氧池进行处理后，再导入第二沉淀池；
S6：将所述第二沉淀池产生的污泥一部分回流至所述厌氧池、一部分回流至所述好氧池、一部分进行排放，产生的上清液进行出水。
2.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述除磷池由反应池和第一混凝池组成，所述反应池处理后的混合液导入所述第一混凝池。
3.根据权利要求2所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述步骤S2中产生的上清液的10％-20％导入所述反应池。
4.根据权利要求3所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述硝化池由第一硝化池和第二硝化池组成，所述第一沉淀池产生的上清液和所述固液分离池产生的部分上清液导入所述第一硝化池处理后再导入所述第二硝化池处理。
5.根据权利要求4所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，在所述好氧池和所述第二沉淀池之间设有第二混凝池。
6.根据权利要求5所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，在所述第二沉淀池后设有纤维滤池。
7.根据权利要求6所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述反应池中投加的除磷剂为三氯化铁、硫酸铁或石灰。
8.根据权利要求5-7任一所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述第一混凝池和第二混凝池中投加的混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺。
9.根据权利要求8所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述第二沉淀池产生的污泥的50％-70％回流至所述厌氧池、15％-20％回流至所述好氧池、10％-30％进行排放。
10.根据权利要求9所述的高效脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述厌氧池和缺氧池中水利停留时间均为2-4h，所述固液分离池、反应池、第一混凝池和第二混凝池中水利停留时间均为0.5-1h，所述第一硝化池和第二硝化池中水利停留时间均为3-4h，所述第一沉淀池和所述第二沉淀池中水利停留时间均为1.5-2h，所述好氧池中水利停留时间为3.5-4h。
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