CN109534625B - 用于膜生物反应器强化除磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于膜生物反应器强化除磷的方法。该方法包括：将污水通入厌氧池内进行厌氧处理；将厌氧净化水通入缺氧池内进行缺氧处理；将缺氧净化水通入好氧池内进行好氧处理；将好氧净化水通入膜池内并投入化学除磷药剂进行化学除磷处理；将除磷净化水的一部分进行一级回流返回好氧池；将好氧净化水的一部分进行二级回流返回缺氧池；将缺氧净化水的一部分进行三级回流返回厌氧池；其中，通过调节二级回流比和三级回流比和/或化学除磷药剂的投加量，降低除磷净化水的总磷浓度。该方法可以灵活有效地应对待处理污水的污染物负荷的波动变化，实现同步除碳和脱氮除磷，并保证除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L，满足城镇污水排放一级A标准。

Description

用于膜生物反应器强化除磷的方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体而言，涉及用于膜生物反应器强化除磷的方法。

背景技术

膜生物反应器(MBR)是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术。膜生物反应器技术具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，主要表现为容积负荷高、抗负荷能力强、污泥产率低、处理效果好、出水水质优良、占地面积小、工艺设备集中、可实现全程自动化控制等。其中，生物除磷主要是通过聚磷菌过量地从外界环境中吸收磷，以聚磷酸盐的形式储存在体内，形成富磷污泥，通过排出剩余污泥，从而达到从污水中去除磷的效果。MBR除磷主要包含三种工艺：单级A/O程序MBR除磷工艺、两级A/O阶段MBR除磷工艺、多级A²/O阶段MBR除磷工艺。单级A/O程序除磷工艺是通过限制曝气的方式，在时间序列上实现缺氧-好氧的组合，并控制每一步的时间比例，以达到良好的除磷效果；两级A/O阶段除磷工艺是在空间上实现缺氧-好氧组合进行脱氮除磷；多级A²/O阶段除磷工艺在空间上实现厌氧-缺氧-好氧组合，能实现同步除碳和脱氮除磷，活性污泥由好氧区向缺氧区和厌氧区回流，同时通过排泥来强化工艺对氮磷的去除效果。除磷是MBR工艺中的难点问题，MBR除磷的工艺与常规活性污泥法基本相同，从大多数MBR运行结果来看，出水总磷浓度难以达标，且与传统除磷工艺相比，采用MBR工艺不能有效提高磷的去除。由于磷的去除需要经过厌氧释磷和好氧吸磷的过程，并且需要通过排泥控制污泥龄在一个较低的水平，而MBR的污泥龄通常较长，且膜组件的差异使得MBR除磷效率差异较大，因此在多数传统的单一MBR中很难达到良好的除磷效果。

目前，在MBR工艺中通常采用与化学除磷相结合的方式，即通过投加化学絮凝剂以共沉淀的方式来达到良好的除磷效果，在MBR中投加铁盐或铝盐等絮凝剂后，反应器中的磷会与铁盐或铝盐等反应形成难溶的金属磷酸盐沉淀，而这种沉淀物难以透过超滤膜，从而通过排泥固液分离而去除磷。然而，MBR协同化学除磷虽然可去除大部分磷，但是除磷效果并不理想，由于反应器内不断的曝气，使得磷的沉淀物难以较好的絮凝，所以磷的化学污泥包含微絮凝体，这些微絮凝物有一部分可以透过膜，使得出水中磷的浓度升高；另外，MBR内化学污泥浓度升高会使得反应器内污泥总浓度升高，造成膜通量下降，导致活性污泥在反应器中的比例下降，从而使得污泥的活性有所下降；并且由于化学污泥比活性污泥更容易造成严重的膜堵塞现象，化学污泥的比例增大对膜自身也存在一定的危害。

因此，如何强化膜生物反应器的除磷效能是进一步优化膜生物反应器处理城市污水的关键问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出用于膜生物反应器强化除磷的方法。采用该方法可以灵活有效地应对待处理污水的污染物负荷的波动变化，实现同步除碳和脱氮除磷，并保证除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L，满足城镇污水排放一级A标准。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种用于膜生物反应器强化除磷的方法。根据本发明的实施例，该包括：

(1)将所述污水通入厌氧池内进行厌氧处理，以便得到厌氧净化水；

(2)将所述厌氧净化水通入缺氧池内进行缺氧处理，以便得到缺氧净化水；

(3)将所述缺氧净化水通入好氧池内进行好氧处理，以便得到好氧净化水；

(4)将所述好氧净化水通入膜池内并投入化学除磷药剂进行化学除磷处理，以便得到除磷净化水；

(5)将所述除磷净化水的一部分进行一级回流返回所述好氧池；

(6)将所述好氧净化水的一部分进行二级回流返回所述缺氧池，所述缺氧池中所述好氧净化水的回水量与所述厌氧净化水的进水量的体积比为二级回流比，所述二级回流比为180～300％；

(7)将所述缺氧净化水的一部分进行三级回流返回所述厌氧池，所述厌氧池中所述缺氧净化水的回水量与所述污水的进水量的体积比为三级回流比，所述三级回流比为70～100％；

其中，通过调节二级回流比和三级回流比和/或所述化学除磷药剂的投加量，降低所述除磷净化水的总磷浓度。

根据本发明上述实施例的用于膜生物反应器强化除磷的方法，膜生物反应器采用多级A²/O阶段MBR除磷工艺，包括依次相连的厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池，其中设置多级回流，并且设置化学除磷药剂的投加位点。采用该方法处理污水时，通过灵活控制各级回流比可以显著提高生物除磷的效率和效果，进而降低化学除磷处理所需的化学除磷药剂的添加量和化学污泥的产率，解决由于化学污泥过多而导致除磷净化水中总磷浓度升高、膜通量下降、膜堵塞以及膜使用寿命降低的问题；进一步地，通过对化学除磷药剂的投加量进行动态调控不仅可以确保对污水的除磷效果，使除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L，还可以尽量降低化学除磷药剂的投加量，节约化学药剂投加成本，并降低化学污泥对膜池内的除磷效果以及膜通量和膜使用寿命的不利影响。由此采用该方法可以灵活有效地应对待处理污水的污染物负荷的波动变化，实现同步除碳和脱氮除磷，并保证除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L，满足城镇污水排放一级A标准。

另外，根据本发明上述实施例的用于膜生物反应器强化除磷的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个具体实施例，调节所述二级回流比和三级回流比是根据所述厌氧池的ORP值及其变化范围进行的：当所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，控制所述二级回流比为180～250％、所述三级回流比为70～80％；当所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，控制所述二级回流比为250～300％、所述三级回流比为80～100％。

进一步地，当所述ORP值在测量周期内上升，且所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，降低所述二级回流比和所述三级回收比，并控制所述二级回流比不低于180％、所述三级回流比不低于70％；当所述ORP值在测量周期内上升，且所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，降低所述二级回流比和所述三级回收比，并控制所述二级回流比不低于250％、所述三级回流比不低于80％；当所述ORP值在测量周期内下降，且所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，增加所述二级回流比和所述三级回收比，并控制所述二级回流比不高于250％、所述三级回流比不高于80％；当所述ORP值在测量周期内下降，且所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，增加所述二级回流比和所述三级回收比，并控制所述二级回流比不高于300％、所述三级回流比不高于100％。

根据本发明的一个具体实施例，调节所述化学除磷药剂的投加量是根据所述厌氧池的ORP值及其变化范围和所述二级回流比及所述三级回流比进行的：当所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且所述二级回流比为250～300％、三级回流比为80～100％时，控制所述化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且所述二级回流比为180～250％、三级回流比为70～80％时，控制所述化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。

根据本发明的一个具体实施例，调节所述化学除磷药剂的投加量是根据所述污水的总磷浓度进行的：当所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当所述污水的实时总磷浓度低于3.00mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。

根据本发明的一个具体实施例，调节所述化学除磷药剂的投加量是根据所述污水的总磷浓度及其变化范围和有机污染物浓度进行的：当所述污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、所述污水的有机物浓度不低于200mg/L时，降低所述化学除磷药剂的投加量，且控制所述化学除磷药剂的投加量不低于80ppm；当所述污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、所述污水的有机物浓度低于200mg/L时，增加所述化学除磷药剂的投加量，且控制所述化学除磷药剂的投加量不高于120ppm。

根据本发明的一个具体实施例，调节所述化学除磷药剂的投加量是根据所述好氧净化水的总磷浓度进行的：当所述好氧净化水的总磷浓度不低于0.5mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当所述好氧净化水的总磷浓度低于0.5mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。

根据本发明的一个具体实施例，所述好氧池中所述除磷净化水的回水量与所述缺氧净化水的进水量的体积比为一级回流比，所述一级回流比为360～440％。

根据本发明的一个具体实施例，所述化学除磷药剂为选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁和三氯化铁中的至少一种。

根据本发明的一个具体实施例，所述除磷净化水的总磷浓度不高于0.3mg/L。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于膜生物反应器强化除磷的方法的流程图。

图2是根据本发明实施例1-3中基于厌氧池的ORP值调节回流比的除磷效果图。

图3是根据本发明实施例4-6中基于回流量和污水总磷浓度调节化学除磷药剂投加量的除磷效果图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种用于膜生物反应器强化除磷的方法。如图1所示，根据本发明的实施例，该包括：(1)将污水通入厌氧池内进行厌氧处理，以便得到厌氧净化水；(2)将厌氧净化水通入缺氧池内进行缺氧处理，以便得到缺氧净化水；(3)将缺氧净化水通入好氧池内进行好氧处理，以便得到好氧净化水；(4)将好氧净化水通入膜池内并投入化学除磷药剂进行化学除磷处理，以便得到除磷净化水；(5)将除磷净化水的一部分进行一级回流返回好氧池；(6)将好氧净化水的一部分进行二级回流返回缺氧池，缺氧池中好氧净化水的回水量与厌氧净化水的进水量的体积比为二级回流比，二级回流比为180～300％；(7)将缺氧净化水的一部分进行三级回流返回厌氧池，厌氧池中缺氧净化水的回水量与污水的进水量的体积比为三级回流比，三级回流比为70～100％；其中，通过调节二级回流比和三级回流比和/或化学除磷药剂的投加量，降低除磷净化水的总磷浓度。

需要说明的是，本发明中所述的化学除磷药剂的投加量指的是化学除磷药剂与通入到膜池中的好氧净化水的质量体积比。

下面对本发明上述实施例的用于膜生物反应器强化除磷的方法进行详细描述。

根据本发明的实施例，本发明上述用于膜生物反应器强化除磷的方法可以根据厌氧池的ORP值及其变化范围调节二级回流比和三级回流比、和/或根据厌氧池的ORP值及其变化范围和二级回流比及三级回流比调节化学除磷药剂的投加量、和/或根据污水的总磷浓度调节化学除磷药剂的投加量、和/或根据污水的总磷浓度及其变化范围和有机污染物浓度调节化学除磷药剂的投加量、和/或根据好氧净化水的总磷浓度调节化学除磷药剂的投加量调节化学除磷药剂的投加量，以达到降低除磷净化水的总磷浓度的效果。

根据本发明的一个具体实施例，调节二级回流比和三级回流比可以根据厌氧池的氧化还原电位ORP值及其变化范围进行，发明人发现，厌氧池的ORP值反映了该厌氧池的氧化还原环境，氧气对厌氧菌存在着毒害作用，较低的ORP值适合厌氧菌生长，而较高的ORP值不利于厌氧菌生长，由于污水波动等实际情况，厌氧池的ORP值在特定回流比下会发生波动，影响生物除磷的效能。发明人经大量实验发现：当ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，可以控制二级回流比为180～250％、三级回流比为70～80％；当ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，可以控制二级回流比为250～300％、三级回流比为80～100％，本发明中通过对厌氧池的ORP值进行监测并根据上述实时ORP值范围及其在测量周期内的变化范围对二级回流比和三级回流比进行灵活调控，可以显著提高生物除磷的效率和效果，由此不仅可以降低化学除磷处理所需的化学除磷药剂的投加量和化学污泥的产率，解决由于膜池中化学污泥过多而导致除磷净化水中总磷浓度升高、膜通量下降、膜堵塞以及膜使用寿命降低的问题，还有利于控制除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L。

具体地，当厌氧池的ORP值在测量周期内上升，且ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，可以降低二级回流比和三级回收比，并控制二级回流比不低于180％、三级回流比不低于70％；当ORP值在测量周期内上升，且ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，降低二级回流比和三级回收比，并控制二级回流比不低于250％、三级回流比不低于80％。由此可以降低好氧净化水回流至缺氧池和厌氧池的回水量，进而减少好氧池的溶解氧回流至缺氧池和厌氧池，保证厌氧池具有较低的ORP值和良好的厌氧释磷效果，从而可以进一步提高生物除磷的效率和效果。

具体地，当厌氧池的ORP值在测量周期内下降，且ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，增加二级回流比和三级回收比，并控制二级回流比不高于250％、三级回流比不高于80％；当ORP值在测量周期内下降，且ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，增加二级回流比和三级回收比，并控制二级回流比不高于300％、三级回流比不高于100％。由此可以在保证具有良好厌氧释磷效果的前提下，达到更好的反硝化脱氮效果。

根据本发明的再一个具体实施例，调节化学除磷药剂的投加量可以根据厌氧池的ORP值及其变化范围和二级回流比及三级回流比进行，发明人发现，二级回流比和三级回流比较大时，厌氧池中的厌氧释磷效果下降，可以通过增大化学除磷药剂的投加量来弥补生物除磷的不足，而二级回流比和三级回流比较小可以提升生物除磷效果，适当减少除磷药剂的投加量也可以满足对污水的除磷效果。此外，若化学除磷药剂的投加量过多会容易导致膜池内化学污泥的含量过多，进而会对膜池内的除磷效果、膜通量和膜的使用寿命造成不利影响。发明人经大量实验发现，当ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且二级回流比为250～300％、三级回流比为80～100％时，可以控制化学除磷药剂的投加量为80～120ppm(ppm，即μg/mL)；当ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且二级回流比为180～250％、三级回流比为70～80％时，可以控制化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。由此不仅可以在确保对污水具有较好的除磷效果的同时尽量降低化学除磷药剂的投加量，节约化学药剂投加成本并降低化学污泥对膜池内的除磷效果以及膜通量和膜使用寿命的不利影响，还进一步有利于使除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L。

根据本发明的又一个具体实施例，调节化学除磷药剂的投加量可以根据污水的总磷浓度进行：当污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时，可以控制化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当污水的实时总磷浓度低于3.00mg/L时，可以控制化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。发明人经大量实验发现，当污水中磷的实际浓度不低于3.00mg/L时，仅依靠生物除磷的作用不能使除磷净化水的总磷浓度达标，通过将增大除磷药剂的投加量至80～120ppm可以使最终得到的除磷净化水的总磷浓度降低至0.3mg/L以下，而当污水中磷的实际浓度低于3.00mg/L时，在生物除磷的作用下，在不高于80ppm的范围内减少化学除磷药剂的投加量也可以使除磷净化水的总磷浓度降低至0.3mg/L以下，由此不仅可以减少化学除磷药剂的成本，还可以进一步降低化学污泥对膜池内的除磷效果以及膜通量和膜使用寿命的不利影响。

具体地，对污水的总磷浓度进行实时监测，若污水中的总磷浓度在检测周期内均低于3.00mg/L，可以根据检测周期内污水的总磷浓度的增加或降低，在不高于80ppm的范围内灵活增加或降低化学除磷药剂投加量；若污水中的总磷浓度在检测周期内均不低于3.00mg/L时，可以根据检测周期内污水的总磷浓度的增加或降低在80～120ppm的范围内灵活增加或降低化学除磷药剂投加量；若在检测周期内，污水的总磷浓度初始值不低于3.00mg/L而实时检测的污水的总磷浓度低于3.00mg/L，可以在在不高于80ppm的范围内适当降低化学除磷药剂投加量；若在检测周期内，污水的总磷浓度初始值低于3.00mg/L而实时检测的污水的总磷浓度不低于3.00mg/L，可以在80～120ppm的范围内适当增加化学除磷药剂投加量。由此可以进一步有利于减少化学除磷药剂的投加量并使除磷净化水的总磷浓度降低至0.3mg/L以下。

根据本发明的又一个具体实施例，调节化学除磷药剂的投加量可以根据污水的总磷浓度及其变化范围和有机污染物浓度进行，发明人经发现，当污水的总磷浓度在测量周期内变化范围较为稳定时，即当污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L时，若污水的有机污染物(COD)浓度较高，厌氧池内的聚磷菌可充分地利用污水中的有机物进行厌氧释磷，而若污水的有机污染物浓度较低，则不能提供足够的有机物供聚磷菌生长和释磷。发明人经大量实验发现，当污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、污水的有机物浓度不低于200mg/L时，可以降低化学除磷药剂的投加量，且控制化学除磷药剂的投加量不低于80ppm，即在80～120ppm的范围内适当降低化学除磷药剂投加量；当污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、污水的有机物浓度低于200mg/L时，可以增加化学除磷药剂的投加量，且控制化学除磷药剂的投加量不高于120ppm，即在80～120ppm的范围内适当增加化学除磷药剂投加量。由此可以进一步有利于减少化学除磷药剂的投加量并使除磷净化水的总磷浓度降低至0.3mg/L以下。

根据本发明的又一个具体实施例，调节化学除磷药剂的投加量可以根据好氧净化水的总磷浓度进行：当好氧净化水的总磷浓度不低于0.5mg/L时，可以控制化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当好氧净化水的总磷浓度低于0.5mg/L时，可以控制化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。由此可以进一步有利于减少化学除磷药剂的投加量并使除磷净化水的总磷浓度降低至0.3mg/L以下。

根据本发明的又一个具体实施例，好氧池中除磷净化水的回水量与缺氧净化水的进水量的体积比为一级回流比，一级回流比可以为360～440％，例如可以为360％、370％、380％、390％、400％、410％、420％、430％或440％。发明人发现，当控制一级回流比为上述范围时，可以进一步提高对污水的处理效果，任选地，在上述用于膜生物反应器强化除磷的方法中，一级回流比可以固定不变，由此可以进一步有利于控制对污水的除磷效果。

根据本发明的一个具体实施例，本发明中化学除磷药剂的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，化学除磷药剂可以为选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁和三氯化铁中的至少一种，由此可以进一步提高对好氧净化水的化学除磷效果，降低最终排出的除磷净化水的总磷浓度，使除磷净化水能够达标排放，且满足城镇污水排放一级A标准。

需要说明的是，本发明中所述的测量周期并不受特别限制，本领域技术人员可以根据污水的来源、处理污水的规模、对除磷净化水中总磷浓度的要求等实际情况进行选择。例如，测量周期可以为2h、4h、6h、8h、12h、24h、48h、一周、两周或一个月等，所述ORP值在测量周期内的变化范围指的是“在测量周期内不同时间点的ORP值相对于初始ORP值变化的最大范围”，所述污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围指的是“在测量周期内不同时间点的污水的总磷浓度相对于初始污水的总磷浓度变化的最大范围”。此外，本发明中所述的测量周期的初始点和终点并不受特别限制，只需要初始点到终点的时间间隔满足一个测量周期即可，所述实时ORP值和污水的实时总磷浓度也可以理解为测量周期终点的ORP值和污水的总磷浓度。

综上所述，根据本发明上述实施例的用于膜生物反应器强化除磷的方法，膜生物反应器采用多级A²/O阶段MBR除磷工艺，包括依次相连的厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池，其中设置多级回流，并且设置化学除磷药剂的投加位点。采用该方法处理污水时，通过灵活控制各级回流比可以显著提高生物除磷的效率和效果，进而降低化学除磷处理所需的化学除磷药剂的添加量和化学污泥的产率，解决由于化学污泥过多而导致除磷净化水中总磷浓度升高、膜通量下降、膜堵塞以及膜使用寿命降低的问题；进一步地，通过对化学除磷药剂的投加量进行动态调控不仅可以确保对污水的除磷效果，使除磷净化水中的总磷浓度始终不高于0.3mg/L，还可以尽量降低化学除磷药剂的投加量，节约化学药剂投加成本，并降低化学污泥对膜池内的除磷效果以及膜通量和膜使用寿命的不利影响。由此采用该方法可以灵活有效地应对待处理污水的污染物负荷的波动变化，实现同步除碳和脱氮除磷，并保证除磷净化水中的总总磷浓度始终不高于0.3mg/L，满足城镇污水排放一级A标准。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例背景：采用为多级A2/O阶段MBR除磷工艺，处理对象为城市生活污水和部分工业废水，处理水量为20万m3/d，在长期运行状况下，进水COD浓度约为100～400mg/L，进水氨氮浓度约为15～35mg/L，进水总氮浓度约为20～50mg/L，进水总磷浓度约为2～6mg/L。

一般方法：(1)将污水通入厌氧池内进行厌氧处理，以便得到厌氧净化水；(2)将厌氧净化水通入缺氧池内进行缺氧处理，以便得到缺氧净化水；(3)将缺氧净化水通入好氧池内进行好氧处理，以便得到好氧净化水；(4)将好氧净化水通入膜池内并投入化学除磷药剂进行化学除磷处理，以便得到除磷净化水；(5)将除磷净化水的一部分进行一级回流返回好氧池；(6)将好氧净化水的一部分进行二级回流返回缺氧池；(7)将缺氧净化水的一部分进行三级回流返回厌氧池；

实施例1

在两周内污水进水的COD值从216mg/L降低到165mg/L，由进水污染物负荷波动大而引起生化区厌氧池内的ORP值由-373.21mV升高为-300.56mV。如图2所示，仅通过调整将二级回流比由300％降低为290％，将三级回流比由100％降低为95％，使除磷效率达到了92.13％，除磷净化水的总磷浓度为0.24mg/L，达到出水排放标准。

实施例2

在实施例1的基础上进一步监测，在一月内由于污水进水的污染物负荷波动大引起生化区厌氧池ORP值由-300.56mV升高为-248.68mV。如图2所示，仅通过调整将二级回流比由290％降低为240％，将三级回流比由95％降低为80％，使得除磷效率达到了92.57％，除磷净化水的总磷浓度为0.15mg/L，达到出水排放标准。

实施例3

在实施例2的基础上进一步监测，在一月内由于污水进水污染物负荷波动大引起生化区厌氧池ORP值由-248.68mV升高为-180.34mV。如图2所示，仅通过调整将二级回流比由240％降低为180％，将三级回流比由80％降低为70％。使得除磷效率达到了84.02％，除磷净化水的总磷浓度为0.27mg/L，达到出水排放标准。

结论：从实施例1-3可以看出，通过降低二级回流比和三级回流比减少了好氧池内的溶解氧回流至缺氧池和厌氧池的量，保证了厌氧池的厌氧环境和良好的厌氧释磷效能，不仅有效地提高了生化区聚磷菌生物除磷的效能，且操作简单、运行稳定，还可以针对具体进水情况实现动态调控。

实施例4

在一月内生化区厌氧池ORP值相对稳定，变化范围不大于50mV，二级回流比由300％降低为290％，三级回流比由100％降低为95％；另外，污水的总磷浓度也由3.32mg/L下降为3.05mg/L。如图3所示，仅通过调整将化学药剂聚合氯化铝(PAC)的投加量由98.32ppm降低为90.58ppm，降低化学药剂投加量后，除磷净化水的总磷浓度仍达到0.24mg/L，完全达到了出水排放标准。

实施例5

在实施例4的基础上进一步监测，在一月内二级回流比由290％降低为240％，污水的总磷浓度由3.05mg/L下降为2.02mg/L。如图3所示，仅通过调整将化学药剂聚合氯化铝的投加量由90.58ppm降低为75.69ppm，使得除磷净化水的总磷浓度达到0.15mg/L，达到出水排放标准。

实施例6

在实施例5的基础上进一步监测，在一月内二级回流比由240％降低为180％，污水的总磷实际浓度由2.02mg/L下降为1.69mg/L。如图3所示，仅通过调整将化学药剂聚合氯化铝的投加量由75.69ppm降低为52.37ppm，使得除磷净化水的总磷浓度达到0.27mg/L，达到出水排放标准。

结论：从实施例4-6可以看出，由于二级和三级的回流量下降，保证了厌氧池较低的ORP值，使得厌氧池的厌氧释磷效果提升，生物除磷的效果得到了提高，并且通过厌氧释磷和好氧吸磷的生物除磷作用可实现较多磷去除。即基于二级回流比和三级回流比以及污水的总磷浓度变化对化学除磷药剂的投加量进行了动态调控，实现了污水的高效低耗处理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种用于膜生物反应器强化除磷的方法，其特征在于，包括：

(1)将污水通入厌氧池内进行厌氧处理，以便得到厌氧净化水；

(2)将所述厌氧净化水通入缺氧池内进行缺氧处理，以便得到缺氧净化水；

(3)将所述缺氧净化水通入好氧池内进行好氧处理，以便得到好氧净化水；

(4)将所述好氧净化水通入膜池内并投入化学除磷药剂进行化学除磷处理，以便得到除磷净化水；

(5)将所述除磷净化水的一部分进行一级回流返回所述好氧池；

(6)将所述好氧净化水的一部分进行二级回流返回所述缺氧池，所述缺氧池中所述好氧净化水的回水量与所述厌氧净化水的进水量的体积比为二级回流比，所述二级回流比为180～300％；

(7)将所述缺氧净化水的一部分进行三级回流返回所述厌氧池，所述厌氧池中所述缺氧净化水的回水量与所述污水的进水量的体积比为三级回流比，所述三级回流比为70～100％，

其中，通过调节二级回流比、三级回流比和所述化学除磷药剂的投加量，降低所述除磷净化水的总磷浓度，其中，调节所述化学除磷药剂的投加量是根据以下两种方式中的至少之一进行的：

方式1：

根据所述污水的总磷浓度进行的：当所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；当所述污水的实时总磷浓度低于3.00mg/L时，控制所述化学除磷药剂的投加量为0～80ppm，

其中：当所述污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、所述污水的有机物浓度不低于200mg/L时，降低所述化学除磷药剂的投加量，且控制所述化学除磷药剂的投加量不低于80ppm；

当所述污水的总磷浓度在测量周期内的变化范围不高于0.2mg/L，且所述污水的实时总磷浓度不低于3.00mg/L时、所述污水的有机物浓度低于200mg/L时，增加所述化学除磷药剂的投加量，且控制所述化学除磷药剂的投加量不高于120ppm，

方式2：

根据所述厌氧池的ORP值及其变化范围和所述二级回流比及所述三级回流比进行的：

当所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且所述二级回流比为250～300％、三级回流比为80～100％时，控制所述化学除磷药剂的投加量为80～120ppm；

当所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV时，且所述二级回流比为180～250％、三级回流比为70～80％时，控制所述化学除磷药剂的投加量为0～80ppm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述二级回流比和三级回流比是根据所述厌氧池的ORP值及其变化范围进行的：

当所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，控制所述二级回流比为180～250％、所述三级回流比为70～80％；

当所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV，且实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，控制所述二级回流比为250～300％、所述三级回流比为80～100％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述ORP值在测量周期内上升，且所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，降低所述二级回流比和所述三级回流比，并控制所述二级回流比不低于180％、所述三级回流比不低于70％；

当所述ORP值在测量周期内上升，且所述ORP值在测量周期内的变化范围不低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，降低所述二级回流比和所述三级回流比，并控制所述二级回流比不低于250％、所述三级回流比不低于80％；

当所述ORP值在测量周期内下降，且所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-250)mV～(-150)mV时，增加所述二级回流比和所述三级回流比，并控制所述二级回流比不高于250％、所述三级回流比不高于80％；

当所述ORP值在测量周期内下降，且所述ORP值在测量周期内的变化范围低于50mV、实时ORP值为(-400)mV～(-250)mV时，增加所述二级回流比和所述三级回流比，并控制所述二级回流比不高于300％、所述三级回流比不高于100％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧池中所述除磷净化水的回水量与所述缺氧净化水的进水量的体积比为一级回流比，所述一级回流比为360～440％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学除磷药剂为选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁和三氯化铁中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述除磷净化水的总磷浓度不高于0.3mg/L。

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