CN111943444B - 一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法 - Google Patents

一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法。本发明提供的污水处理装置包括依次连通的化学除磷区和自养生物脱氮区；所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区；所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体；所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；还包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通。采用本发明提供的装置对市政污水进行脱氮、除磷，能够降低物耗和能耗，提高脱氮除磷效能。

Description

一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及 方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法。
背景技术
在倡导废水资源化、能源化处理的背景下，废水中有机物和磷需要尽数回收，剩余氨氮因浓度低不具有回收价值需要进行生化处理，传统的异养反硝化技术因有机碳源被回收而很难成为首选工艺。近几十年来，一些新型氮素转化途径的发现、机理的研究，打破了人们对自然界氮素循环的原有认识，对科学和废水脱氮处理技术的发展具有重要的意义。例如，厌氧氨氧化(AnaerobicAmmonium Oxidation，Anammox)即一种在厌氧条件下将NH4 +和NO2 -转化为89％N2和11％NO3 -的生化过程。当前Anammox耦合部分亚硝化(PartialNitrification，PN)的工艺已经广泛应用于高氨低碳废水的处理。与传统硝化反硝化工艺相比，该耦合工艺具有脱氮效能高、污泥产量少，无需有机物的特点，被公认为是当前最为绿色环保的生物脱氮技术。因此，将PN-Anammox作为市政污水继有机碳资源化处理后主流脱氮单元的首选工艺也获得广泛关注和深入研究。
然而市政污水具有体量大、温度和NH4 +浓度均低的特点(即主流条件)，使得这一工艺的工程应用面临巨大挑战。例如，PN稳定是Anammox工艺高效脱氮的前提，然而低温、低NH4 +导致PN过程易向硝化过程发展，常规抑制硝化菌(NOB)生长策略(温度，游离氨等)无法实施，导致PN中NO3 -大幅增长，出水不能稳定达标排放。尽管当前研究者采用多种方法试图抑制PN过程中NOB的活性，但是能够经济、有效地解决并实现长期稳定运行的案例还鲜有报道。
在难以实现PN过程NOB抑制的情况下，有研究者利用有机碳源消耗量少的异养短程反硝化将NO3 -转化为NO2 -后再供Anammox利用，从而实现NO3 -浓度降低。然而生物除磷工艺也需要一定的有机碳源，使得整个脱氮除磷工艺仍需要大量有机碳源，不利于有机碳源资源化回收。因此，在主流条件下，探讨以低物耗和能耗的手段与策略降低PN-Anammox过程的NO3 -浓度，强化自养脱氮系统的脱氮效能是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法，采用本发明提供的装置对市政污水进行脱氮、除磷，能够降低物耗和能耗，实现磷的资源化回收，提高污水的脱氮除磷效能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置，包括依次连通的化学除磷区和自养生物脱氮区；
所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区；所述混合区设置于所述厌氧发酵区和絮凝沉淀区的前侧，所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；
所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体；所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；
还包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通。
优选地，所述絮凝沉淀区的内部设置有蜂窝沉淀材料或多层导流板。
优选地，所述内层好氧区的底部设置有曝气装置，所述内层好氧区的顶部设置有三相分离器。
优选地，所述内层好氧区的个数为多个，各个所述内层好氧区之间设置有生物膜载体。
优选地，所述回流系统包括气升自回流系统或机械回流系统。
本发明提供了基于上述技术方案所述污水处理装置的市政污水处理方法，包括以下步骤：
将铁化学试剂投加到自养生物脱氮区；
将待处理污水输送至化学除磷区，所述待处理污水依次流过混合区和絮凝沉淀区，得到脱磷污水；同时固液分离所得固体物质沉淀于厌氧发酵区；
将所述脱磷污水输送至自养生物脱氮区，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化处理，得到一级处理污水；
将所述一级处理污水回流至化学除磷区，继续进行除磷，得到出水。
优选地，所述待处理污水的氨含量为10～100mg/L；碳氮比≤5。
优选地，所述自养生物脱氮区的pH值为6.5～8，温度为10～35℃。
优选地，所述铁化学试剂为硫酸亚铁和/或氯化铁；所述自养生物脱氮区的铁含量为10～40mg/L。
本发明提供了一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置，包括依次连通的化学除磷区和自养生物脱氮区；所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区；所述混合区设置于所述厌氧发酵区和絮凝沉淀区的前侧，所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体；所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；还包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通。在本发明中，利用回流系统将自养生物脱氮区的出水回流至化学除磷区，所述化学除磷区使用的铁及其所形成的化合物来至自养生物脱氮区，铁与磷的化合物在除磷区去除；自养生物脱氮区采用部分亚硝化和厌氧氨氧化耦合工艺实现废水中氨的去除，同时利用铁离子的氧化还原作用耦合铁盐型厌氧氨氧化，铁自养反硝化过程，实现铁离子循环利用强化系统的自养脱氮效能。
本发明还提供了基于上述技术方案所述污水处理装置的市政污水处理方法，包括以下步骤：将铁化学试剂投加到自养生物脱氮区；将待处理污水输送至化学除磷区，所述待处理污水依次流过混合区、厌氧发酵区和絮凝沉淀区，进行除磷，得到脱磷污水；将所述脱磷污水输送至自养生物脱氮区，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养反硝化和铁盐型厌氧氨氧化处理，得到一级处理污水；将所述一级处理污水回流至化学除磷区，继续进行除磷，如此循环若干次，得到出水。本发明以Fe2+/Fe3+循环的氧化还原作用将铁盐型厌氧氨氧化(Feammox)和铁自养反硝化(NDAFO)耦合，即以少量铁在不同价态间循环利用，实现同步的PN-anammox过程脱氮能力的强化，解决单一Feammox或NDAFO持续运行时投加铁产生的污泥矿化问题；而后可与Anammox耦合，仅需定期投加少量铁离子实现主流条件下PN-Anammox过程的硝酸盐持续去除，弱化了当前诸多控制要求严格或者物耗高的硝化菌抑制方法解决主流条件下PN过程控制难的问题；整个耦合过程无有机物需求，以低物耗强化和稳定了厌氧自养生物脱氮系统的脱氮效能；同时将自养脱氮过程出水的铁离子回流至化学除磷区，通过铁磷酸盐固体的形式实现水中磷酸盐回收。
附图说明
图1为本发明实施例1中污水处理装置的示意图；
图2为本发明实施例2中污水处理装置的示意图；
其中，1为化学除磷区，2为自养生物脱氮区，3为回流系统，4为混合区，5为厌氧发酵区，6为絮凝沉淀区，7为内层好氧区，8为曝气装置，9为三相分离器，10-1为化学除磷区的出水口，10-2为自养生物脱氮区的出水口，11为进水口，12为生物膜载体，13为加药装置，14为排放口，15为导气管，16为导流管，17为导流板。
具体实施方式
本发明提供了一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置，包括依次连通的化学除磷区和自养生物脱氮区；
所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区；所述混合区设置于所述厌氧发酵区和絮凝沉淀区的前侧，所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；
所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体；所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；
还包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通。
本发明提供的污水处理装置包括化学除磷区，用于去除市政污水中的磷。在本发明中，所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区。
在本发明中，所述混合区的作用是使待处理污水中的磷酸盐与自养生物脱氮区回流水中的铁化学试剂混合，形成化学沉淀。在本发明的具体实施例中，当所述污水处理装置启动运行时，在混合区添加铁化学试剂，进行除磷。本发明对所述混合区的具体结构没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的混合区即可。
在本发明中，所述混合区设置于所述厌氧发酵区和絮凝沉淀区的前侧，所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板。
在本发明中，所述絮凝沉淀区的作用是使混合区生成的沉淀物(铁磷化合物固体)沉降下来，落入厌氧发酵区。在本发明中，所述絮凝沉淀区的内部优选设置有蜂窝沉淀材料或多层导流板，有利于铁磷化合物固体的沉降。本发明对所述蜂窝沉淀材料和多层导流板的具体材质和结构没有特殊要求，采用本领域常规的蜂窝沉淀材料和多层导流板即可。在本发明的具体实施例中，所述多层导流板优选平行设置。
在本发明的具体实施例中，所述混合区流出的污水进入絮凝沉淀区进行固液分离，固体沉淀至厌氧发酵区，液体进入自养脱氮区。在本发明中，所述厌氧发酵区的作用是保证还原环境，自养生物脱氮区回流水中的铁除了二价铁，可能还含有三价铁，三价铁与有机物反应还原为二价铁，也可以避免二价铁的进一步氧化，促使铁最终以Fe2+的形式与磷酸盐结合，以蓝铁矿的形式回收磷。
在本发明的具体实施例中，所述化学除磷区的进水口设置于所述混合区的侧壁上方，所述化学除磷区的出水口设置于所述絮凝沉淀区的侧壁上方。在本发明的具体实施例中，所述化学除磷区的底部还设置有排放口，用于排出铁磷化合物。
本发明提供的污水处理装置包括与所述化学除磷区的出水口相连通的自养生物脱氮区，用于脱氮。在本发明中，所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体。
在本发明中，所述内层好氧区提供好氧环境，发生亚硝化反应，部分氨氮转化为亚硝酸盐。在本发明中，所述内层好氧区优选填充有悬浮污泥；所述内层好氧区的底部优选设置有曝气装置，用于增强好氧环境；所述内层好氧区的顶部优选设置有三相分离器，用于分离固气液。本发明对所述曝气装置和三相分离器的具体结构没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的曝气装置和三相分离器即可。在本发明中，所述内层好氧区的顶端与所述三相分离器的底端距离优选为30cm以下。
在本发明中，生物膜载体优选为生物填料，所述生物填料优选为纤维填料；所述生物填料的投加量优选为30～50wt％。在本发明中，所述生物填料的投加量以所述自养生物脱氮区的体积减去内层好氧区的体积后所得体积计。在本发明中，所述生物膜载体用于固定厌氧微生物，避免其与水在内层好氧区的内外层形成环流。在本发明中，所述厌氧微生物优选为厌氧氨氧化菌。在本发明中，所述内层好氧区的底部与自养生物脱氮区底部的距离优选为10～20cm。
在本发明中，所述内层好氧区的个数优选为多个，各个所述内层好氧区之间优选均设置有生物膜载体，各个所述内层好氧区的底部优选均设置有曝气装置，顶部优选均设置有三相分离器。
在本发明中，所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置，用于加入铁化学试剂。在本发明中，铁化学试剂投加于自养生物脱氮区，能够强化厌氧氨氧化和亚硝化菌的活性，提高低温环境下自养微生物的活性，自养生物脱氮区中的Fe2+/Fe3+浓度控制在10～40mg/L以内，低于该浓度后需要持续投加。
本发明提供的污水处理装置包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通，用于将自养生物脱氮区的出水回流至化学除磷区。
在本发明中，所述回流系统包括气升自回流系统或机械回流系统。在本发明中，所述气升自回流系统包括导流管和导气管；所述导流管的一端与所述自养生物脱氮区连通，另一端与所述化学除磷区的混合区连通；所述导气管的一端与所述三相分离器的出气口相连通，另一端插入所述导流管位于混合区的一端端口内。在本发明中，所述导流管的内径大于所述导气管的外径，利用三相分离器收集的曝气尾气作为动力将自养生物脱氮区的出水回流至化学除磷区。
在本发明中，所述机械回流系统是指利用回流泵将自养生物脱氮区的出水回流至化学除磷区。在本发明中，所述回流泵的一端与所述自养脱氮区的出水口相连通，另一端与所述化学除磷区的混合区相连通。
本发明还提供了基于上述污水处理装置的市政污水处理方法，包括以下步骤：
将铁化学试剂投加到自养生物脱氮区；
将待处理污水输送至化学除磷区，所述待处理污水依次流过混合区和絮凝沉淀区，得到脱磷污水；同时固液分离所得固体物质沉淀于厌氧发酵区；
将所述脱磷污水输送至自养生物脱氮区，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化处理，得到一级处理污水；
将所述一级处理污水回流至化学除磷区，继续进行除磷，得到出水。
本发明将铁化学试剂投加到自养生物脱氮区。在本发明中，所述铁化学试剂优选为硫酸亚铁和/或氯化铁。在本发明中，所述铁化学试剂的添加量优选为10～30mg/L，在具体的运行过程中，铁含量不足随时补加铁化学试剂。
本发明将所述铁化学试剂由自养生物脱氮区的底部加入，作用是保证自养生物脱氮区铁自养反硝化、铁厌氧氨氧化的底物，同时促进厌氧氨氧化菌和好氧氨氧化菌的活性。
本发明将待处理污水输送至化学除磷区，所述待处理污水依次流过混合区和絮凝沉淀区，得到脱磷污水；同时固液分离所得固体物质沉淀于厌氧发酵区。在本发明中，所述待处理污水的氨含量优选为10～100mg/L；碳氮比优选为≤5。
得到脱磷污水后，本发明将所述脱磷污水输送至自养生物脱氮区，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化，得到一级处理污水。在本发明中，所述自养脱氮区pH值优选为6.5～8，温度优选为10～30℃，内层好氧区的溶解氧含量优选为0.5～1mg/L。本发明采用部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化耦合工艺去除脱磷废水中的氨氮，能够利用Fe2+/Fe3+循环的氧化还原作用氧化还原强化PN-Anammox过程氮的去除，提高系统总氮的去除率。
得到一级处理污水后，本发明将所述一级处理污水回流至化学除磷区，继续进行除磷，如此循环若干次，得到出水。在本发明中，化学除磷所用的铁来自于强化自养生物脱氮工艺后出水中携带的铁离子及其化合物；铁及其化合物去除磷过程中携带少量有机物去除，该有机物在厌氧发酵区用于保持污泥中的还原环境，促使铁最终以Fe2+的形式与磷酸盐结合，有利于以蓝铁矿的形成回收磷。
在本发明的具体实施例中，所述市政污水处理方法包括除磷阶段、硝化阶段和脱氮阶段。本发明以Fe2+/Fe3+循环的氧化还原作用将铁盐型厌氧氨氧化(Feammox)和铁自养反硝化(NDAFO)耦合，即以少量铁在不同价态间循环利用，实现同步的硝酸盐还原和氨的氧化，解决单一Feammox或NDAFO持续运行时投加铁产生的污泥矿化问题；而后可与Anammox耦合，仅需定期投加少量铁离子实现主流条件下PN-Anammox过程的硝酸盐持续去除，弱化了当前诸多控制要求严格或者物耗高的硝化菌抑制方法解决主流条件下PN过程控制难的问题；整个耦合过程无有机物需求，以低物耗强化和稳定了厌氧自养生物脱氮系统的脱氮效能；同时将自养脱氮过程出水的铁离子回流至化学除磷区，通过铁磷酸盐固体的形式实现水中磷酸盐回收。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
采用如图1所示的装置对市政污水进行脱氮除磷，由化学除磷区、自养生物脱氮区和气升自回流系统组成；所述化学除磷区中设置有混合区、厌氧发酵区和絮凝沉淀区；所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；所述絮凝沉淀区的内部设置有多层平行导流板；所述化学除磷区的进水口设置于所述混合区的侧壁上方；所述化学除磷区的出水口设置于所述絮凝沉淀区的侧壁上方；
自养生物脱氮区设置有两组内层好氧区和分布在两组所述内层好氧区之间以及外侧的生物膜载体；所述内层好氧区的内部填充有悬浮污泥；所述生物膜载体为纤维填料，投加量为30％，所述生物填料上固定有厌氧氨氧化菌；
每组所述内层好氧区的底部设置有曝气装置，顶部设置有三相分离器；
所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；所述自养生物脱氮区的出水口设置于侧壁上方；
所述气升自回流系统由导流管和导气管组成；所述导流管的一端与所述自养生物脱氮区连通，另一端与所述化学除磷区的混合区连通；所述导气管的一端与所述三相分离器的出气口相连通，另一端插入所述导流管位于混合区的一端端口内；利用三相分离器收集的曝气尾气作为动力将自养生物脱氮区的出水回流至化学除磷区。
将5000mg/L氯化铁通过加药装置持续投加到自养生物脱氮区；将待处理污水(具体污水指标总氮35mg/L，NH4 +-N 35mg/L，PO4 3--P3mg/L，总磷3mg/L)输送至混合区，依次流过厌氧发酵区和絮凝沉淀区，进行除磷，得到一级脱磷污水；将所述一级脱磷污水输送至自养生物脱氮区，溶解氧含量为0.5mg/L，pH值为7.0～7.5，温度为20～28℃，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化处理，得到出水；所得出水的指标为总氮4.4mg/L，NH4 +-N 2.3mg/L，PO4 3--P 0.1mg/L，总磷0.12mg/L。
采用本实施例提供的装置处理市政污水，脱氮率为87.4％，除磷率为96％。
实施例2
采用如图2所示的装置对市政污水进行脱氮除磷，由化学除磷区、自养生物脱氮区和回流泵组成；所述化学除磷区中设置有混合区、厌氧发酵区和絮凝沉淀区；所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；所述絮凝沉淀区的内部设置窝蜂材料；所述化学除磷区的进水口设置于所述混合区的侧壁上方；所述化学除磷区的出水口设置于所述絮凝沉淀区的侧壁上方；
自养生物脱氮区设置有两组内层好氧区和分布在两组所述内层好氧区之间以及外侧的生物膜载体；所述内层好氧区的内部填充有悬浮污泥；所述生物膜载体为海绵填料，投加量为45％，所述生物填料上固定有厌氧氨氧化菌；
每组所述内层好氧区的底部设置有曝气装置，顶部设置有三相分离器；
所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；所述自养生物脱氮区的出水口设置于侧壁上方；
所述回流泵的一端与所述自养生物脱氮区的出水口相连通，另一端与所述化学除磷区的混合区相连通，通过回流泵将自养脱氮区的出水回流至化学除磷区。
将5000mg/L硫酸铁通过加药装置持续投加到自养生物脱氮区；将待处理污水(具体污水指标总氮56.8mg/L，NH4 +-N 56.8mg/L，PO4 3--P 5.1mg/L，总磷5.1mg/L)输送至混合区，依次流过厌氧发酵区和絮凝沉淀区，进行除磷，得到一级脱磷污水；将所述一级脱磷污水输送至自养生物脱氮区，溶解氧含量为0.8mg/L，pH值为7.0～7.5，温度为20～30℃，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化厌氧氨氧化和自养铁反硝化处理，得到出水；所得出水的指标为总氮5.4mg/L，NH4 +-N 2.9mg/L，PO4 3--P 0.2mg/L总磷0.22mg/L。
采用本实施例提供的装置处理市政污水，总氮去除率为90.5％，除磷率为95.7％。
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来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置，包括依次连通的化学除磷区和自养生物脱氮区；
所述化学除磷区包括混合区、絮凝沉淀区和厌氧发酵区；所述混合区设置于所述厌氧发酵区和絮凝沉淀区的前侧，所述絮凝沉淀区设置于所述厌氧发酵区的上方；所述絮凝沉淀区与所述混合区之间设置有隔板；所述絮凝沉淀区的内部设置有蜂窝沉淀材料或多层导流板；
所述自养生物脱氮区包括内层好氧区和分布在所述内层好氧区外侧的生物膜载体；所述自养生物脱氮区的底部设置有加药装置；
还包括回流系统，所述回流系统的进水口与所述自养生物脱氮区相连通，所述回流系统的出水口与所述化学除磷区的混合区相连通。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述内层好氧区的底部设置有曝气装置，所述内层好氧区的顶部设置有三相分离器。
3.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述内层好氧区的个数为多个，各个所述内层好氧区之间设置有生物膜载体。
4.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述回流系统包括气升自回流系统或机械回流系统。
5.基于权利要求1～4任一项所述污水处理装置的市政污水处理方法，包括以下步骤：
将铁化学试剂投加到自养生物脱氮区；
将待处理污水输送至化学除磷区，所述待处理污水依次流过混合区和絮凝沉淀区，得到脱磷污水；同时固液分离所得固体物质沉淀于厌氧发酵区；
将所述脱磷污水输送至自养生物脱氮区，进行部分亚硝化、厌氧氨氧化、铁自养铁反硝化和铁盐型厌氧氨氧化处理，得到一级处理污水；
将所述一级处理污水回流至化学除磷区，继续进行除磷，得到出水。
6.根据权利要求5所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述待处理污水的氨含量为10～100mg/L；碳氮比≤5。
7.根据权利要求5所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述自养生物脱氮区的pH值为6.5～8，温度为10～35℃。
8.根据权利要求5所述的市政污水处理方法，其特征在于，所述铁化学试剂为硫酸亚铁和/或氯化铁；所述自养生物脱氮区的铁含量为10～40mg/L。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114590884A (zh) * 2020-12-03 2022-06-07 苏州科技大学 一种气液回用装置
CN112813112B (zh) * 2021-01-07 2022-11-15 上海碧州环保能源科技有限公司 一种以产pha为导向的非甲烷化工艺
CN112811593B (zh) * 2021-01-15 2023-11-28 青岛思普润水处理股份有限公司 一种基于mbbr的铁基自养脱氮除磷系统及运行方法
CN112694172B (zh) * 2021-01-15 2024-01-23 青岛思普润水处理股份有限公司 Canon与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统及运行方法
CN113415910B (zh) * 2021-06-04 2023-01-13 北京工业大学 一种铁氨氧化强化aao工艺中短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物脱氮除磷的装置与方法
CN113880215A (zh) * 2021-09-29 2022-01-04 北京北华中清环境工程技术有限公司 一种污染水体深度除磷系统
CN115231774B (zh) * 2022-07-26 2023-07-25 苏州科技大学 一种老龄垃圾渗滤液的处理方法及系统
CN116199338A (zh) * 2022-12-29 2023-06-02 浙江清华长三角研究院 一种农村生活污水户用设施深度脱氮除磷模块及方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011129493A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Essa Co., Ltd. Sewage treatment apparatus for buried type tank
CN102295353A (zh) * 2011-08-16 2011-12-28 上海交通大学 实现污水同步脱氮除磷的方法
CN102603064A (zh) * 2012-04-01 2012-07-25 南京大学 一种含氮磷污水同步脱氮除磷的方法
CN103693806A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 浙江大学 一种自生高铁化学除磷-厌氧铁氧化生物脱氮一体化装置
CN203582643U (zh) * 2013-11-13 2014-05-07 浙江大学 化学-生物协同脱氮除磷反应器
CN204022616U (zh) * 2014-05-22 2014-12-17 杭州师范大学 一体式自养生物脱氮协同化学除磷反应器
CN105271514A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 重庆大学 基于厌氧铁氧化氨的生物脱氮方法及其应用
CN205419926U (zh) * 2016-03-16 2016-08-03 中国矿业大学 一种低能耗强化脱氮除磷装置
CN107555616A (zh) * 2017-10-31 2018-01-09 苏州科技大学 一种水体中氨氮和硝酸盐氮同步去除的方法
CN109626570A (zh) * 2018-12-26 2019-04-16 同济大学 一种基于aao/ao工艺的蓝铁矿结晶前置除磷方法
CN110606626A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 西安建筑科技大学 一种同步脱氮除磷污水处理工艺
CN111115806A (zh) * 2020-01-10 2020-05-08 苏州市宏宇环境科技股份有限公司 一种城市二级出水自养生物脱氮工艺与装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04131195A (ja) * 1990-09-20 1992-05-01 Meidensha Corp 汚泥処理装置およびその方法
CN100372784C (zh) * 2006-02-08 2008-03-05 哈尔滨工业大学 污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污水处理方法
CN101462793B (zh) * 2009-01-14 2012-05-30 青岛理工大学 一种复合铁酶促活性污泥污水脱氮除磷的方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011129493A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Essa Co., Ltd. Sewage treatment apparatus for buried type tank
CN102295353A (zh) * 2011-08-16 2011-12-28 上海交通大学 实现污水同步脱氮除磷的方法
CN102603064A (zh) * 2012-04-01 2012-07-25 南京大学 一种含氮磷污水同步脱氮除磷的方法
CN203582643U (zh) * 2013-11-13 2014-05-07 浙江大学 化学-生物协同脱氮除磷反应器
CN103693806A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 浙江大学 一种自生高铁化学除磷-厌氧铁氧化生物脱氮一体化装置
CN204022616U (zh) * 2014-05-22 2014-12-17 杭州师范大学 一体式自养生物脱氮协同化学除磷反应器
CN105271514A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 重庆大学 基于厌氧铁氧化氨的生物脱氮方法及其应用
CN205419926U (zh) * 2016-03-16 2016-08-03 中国矿业大学 一种低能耗强化脱氮除磷装置
CN107555616A (zh) * 2017-10-31 2018-01-09 苏州科技大学 一种水体中氨氮和硝酸盐氮同步去除的方法
CN109626570A (zh) * 2018-12-26 2019-04-16 同济大学 一种基于aao/ao工艺的蓝铁矿结晶前置除磷方法
CN110606626A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 西安建筑科技大学 一种同步脱氮除磷污水处理工艺
CN111115806A (zh) * 2020-01-10 2020-05-08 苏州市宏宇环境科技股份有限公司 一种城市二级出水自养生物脱氮工艺与装置

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