CN1255341C - 一种活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法 - Google Patents

Abstract

一种采用活性污泥法和生物膜法相结合的生物脱氮除磷处理方法，方法采用双污泥系统分别控制积磷菌和硝化菌生长，分为前后两个阶段，前阶段采用厌氧/缺氧/好氧相结合的活性污泥法，促进积磷菌、反硝化菌在其中生长，后阶段采用生物膜法，促进硝化菌在其中生长。其特征在于：前阶段由厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池构筑物组成，控制活性污泥系统中好氧池内污泥负荷大于0.2kgBOD/kgMLSS，d以上，采用较高污泥负荷，在好氧池内较短污泥泥龄，污泥泥龄为2～10d，使其适合积磷菌、反硝化菌在其中生长，不适合硝化菌生长，好氧达不到硝化状态，沉淀池污泥部分回流到厌氧池，富含磷剩余污泥排出；后阶段采用生物膜法进行硝化，适合硝化菌生长，污水顺序流至前阶段和后阶段，后阶段生物膜法对沉淀池出水进行硝化，后阶段出水部分回流至前阶段缺氧池。

Description

一种活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法

技术领域：

本发明涉及污水处理的技术领域，具体地说是一种活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法。

背景技术：

水污染严重和水资源短缺已经严重影响我国经济的持续发展，随着对环境要求的提高，防止水体富营养化，在污水处理过程中，很多污水处理厂要求脱氮除磷，而除磷方法中，目前主要有化学除磷和生物除磷两种，二种除磷方式适应不同的水质条件，并各有优缺点，化学除磷是在水中投加适量的除磷剂，使磷积聚体被分离到沉淀池中，达到污水除磷的目的。该方法优点是方法简单，易控制；但除磷药剂耗量较大，运行费用高，剩余污泥较多，同时由于混凝沉淀去除一部分有机物，引起后续反硝化碳源不足。在适当水质条件下，生物除磷是较为经济的处理手段。

常规生物除磷采用活性污泥法，生物膜法除磷在国内外还未有报道。只谈到活性污泥法，没有说生物膜法，发明的内容是活性污泥法与生物膜法的结合。方法补充活性污泥法除磷利用污水中的积磷菌在厌氧条件下，受到压抑释放出来体内的磷酸盐，产生能量用以吸收并快速降解有机物，并转化PHB储存起来，当积磷菌进入好氧条件时，就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。在对生物脱氮与除磷机理进行深入研究后，常规的活性污泥法生物脱氮除磷方法中积磷菌、反硝化菌、硝化菌等共存于同一活性污泥系统，生物法除磷是通过污泥过量吸磷，然后将富含磷的污泥作为剩余污泥排除而去除，必然存在硝化菌与积磷菌的不同泥龄之争，使除磷和硝化相互干扰；同时因为硝化菌是自养型专性好氧微生物，反硝化菌和积磷菌是异养型兼性菌，系统的厌氧/缺氧/好氧交替的运行工况虽有利于反硝化和除磷，但是对硝化菌而言却不是理想的环境，在此常规生物脱氮除磷系统中存在着硝化菌与积磷菌的泥龄的矛盾，反硝化与积磷菌厌氧释磷的矛盾。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种采用活性污泥法和生物膜法相结合的生物脱氮除磷处理方法，它可克服现有生物除磷技术中的一些不足；

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：方法分为前后两个阶段，前阶段采用厌氧池/缺氧池/好氧池/沉淀池相结合的活性污泥法，主要有厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池构筑物组成，后阶段为生物膜法，主要有硝化处理池组成。其特征在于：污水顺序流经前阶段和后阶段，同时后阶段出水部分回流至前阶段缺氧池，沉淀池污泥部分回流到前阶段的厌氧池，部分富含磷的剩余污泥排出，前阶段好氧池内采用较高污泥负荷，较短污泥泥龄，使好氧达不到硝化状态，后阶段采用生物膜法对沉淀池出水进行硝化。

本发明克服了传统单独活性污泥法除磷和脱氮之间泥龄之间的矛盾，在运行管理、处理效果和工程投资方面具有明显的优越性，采用双系统(聚磷菌、反硝化菌共存于一个活性污泥系统，硝化菌为生物膜系统)可分别控制硝化菌和异养菌(聚磷菌和反硝化菌)的泥龄，解决了异养菌与硝化菌的不同泥龄之争，有利于反硝化脱氮除磷与硝化的各自优化；充分利用进水中的碳源，利用活性污泥法和生物膜法的各自优点，具有较高的脱氮除磷效率，达到低能耗、高处理效果的目的；同时由于整个系统优化，能有效池容积，减少占地面积，有效节约工程造价。

附图说明：

图1为本发明实施例的方法图

图2为本发明的另一实施例的方法图

A  活性污泥阶段        B  生物膜阶段

1  厌氧池    2  缺氧池    3  好氧池    4  沉淀池    5  生物滤池    6厌氧搅拌机   7  缺氧搅拌机    8  曝气器    9  颗粒滤料    10  曝气器   11  接触    氧化池    12  接触氧化填料

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

本发明的方法图采用双污泥系统分别控制积磷菌和硝化菌生长，包括前后两个阶段，前阶段(A)采用厌氧/缺氧/好氧组成的活性污泥法，促进积磷菌、反硝化菌在其中生长，后阶段(B)为生物膜法，促进硝化菌在其中生长。其特征在于：控制前阶段活性污泥系中好氧池内污泥负荷大于0.2kgBOD/kgMLSS.d以上，污泥泥龄较短(2～10d)，使其适合积磷菌、反硝化菌在其中生长，不适合硝化细菌生长，好氧达不到硝化状态，沉淀池(4)污泥部分回流到厌氧池(1)，富含磷剩余污泥排出；后阶段采用生物膜法进行硝化，适合硝化细菌生长。一实施中，前阶段由厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、沉淀池(4)构筑物组成，后阶段生物膜法采用曝气生物滤池(5)对沉淀池(4)出水进行硝化，污水顺序流至前阶段和后阶段，后阶段出水部分回流至前阶段缺氧池(2)。厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)的停留时间需要根据水质确定，污水与沉淀池(4)污泥进入厌氧池(1)快速厌氧释磷，池内设置厌氧搅拌机(6)，反硝化积磷菌经过厌氧池(1)充分有效地释磷并吸收快速降解有机物合成大量的PHB后进入缺氧池(2)，后阶段(B)硝化出水部分回流至缺氧池(2)，缺氧池(2)内设置缺氧搅拌机(7)，在反硝菌的作用下，污水中的NO₃ ^-下降。好氧池(3)内设曝气器(8)，控制污泥负荷0.2kgBOD/kgMLSS.d以上，较短的泥龄(2～10d)，不适宜硝化细菌的生长环境，使好氧池(3)达不到硝化阶段，沉淀池(4)污泥回流比为50％～100％，剩余富含磷的污泥排出，沉淀池(4)出水至后阶段(B)，后阶段采用生物滤池(5)进行硝化，滤池中设置颗粒滤料(9)，生物滤池中由于不受泥龄的限制，可以创造良好的硝化环境和效果，经生物滤池(5)处理后出水部分(进水流量的50～200％)回流到缺氧池(2)，进行反硝化，其余出水达标排放。

活性污泥与生物膜法相结合的生物脱氮除磷方法，它的主要特点是：

采用双系统(积磷菌、反硝化菌共存于前阶段的个活性污泥系统，硝化菌存在于前阶段的生物膜系统)可分别控制异养菌(积磷菌和反硝化菌)和自养菌(硝化菌)泥龄，有利于反硝化脱氮除磷与硝化的各自优化；

在活性污泥阶段，异养型兼性菌在理想的厌氧、缺氧、好氧交替的环境下进行反硝化和除磷，厌氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于厌氧释磷，在缺氧状况下，积磷菌可在快速反硝化脱氮，提高了易降解有机物的利用率，改善了脱氮除磷效果，好氧阶段通过控制污泥泥龄和污泥负荷，使好氧池内达不到硝化，从而创造适合兼氧积磷菌的生长环境，克服传统活性污泥法丝状菌膨胀等弊端。沉淀池出水CODcr浓度很低，后阶段采用生物膜处理，有利于提高硝化作用，关于除磷、脱氮、好氧处理和生物膜法硝化技术，为现有技术，在此不作具体措述，方法通过控制异养型兼性积磷菌和自养型硝化菌在各自不同的环境中生长，两个系统的污泥分开，通过污水进行交换，达到系统的优化。

本发明另一实例包括前阶段由厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、沉淀池(4)构筑物组成，后阶段生物膜法采用接触氧化池(11)进行硝化处理，其特点是后续硝化处理采用接触氧化池(11)对沉淀池(4)出水进行硝化，在池内设置接触氧化填料(12)，污水顺序流至前阶段和后阶段，后阶段接触氧化池(11)出水部分回流至缺氧池(2)，接触氧化池出水达标排放。

Claims (3)

1、活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法，方法采用双污泥系统分别控制积磷菌和硝化菌生长，分为前后两个阶段，污水顺序流至前阶段和后阶段，前阶段采用厌氧/缺氧/好氧相结合的活性污泥法，促进积磷菌、反硝化菌在其中生长，后阶段采用生物膜法，促进硝化菌在其中生长，其特征在于：控制活性污泥系统中好氧池内污泥负荷大于0.2kgBOD/kgMLSS.d以上，污泥泥龄为2～10d，使其不适合硝化菌生长，好氧达不到硝化状态，沉淀池(4)污泥部分回流到厌氧池(1)，污泥回流比50％～100％，富含磷剩余污泥排出，后阶段采用生物膜法进行硝化，后阶段出水回流量按进水流量的50％～200％回流至前阶段缺氧池(2)。

2、根据权利要求1所述的活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法，其特征在于：前阶段由厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、沉淀池(4)构筑物组成，后阶段生物膜法采用曝气生物滤池(5)对沉淀池(4)出水进行硝化。

3、根据权利要求1所述的活性污泥和生物膜相结合的生物脱氮除磷处理方法，其特征在于：前阶段由厌氧池(1)、缺氧池(2)、好氧池(3)、沉淀池(4)构筑物组成，后阶段生物膜法采用生物接触氧化池(11)对沉淀池(4)出水进行硝化。

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