[發(fā)明專利]強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的膜－生物反應(yīng)器脫氮除磷工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810097427.2
• 申請日: 2008-05-26
• 公開（公告）號: CN101279794A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃霞;文劍平;俞開昌;薛濤;文湘華;汪誠文;梁輝
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京碧水源科技股份有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫氮除磷的污水處理工藝，尤其是涉及應(yīng)用膜-生物反應(yīng)器的污水脫氮除磷工藝、裝置與技術(shù)。

城市污水中含有大量的氮、磷污染物質(zhì)，當(dāng)污水排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體后，氮、磷逐漸積累下來，使水生生物特別是藻類大量繁殖，最終導(dǎo)致水體生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重破壞，即發(fā)生所謂的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。富營養(yǎng)化不僅會(huì)破壞水體原有的生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)對漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至危害到人類健康。為了有效遏制水體富營養(yǎng)化，越來越多的國家和地區(qū)制定了嚴(yán)格的氮、磷排放標(biāo)準(zhǔn)。但傳統(tǒng)的污水處理工藝由于在脫氮和除磷之間存在對碳源需求的矛盾，出水氮、磷濃度難以同時(shí)達(dá)標(biāo)，這使得污水脫氮除磷成為了污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

膜-生物反應(yīng)器是一種將膜分離技術(shù)與生物處理單元相組合的新型污水處理與回用工藝。該工藝由于采用高效的膜分離替代傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，固液分離效率高，出水好且穩(wěn)定，可直接回用；反應(yīng)器內(nèi)可保持高濃度的微生物量，處理容積負(fù)荷高，占地面積省；剩余污泥產(chǎn)生量小；操作管理方便，自動(dòng)化程度高等。鑒于膜-生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外已建立了相當(dāng)規(guī)模和數(shù)量的膜-生物反應(yīng)器污水處理和資源化工程。

污水脫氮除磷是膜-生物反應(yīng)器的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域和方向，由于機(jī)理復(fù)雜，影響因素眾多，現(xiàn)有研究大多獨(dú)立考察膜-生物反應(yīng)器的脫氮或除磷，難以兩者兼顧。部分研究采用外加碳源的方式同時(shí)改善脫氮除磷效果，但由于增加了工藝的復(fù)雜度和運(yùn)行成本，不適合大規(guī)模推廣。有研究通過應(yīng)用反硝化除磷技術(shù)，使脫氮和除磷可以共用一部分碳源，能在一定程度上緩解兩者的矛盾，但其效果仍然有限。內(nèi)源反硝化技術(shù)則是利用微生物的胞內(nèi)物質(zhì)作為碳源，無需污水中的碳源，因而非常適用于通常碳源含量有限的城市生活污水的脫氮除磷處理。目前應(yīng)用內(nèi)源反硝化技術(shù)強(qiáng)化脫氮除磷效果的膜-生物反應(yīng)器工藝僅在國外有少量的研究，但針對的是高碳源含量的污水，進(jìn)水COD超過600mg/L，而城市生活污水的COD含量通常較低，例如我國城市污水的COD往往不到400mg/L，因此目前尚缺乏以處理城市生活污水為目標(biāo)的應(yīng)用內(nèi)源反硝化技術(shù)的膜-生物反應(yīng)器脫氮除磷工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)污水處理工藝不能有效地去除污水中的氮和磷的不足，本發(fā)明的目的是提供一種強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的膜-生物反應(yīng)器脫氮除磷工藝及裝置，該工藝可以在不額外投加碳源的條件下，針對城市生活污水進(jìn)行高效脫氮除磷處理，而且工藝簡單，出水可達(dá)到國家回用水標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的膜-生物反應(yīng)器脫氮除磷裝置，其特征在于：該裝置含有厭氧池16以及依次與厭氧池相連通的第一缺氧/好氧可調(diào)池17、好氧池18、第二缺氧/好氧可調(diào)池19、缺氧池20和膜池21；在膜池21和第一缺氧/好氧可調(diào)池17及好氧池18之間設(shè)有1#污泥混合液回流管11，在該1#污泥混合液回流管上裝有1#回流泵4、第一截止閥7和第二截止閥8；在缺氧池20和厭氧池16之間設(shè)有2#污泥混合液回流管12，在該2#污泥混合液回流管上裝有2#回流泵5；在第二缺氧/好氧可調(diào)池19和第一缺氧/好氧可調(diào)池17之間設(shè)有3#污泥混合液回流管13，在該3#污泥混合液回流管上裝有第三3#回流泵6；在厭氧池16和第二缺氧/好氧可調(diào)池19之間設(shè)有污泥混合液分流管14，在該污泥混合液分流管上裝有分流泵3；在所述的厭氧池16、第一缺氧/好氧可調(diào)池17、第二缺氧/好氧可調(diào)池19和缺氧池20內(nèi)均設(shè)有攪拌混合裝置9；在第一缺氧/好氧可調(diào)池17、好氧池18、第二缺氧/好氧可調(diào)池19和膜池21內(nèi)均設(shè)有曝氣充氧裝置10。

上述方案中所述的厭氧池、第一缺氧/好氧可調(diào)池、好氧池、第二缺氧/好氧可調(diào)池、缺氧池和膜池均由一個(gè)或多個(gè)單元池結(jié)構(gòu)組成。

本發(fā)明提供的第一種工藝方法為：一種強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的膜-生物反應(yīng)器脫氮除磷工藝方法，其特征在于該工藝方法包括如下步驟：

1)將待處理的污水經(jīng)進(jìn)水泵1送入?yún)捬醭?6，同時(shí)使缺氧池20的部分污泥混合液回流送入?yún)捬醭兀c厭氧池原有污泥混合液混合反應(yīng)后進(jìn)入第一缺氧/好氧可調(diào)池17；

2)在第一缺氧/好氧可調(diào)池內(nèi)通過關(guān)閉曝氣充氧裝置并開啟攪拌混合裝置，使該池成為缺氧池，該池中的污泥混合液與從第二缺氧/好氧可調(diào)池19回流來的污泥混合液充分混合反應(yīng)，之后進(jìn)入好氧池18；

3)關(guān)閉第一截止閥7并開啟第二截止閥8，使好氧池中的污泥混合液與從膜池21回流來的部分污泥混合液充分混合反應(yīng)，之后進(jìn)入第二缺氧/好氧可調(diào)池19；