[發明專利]無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應裝置及處理方法

無效

• 申請號: 201510040005.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104591391A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 金云霄;吳長航;馮立;馮傳平;丁大虎;袁東;王新文;何建平
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

????本發明涉及水處理技術的應用領域，具體的說是一種無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應裝置及處理方法。

背景技術

????隨著我國廢水排放總量的增加及化肥、合成洗滌劑和農藥的廣泛使用，氮、磷已逐漸上升為水體中的主要污染物。由氮、磷污染物引發的水體富營養化——水華和赤潮等進一步導致了水體質量的惡化，不僅影響了水體的使用功能，也危害了人體健康，同時增加了給水處理的難度。藻類過度生長是水體富營養化的典型特征，雖然氮和磷都有可能成為藻類生長的限制因素，但是從藻類對氮、磷需要的關系看，對磷的需要更為迫切。如果水體缺氮，可由水中固氮微生物如某些固氮細菌和藍細菌補充。水體中只要有低濃度的磷0.018?mg/L就能刺激藻類大量繁殖。當水體中總磷TP濃度低于0.1?mg/L時，浮游植物的生物量隨TP濃度的增加而呈線性增加。在大多數湖泊和水庫中，磷是主要的限制性營養元素，控制水體承受的磷負荷已成為控制富營養化的關鍵。因此，世界各國對磷的排放標準的規定日趨嚴格，我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB19819—2002規定的磷含量，一級A標準為：TP小于0.5mg/L，一級B標準為：TP小于1mg/L。由此可見，無論是已有污水廠還是新建污水廠都面臨著污水深度除磷的問題。

目前，污水中除磷的處理技術主要分為物理吸附法、化學沉淀法和生物法。物理吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質對水中磷酸根離子的親和力來實現除磷的過程，吸附法除磷在吸附劑抗干擾、溶解損失和再生等方面還存在諸多問題，因此，吸附法通常用作輔助除磷手段，難以作為主要除磷手段而廣泛應用?；瘜W沉淀法除磷的基本原理是通過投加金屬鹽化學藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將其從污水中去除，其主要問題是藥劑昂貴、運行費用較高、化學污泥產量較大、污泥處置較難等，在實際運用中受到一定的限制。強化生物除磷工藝是目前應用最廣泛的污水中除磷技術，工藝的研究與應用始于二十世紀五十年代末期，隨著研究的深入和應用的普及，工藝類型不斷增加?？傮w而言，強化生物除磷處理成本較低，特別是對磷濃度較低的廢水有較好的處理效果。常用的強化除磷工藝有A/O?工藝、A²/O?工藝、氧化溝工藝、UCT工藝等。但這些工藝存在著工藝流程復雜、操作參數難以控制、剩余污泥難處置等缺點。

SBBR工藝兼具序批式工藝和生物膜法的優點，通過厭氧、缺氧、好氧等不同工序的控制，在一個反應器內完成脫氮除磷的過程，實現污水處理一體化。其主要優點有，占地面積小，處理效率高，處理能力大且運行穩定，剩余污泥量少等。但是，SBBR的填料選擇和運行模式控制是影響系統處理性能和日常運行成本的關鍵。填料是生物膜反應器的關鍵組成部分，直接影響生物膜反應器的性能和處理效率。目前在SBBR中主要應用的填料有流動式活性炭、聚丙烯懸浮球等、固定式陶粒、鐵屑、軟纖維、聚乙烯等。如國內專利CN1709810選用鐵屑作為填料，具有不堵塞，抗沖擊能力強等優點，但填料層不具有過濾作用。專利CN101168461以不銹鋼或濾布濾網平均孔徑為10～200μm作為濾網的生物膜過濾器替代傳統的二沉池進行泥水分離，形成的生物膜具有過濾性能，但是載體濾網孔徑易堵塞，生物膜更新緩慢，需要定期反沖洗，日常運行的維護管理較為復雜。在專利CN101863590A中，以一種組合式缺氧/好氧生物強化活性炭動態膜除磷，處理后的生活污水，經生物強化活性炭預涂的動態膜過濾出水，該工藝初期投資高，日常運行操作難度大。雖然生物強化活性炭動態膜通量大、水力停留時間短，但工藝設計復雜。SBBR的運行模式決定著該系統對碳源和動力消耗的需要量，常規的厭氧/好氧SBBR、和厭氧/缺氧/好氧SBBR對碳源的需要量高，動力消耗高，仍然不能改變污水處理“以能耗能”這一事實。對于成功的生物除磷來說，厭氧/好氧交替環境并不是必需的。因此，對于經典的除磷理論——厭氧釋磷、好氧過量攝取磷提出了質疑，從而，需要開發低碳耗、低能耗的SBBR除磷新工藝。

綜上所述，在SBBR中，填料的選擇上存在著生物膜更新慢，不具有過濾性能，或雖具有過濾性能，但是易堵塞，需要反沖洗等。而且，在污水生物法除磷工藝中，也存在工藝設計復雜，維護管理難度大，碳源需要量大，能耗高等問題，影響了生物法除磷的實際應用。

發明內容

針對上述現有污水中除磷處理技術存在的生物膜更新慢，不具有過濾性能，或雖具有過濾性能，但是易堵塞，需要反沖洗等缺陷，本發明提供一種無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應裝置及處理方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：