[發明專利]脫氮除磷耦合處理污水的反應器及其處理污水的方法

在審

• 申請號: 201810527048.6
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108640266A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 余軼鵬;高文喬;張艾星;張德彬;王偉
• 申請（專利權）人: 合肥市市政設計研究總院有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/30;C02F9/14;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 劉峰

本發明公開了一種脫氮除磷耦合處理器及其處理污水的方法，本發明的處理污水的方法，包括如下步驟：(1)測定污水中的氨氮含量；(2)按污水中的氨氮含量投加一定比例的亞硝態氮；(3)投加緩沖液調節污水中的pH值；(4)調節好的污水進入反應器中進行厭氧氨氧化處理；(5)在反應器中投入化學藥劑，去除廢水中的磷及細小懸浮物和乳化油類物質；(6)污水經過攪拌和靜置后，達到排放標準后排出反應器。本發明結構簡單，穩定高效，污水處理效率高，有利于厭氧氨氧化菌的富集，生物脫氮和化學除磷結合，有效抑制膜污染。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種脫氮除磷耦合處理污水的反應器及其處理污水的方法。

背景技術

污水脫氮除磷一直是水處理領域研究的熱點，由于水中氮磷含量過高會引起嚴重的水體富營養化問題，我國相繼出臺多種政策，提高污水的排放標準。對氮磷的去除也更加嚴格。

傳統的生物脫氮除磷工藝往往需要額外投加有機碳源和曝氣操作，相應的增加了基建費用和運營成本，且出水水質逐漸難以滿足日益提高的排放標準。厭氧氨氧化(Anammox)的發現突破了傳統硝化反硝化反應較為繁瑣的電子傳遞過程。它是一種以NO₂^--N為電子受體，NH₄⁺-N為電子供體，依靠無機碳源自養，最終產生N₂的生化反應。這一發現使得厭氧氨氧化迅速成為生物脫氮的主要工藝，其總氮去除率理論上能達到80％以上，是近幾年來備受關注的一種新型生物脫氮反應。但是，厭氧氨氧化菌生長緩慢(世代周期約11d)，對環境條件敏感，造成了厭氧氨氧化反應器啟動時間過長，從而嚴重制約了厭氧氨氧化技術的工程應用。因此本次發明中將膜生物反應器(MBR)工藝與厭氧氨氧化(Anammox)技術耦合(Anammox-MBR)能夠克服目前厭氧氨氧化存在的技術難題，并且還能強化脫氮效果，從而達到提高出水水質的目的。其原理為Anammox-MBR耦合工藝中的膜生物反應器能將微生物截留在反應器內，實現水力停留時間和污泥停留時間的完全分離。利用膜的截留能力，有利于生長緩慢、倍增時間長的厭氧氨氧化菌的增值，從而最大限度的發揮厭氧氨氧化高效的脫氮能力。故Anammox-MBR工藝在污水脫氮方面能夠獲得較好的脫氮效果。

但由于厭氧氨氧化反應自身不具備除磷效果，且氮、磷的去除在碳源、泥齡等方面存在著矛盾：生物脫氮所需的污泥泥齡較長，而生物除磷則要求系統泥齡較短以便排出較多剩余污泥。由此可見，氮、磷同時去除的生物過程較為復雜，單純地依靠生物法很難實現高效穩定的脫氮除磷效果。因此，向傳統生物處理反應器內投加化學除磷藥劑來強化去除污染物成為了同步脫氮除磷研究的熱點。然而，在厭氧氨氧化脫氮過程中耦合化學除磷尚屬空白。本次設計發明中采用的化學藥劑鐵鹽與鋁鹽等既可以作為良好的除磷藥劑，又可以作為高效的混凝藥劑。通過向反應器中投加鐵鹽、鋁鹽等藥劑，既可以有效去除污水中的磷，又可以充分發揮混凝劑的電性中和及吸附架橋作用，去除微生物代謝過程中產生的有機物和膠體物質，減輕MBR反應器中的膜污染，從而實現Anammox-MBR反應器經濟、持續、穩定的運行。

發明內容

鑒于現有技術的缺陷和本設計發明的技術優點，本發明提供了一種污水處理效率高的脫氮除磷耦合處理污水的反應器及其處理污水的方法。

為實現上述技術目的，本發明提供了如下技術方案：本發明的一種脫氮除磷耦合處理污水的反應器，所述的反應器為Anammox-MBR反應器，所述的Anammox-MBR反應器由Anammox生物反應器和膜組件組成，所述的Anammox生物反應器內設置有濃度為1-3gMLVSS/L的活性污泥。

進一步地，所述的Anammox生物反應器內的溫度維持在20-40℃，pH維持在6-9，溶解氧維持在0-0.5mg/L，水力停留時間維持在4-10小時；所述的膜組件為中空纖維膜組件，Anammox生物反應器和膜組件的組合方式為一體式。