本发明专利技术公开了一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构及方法，污水由进水管同时进入一级缺氧区、二级缺氧区生物膜区，进水比例3:1‑1:1，随后污水通过连通管折流式经过各级缺氧区和好氧区，污水在一级缺氧区经过前置预处理及利用回流污泥脱氮，进入一级好氧区去除有机物和氨氮，一级好氧区出水与二级缺氧区进水混合后，于其内进一步脱氮，二级好氧区进一步去除有机物和氨氮，经处理后污水进入沉淀池，沉淀池表层上清液出水至磷吸附装置中，经吸附后由其底部排出，磷吸附装置对污水中磷及溶解性和悬浮性污染物质进行吸附，吸附饱和后通过反冲洗泵对其进行清洗。本发明专利技术尤其适用于中、小型城镇生活污水及工业废水深度脱氮除磷领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理领域，具体为一种改良多点进水生物膜与磷吸附装置耦合的生物脱氮除磷处理污水的结构及方法。
技术介绍
目前，我国城镇污水处理厂存在严重的碳源不足问题，碳源不足不仅使TN达标难度较大，还会造成污泥浓度低、易松散膨胀等问题。北京市地方标准一级B标准，排放限值为COD<30mg/L，NH4+-N<2mg/L，TN<15mg/l，TP<1.5mg/l，TSS<8mg/l。新标准相比《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准更为严格，单一的工艺已经远不能满足时代需求，耦合工艺的串联、协同变得尤为重要。连续流多点进水工艺是一种高效的污水生物脱氮工艺，是近年来国内外新开发的生物脱氮工艺，它耦合了传统生物膜工艺、磷吸附工艺，采用多点进水方式在各段缺氧区进水的生物处理工艺，结合了两者优势开发了对处理低C/N比污水更有利的污水处理工艺。现有技术虽然针对A/O分段进水工艺存在的问题作了诸多改进，但仍然存在很多问题。如中国专利“改良分段进水深度脱氮除磷的装置和方法”(公告号：CN101570382B，公告日：2011.7.13)公布了一种改良分段进水深度脱氮除磷的装置和方法，将A/O分段进水工艺改为改良UCT分段进水工艺，驯化出反硝化除磷细菌来实现反硝化除磷，从而实现除磷，其反硝化除磷细菌驯化周期比较长，因此启动时间相应也比较长；除磷和脱氮存在泥龄上的矛盾，两者不能同时兼顾，因此除磷稳定性差。中国专利“一种分段进水MBBR脱氮除磷的装置”(公告号：CN202492436U，公告日：2012.10.17)公布了一种分段进水MBBR脱氮除磷的装置，将A/O分段进水工艺改为改良UCT分段进水工艺，驯化出反硝化除磷细菌来实现反硝化除磷，从而实现除磷，通过在好氧段投加悬浮填料和使用滤布滤池，解决了除磷和脱氮存在的泥龄矛盾，利用反硝化除磷菌实现除磷，但仍存在反硝化除磷细菌驯化周期比较长，启动时间比较长等问题。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供了一种改良多点进水生物膜与磷吸附装置耦合的生物脱氮除磷处理污水的结构及方法，鉴于连续流多点进水脱氮工艺有较好的脱氮性能，对于较低碳氮比的污水有一定的处理优势，本专利技术将连续流多点进水生物膜工艺与磷吸附工艺相结合，利用强化同步硝化反硝化脱氮作用来寻求低碳氮比污水实现最优化处理效果的耦合工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，包括由进水管连接的原水箱、进水泵及主体生物反应器，所述主体生物反应器连接有沉淀池、磷吸附装置，所述磷吸附装置通过反冲洗泵连接至清水池；所述主体生物反应器为矩形反应池，反应池内并行地相隔设置有2～4级A/O单元，所述A/O单元包括缺氧区、好氧区，其上一级A/O单元的好氧区与下一级A/O单元的缺氧区相连通，形成使污水呈折流的多级串联结构，每级A/O单元的缺氧区与进水管相连，最后一级的好氧区与沉淀池相连，沉淀池底部连接有污泥回流泵；所述A/O单元底部设置有微孔曝气盘，微孔曝气盘上方设有承托板，承托板上开有圆孔，承托板之上为填料区，填料区上层预留稳定水层，微生物
在填料表面附着繁殖，形成生物膜。作为上述技术方案的改进，所述主体生物反应器设置有两级A/O单元，其分为四个独立区间，沿进水方向依次为一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区，所述一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区底部均设有微孔曝气盘，微孔曝气盘连接有气体玻璃转子流量计、空气压缩机及空气调节阀构成曝气系统。作为上述技术方案的改进，所述缺氧区与好氧区通过连通管交替连接，其中上一级缺氧区与下一级好氧区的连通管设置于下水面上10cm处，上一级好氧区与下一级缺氧区的连通管设置于上水面下10cm处。作为上述技术方案的改进，所述缺氧区采用连续进水低曝气运行，其进水管设置于边壁上方，所述进水管位置为水面上10cm处，其采用小孔均匀布水，所述缺氧区微孔曝气盘曝气强度控制在出水溶解氧小于0.5mg/l。作为上述技术方案的改进，所述好氧区微孔曝气盘曝气强度控制在出水溶解氧大于2.0mg/l。作为上述技术方案的改进，所述每级A/O单元内缺氧区和好氧区的容积比为1:1～1:3，以充分匹配硝化与反硝化的过程。作为上述技术方案的改进，所述一级缺氧区为前置预处理及利用回流污泥中的硝态氮进行反硝化脱氮，二级缺氧区进一步脱氮；一级好氧区去除有机物和氨氮，二级好氧区进一步去除有机物和氨氮，所述沉淀池上清液出水，其底部部分污泥直接排出，部分污泥则通过污泥回流泵回流至各级缺氧区。作为上述技术方案的改进，所述沉淀池表层上清液出水至磷吸附装置中，经吸附后由其底部排出，所述磷吸附装置中填料采用碳化污泥，对污水中磷及溶解性和悬浮性污染物质进行吸附，吸附饱和后通过反冲洗泵进行清洗，使磷吸附装置恢复工作性能。作为上述技术方案的改进，所述承托板上开有直径8cm的圆孔，承托板
之上为填料区，填料区体积为对应A/O单元体积的60％-80％，所述缺氧区、好氧区的填料均为直径10cm的速分球，该速分球内填充物为火山岩，孔隙率为0.6。一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的方法，该方法应用于上述的多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，其包括：污水由进水管同时进入一级缺氧区、二级缺氧区生物膜区，进水比例3:1-1:1，随后污水通过连通管折流式经过各级缺氧区和好氧区，污水在一级缺氧区经过前置预处理及利用回流污泥脱氮，进入一级好氧区去除有机物和氨氮，一级好氧区出水与二级缺氧区进水混合后，于其内进一步脱氮，二级好氧区进一步去除有机物和氨氮，经处理后污水进入沉淀池，沉淀池表层上清液出水至磷吸附装置中，经吸附后由其底部排出，磷吸附装置对污水中磷及溶解性和悬浮性污染物质进行吸附，吸附饱和后通过反冲洗泵对其进行清洗。本专利技术进水方式为一级缺氧区、二级缺氧区同时进水；污水连续交替式经过缺氧区和好氧区，随后进入沉淀池，经磷吸附装置过滤后排出。采用多点进水方式有如下工艺优势：(1)有机物沿区均匀分布，负荷均衡，一定程度上缩小了供氧速率与好氧速率之间的差距，降低能耗，更能充分发挥活性污泥微生物的降解能力；(2)各段缺氧区只进入部分原水，反硝化菌优先利用原水中易降解有机物进行反硝化反应，减少了好氧区异养菌对有机物的竞争，因此反硝化可以最大程度地利用原水碳源；(3)硝化液从各段好氧区直接进入下一段缺氧区，不用设置硝化液内回流设施，简化了工艺流程，节省了动力费用；(4)反硝化出水直接进入好氧区，在一定程度上弥补了硝化反应对碱度的需求，减少了碱度物质投加量；(5)对现有污水处理厂的升级改造相对简单，只需将污水改为分段进水进入主体反应池体，部分池体改为缺氧运行，其它设施无需改动。本专利技术带来的有益效果有：(1)提高碳源的利用率，将有效的碳源用于反硝化脱氮，同时避免过多的碳源直接进入好氧区，减少碳源与氧气的直接碳化作用，减少碳源损失；(2)本专利技术利用一级缺氧区前置预处理及污泥回流脱氮，二级缺氧区同步硝化反硝化脱氮；利用一级好氧区使有机物和氨氮达标；利用二级好氧区进一步去除有机物和氨氮；利用本系统，CO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，包括由进水管连接的原水箱、进水泵及主体生物反应器，所述主体生物反应器连接有沉淀池、磷吸附装置，所述磷吸附装置通过反冲洗泵连接至清水池，其特征在于：所述主体生物反应器为矩形反应池，反应池内并行地相隔设置有2～4级A/O单元，所述A/O单元包括缺氧区、好氧区，其上一级A/O单元的好氧区与下一级A/O单元的缺氧区相连通，形成使污水呈折流的多级串联结构，每级A/O单元的缺氧区与进水管相连，最后一级的好氧区与沉淀池相连，沉淀池底部连接有污泥回流泵；所述A/O单元底部设置有微孔曝气盘，微孔曝气盘上方设有承托板，承托板上开有圆孔，承托板之上为填料区，填料区上层预留稳定水层，微生物在填料表面附着繁殖，形成生物膜。
【技术特征摘要】
1.一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，包括由进水管连接的原水箱、进水泵及主体生物反应器，所述主体生物反应器连接有沉淀池、磷吸附装置，所述磷吸附装置通过反冲洗泵连接至清水池，其特征在于：所述主体生物反应器为矩形反应池，反应池内并行地相隔设置有2～4级A/O单元，所述A/O单元包括缺氧区、好氧区，其上一级A/O单元的好氧区与下一级A/O单元的缺氧区相连通，形成使污水呈折流的多级串联结构，每级A/O单元的缺氧区与进水管相连，最后一级的好氧区与沉淀池相连，沉淀池底部连接有污泥回流泵；所述A/O单元底部设置有微孔曝气盘，微孔曝气盘上方设有承托板，承托板上开有圆孔，承托板之上为填料区，填料区上层预留稳定水层，微生物在填料表面附着繁殖，形成生物膜。2.根据权利要求1所述的一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，其特征在于：所述主体生物反应器设置有两级A/O单元，其分为四个独立区间，沿进水方向依次为一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区，所述一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区底部均设有微孔曝气盘，微孔曝气盘连接有气体玻璃转子流量计、空气压缩机及空气调节阀构成曝气系统。3.根据权利要求1或2所述的一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，其特征在于：所述缺氧区与好氧区通过连通管交替连接，其中上一级缺氧区与下一级好氧区的连通管设置于下水面上10cm处，上一级好氧区与下一级缺氧区的连通管设置于上水面下10cm处。4.根据权利要求3所述的一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，其特征在于：所述缺氧区采用连续进水低曝气运行，其进水管设置于边壁上方，所述进水管位置为水面上10cm处，其采用小孔均匀布水，所述缺氧区微孔曝气盘曝气强度控制在出水溶解氧小于0.5mg/l。5.根据权利要求3所述的一种多点进水生物膜耦合磷吸附装置处理污水的结构，其特征在于：所述好氧区微孔曝气盘曝气强度控制在出水溶解氧大于2.0mg/l。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪松，孙聚龙，肖本益，刘俊新，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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