本发明专利技术公开了一种化学强化生物除磷的装置与方法，属于污水处理领域，旨在解决生物除磷过程中出现的出水稳定性差、出水磷不达标等问题。所述装置包括进水箱、进水蠕动泵、生物除磷反应器、pH测定仪探头、pH自动加液控制机、搅拌自动调速装置、溶解氧及温度测定仪探头、多参数测定仪、总磷在线检测仪、模拟信号转化器、主控制器、变频器、微量加药蠕动泵等。所述方法是通过自动精准加药的方式向生物除磷反应器内投加微量四氯化钛絮凝剂进行化学辅助除磷，在实现化学除磷的同时强化生物除磷过程。该方法能够增强生物除磷系统中功能菌群的活性，通过生物与化学协同强化的方式使污水中的磷达到高效稳定去除。到高效稳定去除。到高效稳定去除。
【技术实现步骤摘要】
一种化学强化生物除磷的装置与方法
[0001]本专利技术属于污水处理领域，涉及一种通过投加化学药剂强化生物除磷，以实现对污水中的磷稳定、高效去除的装置与方法。
技术介绍
[0002]近年来地表水污染越来越严重，许多水库和湖泊呈现富营养化。造成水体富营养化的主要原因是水体中氮、磷等营养元素过多，引起部分水生生物过度繁殖，导致水质恶化。其中磷是引起淡水系统富营养化的主要因素，控制污水处理厂出水中磷含量尤为重要。
[0003]生物除磷被认为是目前最经济、可持续的除磷技术，但该系统很容易受到温度、pH值、进水水质、糖原积累生物体竞争的影响，使得生物除磷系统的长期稳定性和可靠性难以维持。
[0004]化学辅助除磷有助于污水厂实现磷达标，因此城镇污水处理厂会采用同步化学除磷技术来增强污水处理厂除磷效果。其中，聚合铝盐和铁基金属盐作为混凝剂的应用日益广泛，聚合氯化铝和硫酸铝是同步化学除磷系统经常采用的除磷试剂。但除磷后残留在水体中的金属离子长期堆积会使水体中微生物受到伤害，并且产生大量剩余污泥，难于处理。
[0005]近几年的研究发现,钛盐水解迅速,可取得与铝盐、铁盐混凝剂相当的混凝效果，并且钛盐产生的絮体较大，絮体生长速度较快，沉降性能好，低毒性，其混凝污泥能够产生有价值的TiO2副产品。钛盐作为一种新型、绿色、低毒、高效的水处理药剂,符合目前我国水处理行业的市场需求,发展前景广阔。
技术实现思路
[0006]本专利技术主要是提供一种化学强化生物除磷的装置与方法，能够使污水中磷实现高效稳定的去除，并且减少处理成本，而且能够有效改善污泥沉降性能，防止污泥膨胀。
[0007]为达到上述目的，一种化学强化生物除磷的装置与方法，其特征在于通过自动精准加药的方式向生物除磷反应器内投加微量四氯化钛絮凝剂实现化学除磷，同时强化生物除磷过程，其具体内容为：
[0008]1.一种化学强化生物除磷的装置，其特征在于，包括进水箱(1)、进水蠕动泵(2)、生物除磷反应器(3)、pH测定仪探头(4)、pH自动加液控制机(5)、悬臂式搅拌器(6)、搅拌自动调速装置(7)、溶解氧及温度测定仪探头(8)、多参数测定仪(9)、加热装置(10)、自动排泥蠕动泵(11)、氮气扩散砂芯曝气头(12)、氮气瓶(13)、氧气扩散砂芯曝气头(14)、曝气泵(15)、总磷在线检测仪(16)、模拟信号转化器(17)、主控制器(18)、变频器(19)、储药罐(20)、微量加药蠕动泵(21)；
[0009]进水箱(1)通过进水蠕动泵(2)与生物除磷反应器(3)连接， pH测定仪探头(4)与pH自动加液控制机(5)连接，悬臂式搅拌器(6)与搅拌自动调速装置(7)连接，溶解氧及温度测定仪探头(8) 与多参数测定仪(9)连接，自动排泥蠕动泵(11)通过剩余污泥排除管道与生物除磷反应器连接，氮气扩散砂芯曝气头(12)通过空气管路与氮气瓶(13)连接，氧气扩
散砂芯曝气头(14)通过空气管路与曝气泵(15)连接，总磷在线检测仪(16)通过模拟信号转化器(17) 与主控制器(18)连接，主控制器通过对应数量的变频器(19)与微量加药泵(21)连接，储药罐(20)通过加药管路与微量加药泵连接。
[0010]2.应用如权利要求1所述的装置进行化学强化生物除磷的方法，其特征在于，生物除磷反应器污泥浓度控制在3
‑
5g/L，并按照进水
‑ꢀ
厌氧搅拌
‑
加药
‑
好氧搅拌
‑
排泥
‑
沉淀
‑
排水
‑
闲置的顺序周期运行，每周期具体特征为：将进水箱中含磷酸盐浓度为5
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30mg/L的污水输送到生物除磷反应器内进行1
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2h的厌氧搅拌，并通过鼓吹氮气的方式实现严格的厌氧环境；在好氧阶段开始的前5min内，通过投加四氯化钛絮凝剂进行化学除磷，加药结束后生物除磷反应器继续进行2
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3.5h 好氧搅拌，搅拌速度控制在50
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150rpm，溶解氧控制在2
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4mg/L；在好氧结束前按照污泥龄8
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15d计算排除剩余污泥，之后沉淀时间0.5
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1 h、排水时间5
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10min，反应器排水比为40％
‑
60％、闲置时间10
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30min；在整个反应器运行周期内温度控制在20
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30℃，pH控制在7
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8之间；
[0011]在生物除磷反应器好氧初期所加药剂为质量分数20％的四氯化钛溶液作为絮凝剂，投加方式为滴加，控制滴加速度为1mL/min；四氯化钛投加量按照下列区间进行调整：
[0012]当出水TP≤1mg/L时，四氯化钛投加量为8mg/L；
[0013]当出水TP在1
‑
2mg/L时，四氯化钛投加量为20mg/L；
[0014]当出水TP在2
‑
3mg/L时，四氯化钛投加量为40mg/L；
[0015]当出水TP低于0.5mg/L并持续四个周期时，主控制器关闭加药泵停止絮凝剂的投加。
[0016]本专利技术的有益技术效果：
[0017](1)本专利技术中除磷包括化学除磷及生物除磷两个过程，四氯化钛絮凝剂的微量投加能够提高聚磷菌活性，强化生物除磷过程，实现稳定高效除磷；
[0018](2)本专利技术污水处理应用精准加药的方式，通过总磷在线检测仪按照对应的投放量投放四氯化钛絮凝剂，实现精确投加，节约药剂用量并降低运行成本；
[0019]本专利技术的创新点：
[0020](1)本专利技术首次将四氯化钛絮凝剂应用于生物除磷系统，并实现了化学除磷与生物除磷协同强化，在化学药剂去除的同时提高功能菌群代谢活性，为高效除磷提供了一个崭新的工艺解决方案。
[0021](2)本专利技术应用精准加药方式控制四氯化钛絮凝剂的投加，避免了化学药剂的过量投加，通过这一方式很好的实现了生物除磷为主，化学除磷为辅的技术手段，节约成本的同时也确保了生物除磷系统的高效运行。
附图说明
[0022]图1：化学强化生物除磷装置示意图
[0023]图1中的图例说明：(1)进水箱(2)进水蠕动泵(3)生物除磷反应器(4)pH测定仪探头(5)pH自动加液控制机(6)悬臂式搅拌器(7)搅拌自动调速装置(8)溶解氧及温度测定仪探头(9)多参数测定仪(10)加热装置(11)自动排泥蠕动泵(12)氮气扩散砂芯曝气头(13)氮气瓶(14)氧气扩散砂芯曝气头(15)曝气泵(16) 总磷在线检测仪(17)模拟信号转化器(18)主控制器(19)变频器 (20)储药罐(21)微量加药蠕动泵
[0024]图2：除磷生物反应器厌氧/好氧的时序控制图
[0025]图3：化学强化生物除磷系统与未加药系统运行过程中出水磷浓度对比
[0026]图4：未加药系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种化学强化生物除磷的装置，其特征在于，包括进水箱(1)、进水蠕动泵(2)、生物除磷反应器(3)、pH测定仪探头(4)、pH自动加液控制机(5)、悬臂式搅拌器(6)、搅拌自动调速装置(7)、溶解氧及温度测定仪探头(8)、多参数测定仪(9)、加热装置(10)、自动排泥蠕动泵(11)、氮气扩散砂芯曝气头(12)、氮气瓶(13)、氧气扩散砂芯曝气头(14)、曝气泵(15)、总磷在线检测仪(16)、模拟信号转化器(17)、主控制器(18)、变频器(19)、储药罐(20)、微量加药蠕动泵(21)；进水箱(1)通过进水蠕动泵(2)与生物除磷反应器(3)连接，pH测定仪探头(4)与pH自动加液控制机(5)连接，悬臂式搅拌器(6)与搅拌自动调速装置(7)连接，溶解氧及温度测定仪探头(8)与多参数测定仪(9)连接，自动排泥蠕动泵(11)通过剩余污泥排除管道与生物除磷反应器连接，氮气扩散砂芯曝气头(12)通过空气管路与氮气瓶(13)连接，氧气扩散砂芯曝气头(14)通过空气管路与曝气泵(15)连接，总磷在线检测仪(16)通过模拟信号转化器(17)与主控制器(18)连接，主控制器通过对应数量的变频器(19)与微量加药泵(21)连接，储药罐(20)通过加药管路与微量加药泵连接。2.应用如权利要求1所述的装置进行化学强化生物除磷的方法，其特征在于，生物除磷反应器污泥浓度控制在3
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5g/L，并按照进水
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厌氧搅拌
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加药
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好氧搅拌
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排泥
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沉淀
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾薇，贾媛，樊志伟，彭永臻，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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