并联式A2O-MBR反硝化聚磷脱氮除磷方法技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，涉及一种并联式A2O-MBR反硝化聚磷脱氮除磷方法，所采用的装置包括好氧池、厌氧池、缺氧池及膜池，本发明专利技术将好氧池与厌氧池并联设置；待处理污水与外回流污泥在配水井混合后按适当比例分别流入好氧池和厌氧池，同时流入好氧池的还有从缺氧池回流过来的内回流混合液；从好氧池和厌氧池流出的污水混合后一起流入缺氧池，进行反硝化聚磷；之后进入MBR池，进行泥水分离，剩余污泥的一部分作为外回流污泥被送入配水井。本发明专利技术可用于生物脱氮除磷污水厂的新建和改造工程，可减小曝气池容积和曝气量，同时可省去二沉池，减小城市污水厂占地面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理
，涉及一种活性污泥法污水生物处理工艺。
技术介绍
生物除磷脱氮A2O工艺的发展只有20多年，但因其工艺流程简单，能兼顾N、P去 除并有较好的效果，故发展比较迅速。随着对污水排放要求的不断提高，其处理效果已不能 满足排放标准，究其原因，这与该工艺本身的固有欠缺有关，如硝化菌、反硝化菌和聚磷菌 的不同泥龄、释磷和反硝化对碳源的竞争等。(1)碳源不足问题在传统脱氮除磷工艺中，脱氮和除磷分别利用不同的菌种脱氮是利用反硝化细 菌把硝酸盐氮转化为氮气，而除磷则主要是利用聚磷菌来实现的。聚磷菌和反硝化细菌都 是异养菌，都需要大量有机物，这样就造成了聚磷菌和反硝化细菌对碳源的争夺。如果进水 中COD(即碳源)值较低，在经过厌氧区之后COD值已降到较低的水平，则缺氧区将没有足 够的碳源供反硝化细菌进行反硝化作用达到脱氮的目的。这就会造成出水及回流污泥中硝 酸盐浓度较高。如果厌氧区存在较多的硝酸盐，反硝化菌会以有机物为电子供体进行反硝 化，消耗进水中有机碳源，影响厌氧产物PHB的合成，进而影响到后续除磷效果，形成恶性 循环。(2)重力沉淀出水的制约性传统的生物处理工艺均为重力沉淀出水，这就要求活性污泥有较好的的沉降性， 所以工艺流程后端必须是好氧区以改善污泥的沉降性能，便于泥水分离。但是，这对工艺流 程中厌氧、缺氧和好氧的结合方式造成了很大的制约，因此传统的脱氮除磷工艺流程大多 是厌氧-缺氧-好氧-沉淀池。而且二沉池的沉降性能会严重影响出水水质，使系统的耐 冲击负荷能力降低。(3)硝酸盐氮供需矛盾问题在传统YO工艺中，由于二沉池的问题，好氧区一般放在厌氧区和缺氧区后面，其 工艺流程一般为厌氧-缺氧-好氧-沉淀池。在厌氧区聚磷菌完成释磷，缺氧区反硝化 细菌完成脱氮，好氧区的功能是去除COD、完成硝化过程并改善污泥的沉降性能。这里面有 一个矛盾缺氧区脱氮需要有硝酸盐，但在一般的污水中硝酸及亚硝酸盐浓度都很低，氮的 主要存在形式为有机氮和铵氮，要想把有机氮和铵氮转化为硝酸盐氮必须在好氧条件下利 用硝化菌来完成，但工艺流程中好氧区又在缺氧区的后面。为解决这一矛盾，我们把好氧末 端的混合液回流到缺氧区，为反硝化细菌提供硝态氮。要想达到较好脱氮效果，就需要有较 大的内回流比，这就增加了系统运行成本。
技术实现思路
为解决传统A2O脱氮除磷工艺中存在的问题，本专利技术以反硝化聚磷理论为基础，结 合MBR出水的特点，在传统YO工艺的基础上提出了一种新的工艺流程。本专利技术的技术方案如下一种并联式A2O-MBR反硝化聚磷脱氮除磷方法，所采用的装置包括好氧池、厌氧 池、缺氧池及膜池，该方法将好氧池与厌氧池并联设置；待处理污水与外回流污泥在配水井 混合后按适当比例分别流入好氧池和厌氧池，同时流入好氧池的还有从缺氧池回流过来的 内回流混合液；从好氧池和厌氧池流出的污水混合后一起流入缺氧池，进行反硝化聚磷； 之后进入MBR池，进行泥水分离，剩余污泥的一部分作为外回流污泥被送入配水井。作为优选实施方式，好氧池的水力停留时间为8 12h，厌氧池的水力停留时间为 2. 5 4h，缺氧池的水力停留时间为3 4h ；外回流比为50 % 100 %，内回流比为50 % 150% ；好氧池的污泥龄为30 40天。本专利技术的作用基理是反硝化磷理论，反硝化聚磷是指利用反硝化聚磷菌实现同步 脱氮除磷。其除磷机理和和传统A/0法除磷机理极为相似。在厌氧段，释放磷并全成PHB; 不同的是在缺氧段反硝化聚磷菌以N03_作为电子受体，在完成吸磷的同时把N03_还原为N2, 实现了同步脱氮除磷。反硝化除磷技术中的碳源发挥了 “一碳两用”的功能，既合成了聚 β -羟基丁酸盐(PHB)，也为反硝化脱氮提供了电子供体，同时节约了曝气量，是一种低费 高效的水处理技术。利用DPB来实现反硝化除磷可节省50%左右的碳源、30%的供氧量，同 时减少50%的污泥产量。本专利技术出水方式为膜出水，膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)是一种新 型高效的污水处理技术，它去掉了传统工艺中的沉淀池，在生物反应池后面设膜反应器。这 样一来可省去沉淀池，减少占地；可以使反应器内维持较高的污泥浓度；可以有较长的污 泥龄，有利于某些微生物的富集；更重要的是MBR消除了传统工艺中二沉池对生物处理的 制约，增加了水处理人员对生物反应器的控制力，可以更好的发挥人的能动性，为取得更好 的处理效果进行多种尝试；同时，膜出水能保证出水水质，浊度较低，能满足中水回用标准。在该工艺流程中，好氧池位于缺氧池前面，这样一来就解决了传统工艺中的硝酸 盐氮供需矛盾问题，在较小回流比的情况下就能取得较好的脱氮效果。本专利技术工艺可用于生物脱氮除磷污水厂的新建和改造工程，可减小曝气池容积和 曝气量，同时可省去二沉池，减小城市污水厂占地面积。附图说明图1.是本专利技术的工艺原理示意图。 具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明本专利技术由配水进、厌氧池、好氧池、缺氧池、混合液回流系统、污泥回流系统和MBR 池几部分构成，其中厌氧池和好氧池并联，之后共同进入缺氧池，最后经膜出水。污水先经 过配水井为厌氧池和好氧池配水，配水井采用溢流堰式，且堰板可调，从而调节厌氧池和好 氧池进水流量；进入厌氧池的污水与回流污泥混合，为厌氧池内的聚磷菌提供碳源，进行厌 氧释磷；另一部分污水进入好氧区，该区的主要功能是进行去除水中的COD并完成硝化作 用；从厌氧池和好氧池出来的污水共同进入缺氧池，因厌氧池流出的污水中含有大量溶解 性的磷，好氧池流出的污水中含有大量硝酸盐氮，两者混合后为反硝化聚磷菌提供了生长条件，使其成为优势菌种，达到同时脱氮除磷的目的；最后经膜出水，保证出水水质。如图1 所示，污水与回流污泥7在配水井1混合后按照设计流量分别进入好氧池2和厌氧池3，回 流污泥量相对于总的进水流量来说，回流比为50% 100%。在好氧池2，水力停留时间HRT 为8 12h，污泥龄为30 40天。在该池中，大部分COD被降解，硝化细菌把有机氮和铵态 氮转化成硝酸盐氮；在厌氧池3，水力停留时间HRT为2. 5 4h。在该池中，活性污泥中的 聚磷菌利用水中的VFA进行厌氧释磷；从好氧池3和厌氧池2出来的混合液在缺氧池4混 合，缺氧池的水力停留时间为3 4h，在该阶段，系统中的反硝化聚磷菌以硝酸盐氮为电子 受体，以体内储存的PHA或PHB为碳源，进行同步脱氮除磷；从缺氧池4出来的混合液部分 内回流6至好氧池2，回流量相对于好氧池的进水流量来说，内回流比为50% 150%，增 加内回流可以改善污水的硝化效果，提高铵氮去除率，另一部分进入膜池5，污水在MBR池 内的水力停留时间较短，大约为lh，该池一直处于好氧状态，可保证磷的去除率，同时把污 泥截留在反应器内，保证出水水质。在进水COD 270 350mg/L，TN :30 50mg/L，TP 4 6mg/L 时，出水 COD < 20mg/L，去除率> 93%;TN < 15mg/L，去除率> 75%;TP < 0. 5mg/L, 去除率> 94%，可达到国家一级排放标准。在本专利技术的一个实施例中，接种污泥来自天津市纪庄子污水处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种并联式Ａ２Ｏ－ＭＢＲ反硝化聚磷脱氮除磷方法，所采用的装置包括好氧池、厌氧池、缺氧池及膜池，其特征是，将好氧池与厌氧池并联设置；待处理污水与外回流污泥在配水井混合后按适当比例分别流入好氧池和厌氧池，同时流入好氧池的还有从缺氧池回流过来的内回流混合液；从好氧池和厌氧池流出的污水混合后一起流入缺氧池，进行反硝化聚磷；之后进入ＭＢＲ池，进行泥水分离，剩余污泥的一部分作为外回流污泥被送入配水井。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，张明虎，张宏伟，吴晓娜，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12