一种生物膜法与多级活性污泥法联合的脱氮除磷污水处理方法技术

本发明专利技术涉及一种生物膜法与多级活性污泥法联合的脱氮除磷污水处理方法。进入厌氧池处理后的污水进行分流，分别进入第一缺氧池和第二缺氧池；流经第一个缺氧池的污水再进入好氧池，接着同进入第二个缺氧池的污水汇合，之后污水进入MBBR池，经过处理后的污水一部分回流至第一缺氧池的硝化液回流管道；其余部分污水经MBBR池处理后，流入沉淀池；在沉淀池内停留之后，部分污泥排入预浓缩池，污泥在预浓缩池中停留0.25-1.0小时后，上清液经预浓缩池顶部回流至第二缺氧池，浓缩污泥从预浓缩池底部的回流管道进入预缺氧池，通过预缺氧池最终回流至厌氧池，循环处理。本发明专利技术通过MBBR好氧池、前置厌氧区碳源分流以及回流污泥预浓缩等典型工艺手段保证生物处理的脱氮除磷效果。从而提升市政污水的处理效果，减少对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保
，尤其涉及。
技术介绍
近年来，随着经济高速发展，我国每年的污水排放量约400-500亿m3，在这之中，经过处理后排放的仅为15%-25%，而且其中相当一部分经过传统二级处理之后的污水，依然残留较高浓度的氮磷等营养元素污染物，导致我国许多河流都产生了不同程度的富营养化污染。所以，加强对污水的治理，包括水量和水质，对于减少污染、改善环境、保护水资源等都 具有重要意义。氮磷的过量排放是水体富营养化的主要原因，对污水处理厂出水氮磷含量的严格控制则是有效手段之一。当前，许多地区都对此十分重视，相关的废水排放标准中针对氮磷等营养元素都有严格的排放限定。但是传统的处理工艺很难满足新的市政污水处理厂排放标准，因此需要探寻新的工艺对市政污水中的氮磷进行有效去除。目前在污水处理中关于脱氮除磷应用得最多的是“厌氧-缺氧-好氧”(Anaerobic-Anoxic-Oxic)工艺，即A2O工艺，见附图I。在A2O工艺处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解。在厌氧区内，存在着污水连同由沉淀池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境条件下释磷，同时转化易降解C0D、VFA为PHB，部分含氮有机物进行氨化。在缺氧区内，主要进行脱氮作用，硝酸盐氮通过混合液内循环由好氧区传输过来，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体得到降解去除，同时硝酸盐被还原为氮气。在好氧区内，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在此进行进一步降解，同时进行氨氮的硝化和磷的吸收，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排出。A2O工艺的主要优点是工艺流程简单，厌氧段、缺氧段、好氧段交替运行，可以达到同时去除有机物和脱氮除磷的目的，同时能够抑制丝状菌生长，基本不存在污泥膨胀问题。A2O工艺的总水力停留时间少，缺氧段、厌氧段只进行缓慢搅拌，运行费用低。但是A2O工艺也有着明显的不足之处，例如脱氮和除磷效果相互制约，很难同时取得理想的脱氮除磷效果，并且泥龄的控制、碳源的分配等等都是运行过程中存在的重点和难点。为了解决生物脱氮除磷效果不佳的问题，研究人员开发了移动床生物膜反应器工艺，即MBBR工艺技术。移动床生物膜工艺运用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。在研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料之后，MBBR技术的应用成为可能。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。流动床生物膜反应器工艺由此而得名。其原理示意图如附2所示。因此，流动床生物膜工艺突破了传统生物膜法(固定床生物膜工艺的堵塞和配水不均)的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。MBBR技术的特点包括容积负荷高，占地省；耐冲击负荷，性能稳定，运行可靠；搅拌和曝气系统操作方便，维护简单；生物池无堵塞，无死角，生物池容积得到充分利用；池型多样，灵活方便；折旧率低，使用寿命长。当MBBR技术与A2O法混合应用时，把二者有机地结合在同一工艺池中，将兼具生物膜工艺和活性污泥工艺的优点。其中活性污泥泥龄短，主要承担BOD和磷的去除；生物膜泥龄长，主要承担硝化作用
技术实现思路
本专利技术通过将移动床生物膜工艺(MBBR)和经过改进的活性污泥法相结合，以A2O系统的各个构筑物为基础，进行相应的升级改造，提出，以期达到较高的生物脱氮除磷效果，完成污水的达标排放。本专利技术提出的生物膜法与多级活性污泥法联合的脱氮除磷污水处理方法，具体步骤如下 污水首先进入厌氧池，经过厌氧池处理后的污水进行分流，分为两部分分别进入第一缺氧池和第二缺氧池；其中，流经第一个缺氧池的污水再进入好氧池，在好氧条件下进行硝化作用和同化作用，接着同进入第二个缺氧池的污水汇合，在第二个缺氧池内接受反硝化作用，之后污水进入MBBR池，由位于MBBR池内的生物流化床进行处理,经过处理后的污水一部分回流至第一缺氧池的硝化液回流管道；其余部分污水在经过MBBR池处理之后，污水流入沉淀池；在沉淀池内停留2. 0-4. O小时后，上清液作为出水排放，沉淀后的部分污泥排入预浓缩池，剩余污泥排放；污泥在预浓缩池中停留O. 25-1. O小时后，上清液经预浓缩池顶部回流至第二缺氧池，浓缩污泥从预浓缩池底部的回流管道进入预缺氧池，通过预缺氧池最终回流至厌氧池，循环处理；其中预缺氧池的污泥停留时间为O. 1-0. 3h。浓缩污泥从预浓缩池回流至预缺氧池的流量占沉淀池污泥回流总量的30%-60%。本专利技术中，MBBR池7中投加比重与所需处理市政污水较为接近的悬浮填料。本专利技术中，污水从厌氧池流出后按适宜的分流比进入两个缺氧池，具体分流比和内回流比可视实际水质及MBBR池硝化效果而定，以提高系统的脱氮效果。本专利技术中，MBBR池内应用密度与污水相似的填料，选择合适的填料填充率和曝气量，保证较高的硝化效率。本专利技术中，回流污泥预浓缩池内的浓缩污泥回流量可以因地制宜，以期以一个适当的回流比进入预缺氧池，强化系统的内源反硝化效果和厌氧释磷效果。本专利技术的优点在于能够充分利用传统的A2O系统中的生化反应池进行简便的升级改造，仅将现有曝气池中部分区域改为缺氧池并加设搅拌设备，在后续好氧区域内增加了生物填料(改造成为MBBR池)，增加了一个回流污泥预浓缩池和一个与之相连的预缺氧池，节省占地面积，延长部分污泥泥龄。污泥预浓缩池的存在，使得整个系统的流量得以减少，回流至厌氧区的污泥量也大幅减小，降低了对进水VFA的稀释，同时减少了回流污泥中的硝酸盐浓度，避免了硝酸盐对释磷的负面作用，优化了厌氧池内的生物除磷环境，提高厌氧释磷效果。从整个系统上来说，污泥浓度得到增加，实际停留时间得到延长，与脱氮除磷相关的微生物总量和效率都增加了，特别强化了释磷、反硝化等过程的反应速率，对吸磷及硝化也同样存在促进作用。分级的缺氧-好氧技术能够让污水中有限的碳源得到充分的利用，避免了外加碳源需要发生的运行管理费用。污水从厌氧池流出后分流至两个缺氧池，确保有限的污水碳源在缺氧池中用于反硝化。多段式的AO系统还能促进生物脱氮除磷速率的增加，强化处理效果，在不增加池容的基础上使出水达到排放标准。将MBBR工艺与活性污泥工艺有机地融合于同一池中，能达到省地和延长污泥泥龄的目的。大量的吸附生长在生物填料上的生物膜使生物池中的活性生物量大大增加，力口之生物膜的泥龄比活性污泥的泥龄长得多，使整个生物池的平均泥龄大幅度提高。因此，污 泥负荷要低许多，处理效率高，而系统更稳定。在相同污泥负荷下，该工艺则更紧凑省地而且高效，并且特别适合脱氮，其原因是长泥龄的生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境，达到高效的硝化效果；而活性污泥的泥龄相对较短，主要起去除有机物和磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物膜法与多级活性污泥法联合的脱氮除磷污水处理方法，其特征在于具体步骤如下：污水首先进入厌氧池，经过厌氧池处理后的污水进行分流，分为两部分分别进入第一缺氧池和第二缺氧池；其中，流经第一个缺氧池的污水再进入好氧池，在好氧条件下进行硝化作用和同化作用，接着同进入第二个缺氧池的污水汇合，在第二个缺氧池内接受反硝化作用，之后污水进入MBBR池，由位于MBBR池内的生物流化床进行处理，经过处理后的污水一部分回流至第一缺氧池的硝化液回流管道；其余部分污水在经过MBBR池处理之后，污水流入沉淀池；在沉淀池内停留2.0？4.0小时后，上清液作为出水排放，沉淀后的部分污泥排入预浓缩池，剩余污泥排放；污泥在预浓缩池中停留0.25？1.0小时后，上清液经预浓缩池顶部回流至第二缺氧池，浓缩污泥从预浓缩池底部的回流管道进入预缺氧池，通过预缺氧池最终回流至厌氧池，循环处理；其中：预缺氧池的污泥停留时间为0.1？0.3h；浓缩污泥从预浓缩池回流至预缺氧池的流量占沉淀池污泥回流总量的30%？60%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨殿海，郑翔，刘华杰，李昊岩，鲁骎，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：