一种厌氧多级好氧缺氧除磷脱氮工艺

摘要

一种厌氧多级好氧缺氧除磷脱氮工艺，最适用于城市生活污水处理。将污水分两部分进入，约30％的污水与污泥回流一起混合后进入厌氧池，大部分污水超越厌氧池分多点直接进入缺氧池进行反硝化，反硝化完成后，混合液和小部分污水混合后进入二沉池进行泥水分离，在泥水分离过程中，继续完成反硝化反应，减少回流污泥及出水的亚硝态氮和硝态氮，定时排出剩余污泥。具有除磷脱氮效率高，减少构筑物容积，节省投资，污水不直接进入好氧池，因而污水中的碳源不直接与氧接触，充分利用了碳源同时减少氧的直接消耗；在鼓风曝气条件下，好氧池内超高的污泥浓度提高了气泡的捕捉率，明显节省曝气费用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧多级好氧缺氧除磷脱氮工艺，尤其适用于城市生活污水处理。

背景技术

近年来，污水生物除磷脱氮已成为研究热点。生物除磷脱氮靠具有过量积聚磷用于生长的聚磷菌来实现。聚磷菌交替处于厌氧与好氧条件下和其它细菌竞争基质，在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸，并将其运输到细胞内，同化成胞内碳源存贮物(PHB)，同时将细胞原生质中聚合磷酸盐(poly-P)的磷释放出来，提供能量；在好氧条件下，聚磷菌以聚磷的形式存贮超出生长需求的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕积存贮，磷酸盐从液相中去除。因此原水中易降解有机物的浓度将直接影响磷的去除。

目前，污水厂采用较广泛的脱氮除磷工艺有：A²/O，SBR，氧化沟等，这些工艺均是基于传统的硝化反硝化脱氮除磷机理而开发出来的，但由于这些工艺中的硝化菌生长较慢，而且传统的活性污泥法的硝化过程中的污泥浓度较低，一般仅能达到3-5g/L，因此需要较长的硝化时间，对于与一般生活污水，通常需要5小时以上才可进行硝化，从而加大了投资和运行费用。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种硝化时间短，投资和运行费用小，处理效果好的厌氧多级好氧缺氧除磷脱氮工艺。

本发明的厌氧多级好氧缺氧除磷脱氮工艺，包括厌氧、好氧、缺氧顺序进行生物处理，并进行二次沉淀，沉淀中排出上清液，同时将部分污泥回流，将污水分为两部分，约30％的污水与回流污泥混合后进入厌氧池，其余大部分的污水超越厌氧池分多点进入与好氧池间隔相通的多个缺氧池进行反硝化，剩余小部分污水与最后一个好氧池中流出的混合液一起进入二沉池，二沉池中的泥水分离后定时排出剩余污泥。

所述超越厌氧池进入多个缺氧池的进水点为1～19个；超越生物反应池直接进入二沉池的剩余小部分污水为5％～20％。

本发明的有益效果：结合污水生物处理的理论，利用分点进水形成多次缺氧的方法，有效地解决了污水生物脱氮效率不高的问题，同时大幅度提高了硝化、反硝化过程的污泥浓度。缺氧池采取的分点进水技术在污泥回流比为1左右情况下，污泥浓度由8g/l左右分段降至4g/l左右，因此在不增加二沉池固体负荷情况下，保证了硝化、反硝化平均污泥浓度高达6g/l左右。与现有技术相比，利用污水中的可利用碳源，协调除磷脱氮的碳源分配，为聚磷菌、反硝化均提供碳源营养，加速其生长，促进其在活性污泥中的比例，从而提高除磷脱氮的效率；采用污水超越厌氧池分点进水方法，因此形成了超高污泥浓度，大幅度提高厌氧、好氧和缺氧的污泥浓度，明显提高除磷脱氮总体效率，同时减少构筑物容积，节省投资；污水不直接进入好氧池，污水中的碳源不直接与氧接触，充分利用了碳源同时减少氧的直接消耗；在鼓风曝气条件下，好氧池内超高的污泥浓度提高了气泡的捕捉率，明显节省曝气费用。

附图说明

附图是本发明厌氧吸附除磷脱氮工艺流程框图。

具体实施方式

附图所示，污水分两部分进入，一部分约30％的污水与污泥回流一起混合后进入厌氧池，另外大部分污水超越厌氧池分多点直接进入与多个好氧池相通的多个缺氧池进行反硝化，超越厌氧池进入多个缺氧池的进水点为1～19个。反硝化完成后，剩余小部分污水与最后一个好氧池中流出的混合液一起进入二沉池进行泥水分离，超越生物反应池直接进入二沉池的剩余小部分污水为5％～20％。在泥水分离过程中，继续完成反硝化反应，减少回流污泥及出水的亚硝态氮和硝态氮，定时排出剩余污泥。

工作原理：所谓生物除磷，是利用聚磷菌一类的微生物，在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下，能够过量地从外部环境摄取磷，在数量上超过其生理需要，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成高磷污泥排出系统，达到从污水中除磷的效果。生物除磷过程可分为3个阶段，即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时，储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，提供能量，并大量吸收污水中的BOD、释放磷(聚磷酸盐水解为正磷酸盐)，使污水中BOD下降，磷含量升高。然后在好氧阶段，微生物利用被氧化分解所获得的能量，大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷，完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收，在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来，从而达到去除BOD和磷的目的。

生物除磷在厌氧、好氧交替的环境中进行。在厌氧阶段，聚磷菌吸收污水中极易降解的有机物，同时将体内存储的聚磷酸盐释放出来，以获得能量。在好氧环境，聚磷菌将体内存贮的有机物氧化分解，同时超量摄取污水中的聚磷酸盐，通过排除污泥达到除磷的目的。

根据生物反应统一动力学原理，活性污泥生态系统内的生物密度提高时，聚磷菌、硝化菌、反硝化菌这些弱势菌群仍处于线形长阶段，即生物增长速度与生物密度成正比，对于系统内的优势菌群而言，密度提高后，增长速度增加较小。因此，提高活性污泥浓度能够促进聚磷菌、硝化菌、反硝化菌这些弱势菌群的增长，从而加强污水处理的除磷脱氮效果。