申请日2016.04.28
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统及方法，该系统包括厌氧池和缺氧池，其进水口与系统的污水流入管道均相连，其出水口与好氧反应池的进水口通过管道相连;好氧反应池的底部设置有分别与厌氧池和缺氧池的进水口相连的污泥混合液回流管道;好氧反应池的底部设置有压缩空气输入管，好氧反应池内还设置有MBR分离膜，MBR分离膜的出水口与系统的出水管相连。本发明成本低、水处理效果好，特别对低碳氮比污水中氮、磷元素及有机物去除率高、剩余污泥量少。
权利要求书
1.一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，其特征在于，包括厌氧池(4)和缺氧池(5)，其进水口与系统的污水流入管道均相连，其出水口与好氧反应池(8)的进水口通过管道相连;好氧反应池(8)的底部设置有分别与厌氧池(4)和缺氧池(5)的进水口相连的污泥混合液回流管道;
好氧反应池(8)的底部设置有压缩空气输入管(11)，好氧反应池(8)内还设置有MBR分离膜(9)，MBR分离膜(9)的出水口与系统的出水管(12)相连。
2.根据权利要求1所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，其特征在于，污水流入管道包括与污水进水口相连的第一输送管(1)以及与第一输送管(1)相连的第二输送管(2)和第三输送管(3)，第二输送管(2)与厌氧池(4)的进水口相连，第三输送管(3)与缺氧池(5)的进水口相连。
3.根据权利要求1所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，其特征在于，污泥混合液回流管道包括与厌氧池(4)相连的第一污泥混合液回流管(15)和与缺氧池(5)相连的第二污泥混合液回流管(17)。
4.根据权利要求3所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，其特征在于，第一污泥混合液回流管(15)的管路上设置有第一污泥混合液回流泵(14);
第二污泥混合液回流管(17)的管路上设置有第二污泥混合液回流泵(16)和微波反应器(18)，微波反应器(18)内安装有活性炭纤维反应器(19)，活性炭纤维反应器(19)内固定设置有活性炭纤维(20)。
5.根据权利要求1所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，其特征在于，好氧反应池(8)的底部设置有曝气头(10)，曝气头(10)与压缩空气输入管(11)的输出端相连。
6.一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对城市污水进行预处理，并将预处理后的城市污水分别通入缺氧池和厌氧池，城市污水在厌氧池进行厌氧释磷，在缺氧池进行反硝化脱氮;
S2、将经过缺氧池和厌氧池处理后的城市污水通入好氧反应池混合，并通过MBR分离膜完成对有机物降解，完成硝化反应及好氧吸磷反应;
S3、通过污泥混合液回流管道将好氧池中的污泥混合液一部分回流到厌氧池中，另一部分回流到缺氧池中，继续循环处理并通入好氧反应池中;
S4、将经过处理后的城市污水通过MBR分离膜进行固液分离后排放。
7.根据权利要求6所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，其特征在于，步骤S1中对城市污水进行预处理的方法具体包括：用格栅拦截漂浮物以及沉砂池对城市污水中部分无机悬浮颗粒物进行沉淀。
8.根据权利要求6所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，其特征在于，步骤S3中将好氧池中的污泥混合液回流至缺氧池中进行处理的方法还包括：
将污泥混合液回流至污泥混合液回流管道中的微波及活性炭纤维反应器，通过活性炭纤维对微波进行诱导和强化化学反应，在微波辐照加热过程中，活性炭纤维表面产生高温，使蛋白质、油脂和多糖从细胞中释放出来,进入混合液中，补充混合液中碳元素含量，混合液进而回流至缺氧池。
9.根据权利要求6所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，其特征在于，步骤S1中经过预处理后的城市污水中的25%～65%流入厌氧区，其余的进入缺氧区;城市污水在厌氧区停留时间为1.0～2.0小时，在缺氧区停留时间为1.5～2.5小时。
10.根据权利要求6所述的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，其特征在于，步骤S3中厌氧区的污泥混合液回流量为30%～80%，缺氧区的污泥混合液回流量为250～450%。
说明书
一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统及方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统及方法。
背景技术
随着水体富营养化的加剧，氮、磷等植物营养元素的去除已成为城市污水处理的重要任务。污水生化处理技术是污水处理中的主要技术，作为一种经济有效的手段，在防止水体污染，提高水体功能方面发挥着极其重要的作用。A2/O工艺由于能够实现同步脱氮除磷，在城市污水处理中应用广泛，世界上通过该工艺来完成脱氮除磷的占80%以上。但目前A2/O脱氮除磷工艺对氮磷的去除往往受到有机物浓度即污水C/N的影响，在实际生活污水的处理中，C/N需达到8才能达到比较满意的脱氮效果。但目前我国一些地区城市污水的C/N仅在6以下，有些地方的C/N甚至在3以下，C/N的缺乏直接影响了脱氮除磷效率。
解决这个问题的有效途径是通过人为投加有机物如甲醇、乙醇等作为电子供体来进行反硝化，将硝酸盐氮转化为无毒的氮气。通过投加有机物，可以获得较高的反硝化速率，但出水中会有残余有机物，既影响了出水水质又增加了运行费用。
另外该工艺将厌氧、缺氧和好氧三种不同的环境条件交替运行和不同种类的微生物菌群如聚磷菌、反硝化菌、硝化菌共存于同一生物污泥系统中，导致了硝化菌，反硝化菌和聚磷菌的不同泥龄和碳源之争，这种相互制约作用，导致该工艺的脱氮除磷效率很难进一步提高，最终导致脱氮和除磷对立的矛盾，而且摄磷菌在厌氧条件下释磷，好氧条件吸磷，却经过对除磷没有意义的缺氧区，影响摄磷菌性能，三种细菌有各自最适的溶解氧，经过其他区域均会抑制细菌活性，影响脱氮除磷效果。因此有必要开发新的污水脱氮除磷处理工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中处理后水中会有残余有机物，既影响水质又增加运行费用的缺陷，提供一种成本低、水处理效果好，对低碳氮比污水中氮、磷元素及有机物去除率高、剩余污泥量少的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统，包括厌氧池和缺氧池，其进水口与系统的污水流入管道均相连，其出水口与好氧反应池的进水口相连;好氧反应池的底部设置有分别与厌氧池和缺氧池的进水口相连的污泥混合液回流管道;
好氧反应池的底部设置有压缩空气输入管，好氧反应池内还设置有MBR分离膜，MBR分离膜的出水口与系统的出水管相连。
进一步地，本发明的污水流入管道包括与污水进水口相连的第一输送管以及与第一输送管相连的第二输送管和第三输送管，第二输送管与厌氧池的进水口相连，第三输送管与缺氧池的进水口相连。
进一步地，本发明的污泥混合液回流管道包括与厌氧池相连的第一污泥混合液回流管和与缺氧池相连的第二污泥混合液回流管。
进一步地，本发明的第一污泥混合液回流管的管路上设置有第一污泥混合液回流泵;
第二污泥混合液回流管的管路上设置有第二污泥混合液回流泵和微波反应器，微波反应器内安装有活性炭纤维反应器，活性炭纤维反应器内固定设置有活性炭纤维。
进一步地，本发明的好氧反应池的底部设置有曝气头，曝气头与压缩空气输入管的输出端相连。
本发明提供一种低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理方法，包括以下步骤：
S1、对城市污水进行预处理，并将预处理后的城市污水分别通入缺氧池和厌氧池，城市污水在厌氧池进行厌氧释磷，在缺氧池进行反硝化脱氮;
S2、将经过缺氧池和厌氧池处理后的城市污水通入好氧反应池混合，并通过MBR分离膜完成对有机物降解，完成硝化反应及好氧吸磷反应;
S3、通过污泥混合液回流管道将好氧池的污泥混合液一部分回流到厌氧池中，另一部分回流到缺氧池中，继续循环处理并通入好氧反应池中;
S4、将经过处理后的城市污水通过MBR分离膜进行固液分离后排放。
进一步地，本发明的步骤S1中对城市污水进行预处理的方法具体包括：用格栅拦截漂浮物以及沉砂池对城市污水中部分无机悬浮颗粒物进行沉淀。
进一步地，本发明的步骤S3中将城市污水回流至缺氧池中进行处理的方法还包括：
将污泥混合液回流至污泥混合液回流管道中的微波及活性炭纤维反应器中，通过活性炭纤维对微波进行诱导和强化化学反应，在微波辐照加热过程中，活性炭纤维表面产生高温，使蛋白质、油脂和多糖从细胞中释放出来,进入混合液中，补充混合液中碳元素含量，混合液进而回流至缺氧池。
进一步地，本发明的步骤S1中经过预处理后的城市污水中的25%～65%流入厌氧池，其余的进入缺氧池;城市污水在厌氧区停留时间为1.0～2.0小时，在缺氧区停留时间为1.5～2.5小时。
进一步地，本发明的步骤S3中厌氧池的污泥混合液回流量为30%～80%，缺氧池的污泥混合液回流量为250%～450%。
本发明产生的有益效果是：本发明的低碳氮比城市生活污水的脱氮除磷处理系统及方法，活性污泥在厌氧池进行厌氧释磷并积蓄后续好氧吸磷的动力，然后进入好氧池进行好氧吸磷，能够达到良好的除磷效果;将污水将一定比例分配到厌氧池和缺氧池，增大了污水在厌氧区和好氧区的停留时间，与常规工艺相比，减小了厌氧池和缺氧池的容积，节省建设费用;将回流至缺氧池的污泥混合液先经过微波及活性炭纤维反应器进行诱导催化氧化处理，使污泥混合液中一部分活性污泥分解成易降解的有机物，污泥混合液回流至缺氧池后增加了缺氧池中有机物的浓度，为缺氧池反硝化脱氮提供充足的碳源，提高脱氮效果;厌氧池和缺氧池各自设有独立的污泥混合液回流系统，可通过调节配水比例及污泥混合液回流比来控制适合脱氮和除磷的不同泥龄，有效解决了常规工艺中不同种类的微生物菌群如聚磷菌、反硝化菌、硝化菌污泥龄的矛盾，有效提高脱氮除磷效果。