申请日2013.11.22
公开(公告)日2014.02.19
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种化学/生物反应协同作用去除废水中总磷的方法，本发明结合化学除磷与生物除磷两者的优点，化学与生物除磷协同作用。通过排出预曝气池中高含磷污泥与以鸟粪石为主的含磷沉淀物两者形成的泥渣，废水中的总磷得以去除。本发明的方法运行操作简单，总磷去除率高96.8%;在去除总磷的同时，还可以去除部分30~40%有机污染物和氮，减轻后续好氧生物处理和深度处理的负担。
权利要求书
1.一种化学/生物反应协同作用去除废水中总磷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)含高磷的废水进入预曝气池内，其中悬浮固体含量(MLSS)为3000~4000mg/L，聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷，通过氧化分解作用，将部分有机物分解为二氧化碳和水而降解;
(2)测定含高磷废水中氮、磷、镁的含量，通过计算，向预曝气池中投加等比例的含氮、镁物质，形成鸟粪石晶体(MgNH4PO4.6H2O)和MgHPO4沉淀。
2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤(1)中，废水在预曝气池中进水时间为1.0-3小时，曝气好氧时间为2-4小时，沉淀时间为1小时。
3. 根据权利要求2所述的方法，所述步骤(1)中，进水时间包括缺氧搅拌1.0小时，厌氧的停止搅拌0.5小时，曝气好氧时间为3小时，沉淀时间为1小时。
4. 根据权利要求1所述的方法，预曝气的气水比在1:20~1:40。
5. 根据权利要求1所述的方法，预曝气池底部设排泥装置，定期3~5天排除一部分污泥和鸟粪石的混合泥渣。
6. 根据权利要求1所述的方法，所述聚磷菌选自克雷铂氏菌属、假单细胞菌属、葡萄球菌属或棒杆菌属。
说明书
一种化学/生物反应协同作用去除废水中总磷的方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及去除废水中总磷的方法。
背景技术
水体受磷污染后，可以使富营养化进程大大加快，一般认为总磷达到0.02mg/L的水体，标志着已经处于富营养化状态。因此废水中磷的含量是一个重要的污染指标，预计“十三五”期间，磷将全面纳入水体排放考核指标。
磷不同于氮，不能形成氧化或还原体，以气态形式向大气中排放。但磷元素可以在固态和溶解态之间转换;废水除磷的方法正是应用磷的这种形态转换为基础而开发的。目前废水除磷技术大致包括两种：1)化学除磷法：使磷成为不溶性固体沉淀物，从废水中分离;2)生物除磷法：使磷以溶解态被微生物所摄取，与微生物为一体，随微生物从废水中分离。
化学除磷法包括两种：混凝沉淀法和晶析法。混凝沉淀法适宜处理总磷含量较低(小于20mg/L)，且废水中悬浮物(SS)较少的二沉池出水。一般的晶析法是指向含磷废水中投加石灰，由于形成氢氧根离子，废水的pH值上升，与此同时，废水中的磷与石灰中的钙产生反应。实践表明，处理废水中的磷含量随pH值上升而呈对数降低之势。这两种方法较适宜作为含有机物低、且废水中SS较少的深度除磷工艺，以除磷为主要目的。
生物除磷是利用聚磷菌过量地(在数量上超过其生理需要)从废水中摄取磷，并将磷以聚合物的形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水中除磷的目的。简而言之就是聚磷菌在好养条件下，过量摄取磷，在厌氧条件下释放磷。
该方法总磷去除率较低，适宜处理低浓度总磷(一般小于50mg/L)废水，需要在厌氧-好氧条件下进行，操作条件较复杂，需要定期(泥龄在7天左右)排放污泥，对有机物有一定的去除效果。
上述两种方法各有优缺点，使用时都具有一定局限性。针对高有机物浓度(COD1000~5000mg/L)，高磷(TP100~500mg/L)废水，单独使用化学方法，药剂耗量大，运行成本高，有机物难以达到去除要求;单独使用生物方法，难以达到总磷、有机物去除要求。本发明内容正是基于上述矛盾而研发的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题于克服上述现有技术的缺点，提供一种化学、生物反应协同作用去除废水中总磷的方法，本发明采用化学除磷与生物除磷相结合的方法，去除废水中的总磷的同时，还能去除部分有机污染物和氮。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种化学/生物反应协同作用去除废水中总磷的方法，包括以下步骤：
(1)含高磷的废水进入预曝气池内，其中悬浮固体含量(MLSS)为3000~4000mg/L，聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷，通过氧化分解作用，将部分有机物分解为二氧化碳和水而降解;
(2)测定含高磷废水中氮、磷、镁的含量，通过计算，向预曝气池中投加等比例的含氮、镁物质，形成鸟粪石晶体(MgNH4PO4.6H2O)和MgHPO4沉淀。
本发明的一优选技术方案，所述步骤(1)中，废水在预曝气池中进水时间为1.0-3小时，曝气好氧时间为2-4小时，沉淀时间为1小时。
本发明的一优选技术方案，所述步骤(1)中，在预曝气池中进水时间包括缺氧搅拌1.0小时，厌氧的停止搅拌0.5小时，曝气好氧时间为3小时，沉淀时间为1小时。
本发明的一优选技术方案，预曝气的气水比在1:20~1:40。
本发明的一优选技术方案，预曝气池底部设排泥装置，定期3~5天排除一部分污泥和鸟粪石的混合泥渣。
本发明的一优选技术方案，所述聚磷菌选自克雷铂氏菌属、假单细胞菌属、葡萄球菌属或棒杆菌属。
本发明的有益效果是：本发明结合化学除磷与生物除磷两者的优点，化学与生物除磷协同作用。通过排出预曝气池中高含磷污泥与以鸟粪石为主的含磷沉淀物两者形成的泥渣，废水中的总磷得以去除。本发明的方法运行操作简单，总磷去除率高(约96.8%);在去除总磷的同时，还可以去除部分(30~40%)有机污染物和氮，减轻后续好氧生物处理和深度处理的负担。
本发明通过调整聚磷菌在预曝气池中不同工序的时间，达到最佳的除磷效果，除P率达到96.8%,除N率为82%。
本发明适宜处理COD在1000~5000mg/L，TP在100~500mg/L的废水，例如酒精、淀粉、豆制品生产废水经厌氧发酵后的出水等。