申请日2011.12.20
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，通过在双污泥反硝化除磷工艺中引入诱导结晶技术并采用间歇性序批式的运行方式，增强对污水脱氮除磷效果的同时实现污水中磷资源的回收，使得出水总磷<0.5mg/L，无需深度处理可直接达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
权利要求书
1.一种强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A)将进水导入厌氧/缺氧/曝气反应器中，与静置在此反应器中的反硝化聚磷污泥混合搅拌，污泥消耗污水中碳源进行厌氧释磷反应2.0~4.0h后，停止搅拌后静置沉淀1.5~2.5h;
B)将步骤A)得到的上清液的10%-50%导入诱导结晶柱反应器，与静置在此反应器中的晶种曝气混合，同时投加一定浓度的钙盐，进行诱导结晶反应，进行3.0~5.0 h后，停止曝气，静置沉淀0.5~1.0h后，将上清液导入硝化反应器;
C)将步骤A)得到的沉淀上清液的50%-90%导入硝化反应器，与静置在此反应器中的硝化污泥曝气混合，污泥将污水中得氨氮转化成硝氮，进行反应6.0~8.0h后，停止曝气和搅拌，静置沉淀1.5~2.5h;
D)将步骤C)得到的沉淀上清液导入厌氧/缺氧/曝气反应器，与静置在此反应器中的反硝化聚磷污泥混合搅拌，污泥消耗硝酸盐同时聚磷，进行3.0~5.0 h后，停止搅拌，启动曝气设备进行曝气0.5 h~2 h以进一步聚磷，然后停止曝气，静置沉淀1.5~2.5h;
E)将步骤D)得到的沉淀上清液导出。
2.根据权利要求1所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：步骤A)中所述的进水为城镇生活污水，总磷浓度大于等于4 mg/L，pH值应为7~9，化学需氧量应为150 ~450 mg/L，5日生物需氧量与化学需要量比值应大于0.3。
3.根据权利要求1所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：步骤B)中所述的钙盐为氯化钙，投加的方式为连续投加，结晶柱中投加的钙与结晶柱中的磷摩尔浓度之比[Ca2+]/[PO43-]为0.5:1~3:1。
4.根据权利要求1所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：步骤B)中所述的晶种是方解石、石英砂或者羟基磷灰石，粒径为100~300目。
5.根据权利要求1所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：步骤B)的诱导结晶过程采取二级串联的形式，所述二级串联设有诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ，诱导结晶柱Ⅰ中按步骤B)完成诱导结晶和静置沉淀后，再将上清液导入诱导结晶柱Ⅱ重复步骤B)中的诱导结晶过程，得到更高品质钙磷结晶体。
6.根据权利要求1所述所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：步骤B)的诱导结晶过程采取二级并联的形式，所述二级并联设有诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ，所述诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ分别将步骤A)得到的沉淀上清液的5%-25%导入诱导结晶柱反应器，进行诱导结晶。
7.根据权利要求1所述所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：当步骤C)的运行时间比步骤B)长2h以上时，步骤C)与步骤B)同时进行。
8.根据权利要求1所述所述强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，其特征在于：各步骤中均采用时间控制器实现对搅拌设备、曝气设备和阀门的启闭进行控制。
说明书
一种强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法
技术领域
本发明属于环境污水处理领域，尤其涉及脱氮除磷的同时回收磷的生活污水处理方法。
背景技术
目前，传统的城镇污水生物除磷脱氮工艺(如A2/O工艺)是相对较简单和成熟的工艺，但也存在一些问题，如硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，使氮、磷难以在同一系统中同时高效去除。有学者提出了双污泥反硝化除磷工艺可以解决传统工艺中存在的上述矛盾。然而，双污泥反硝化除磷工艺面临着实际应用时进水中氮和磷的比例很难恰好满足缺氧摄磷的要求。另一方面，污水中的磷是一种宝贵的资源，属于典型的沉积型循环物质，除了鸟粪及对海鱼的捕捞，磷没有再次回到陆地的有效途径。磷矿已成为不能满足国民经济发展需要的20种矿产之一。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明在双污泥反硝化除磷工艺中引入诱导结晶技术，并采用间歇性序批式的运行方式形成新型的强化除磷脱氮并兼有磷回收功能的工艺。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种强化脱氮除磷和磷回收的序批式生活污水处理方法，包括以下步骤：
A)将进水导入厌氧/缺氧/曝气反应器中，与静置在此反应器中的反硝化聚磷污泥混合搅拌，污泥消耗污水中碳源进行厌氧释磷反应2.0~4.0h后，停止搅拌后静置沉淀1.5~2.5h;
B)将步骤A)得到的上清液的10%-50%导入诱导结晶柱反应器，与静置在此反应器中的晶种曝气混合，同时投加一定浓度的钙盐，进行诱导结晶反应，进行3.0~5.0h后，停止曝气，静置沉淀0.5~1.0h后，将上清液导入硝化反应器;
C)将步骤A)得到的沉淀上清液的50%-90%导入硝化反应器，与静置在此反应器中的硝化污泥曝气混合，污泥将污水中得氨氮转化成硝氮，进行反应6~8h后，停止曝气和搅拌，静置沉淀1.5~2.5h;
D)将步骤C)得到的沉淀上清液导入厌氧/缺氧/曝气反应器，与静置在此
反应器中的反硝化聚磷污泥混合搅拌，污泥消耗硝酸盐同时聚磷，进行3.0~5.0 h后，停止搅拌，启动曝气设备进行曝气0.5 h~2 h以进一步聚磷，然后停止曝气，静置沉淀1.5~2.5h;
E)将步骤D)得到的沉淀上清液导出。
作为优选，步骤A)中所述的进水为城镇生活污水，总磷浓度大于等于4 mg/L，pH值应为7~9，化学需氧量应为150 ~450 mg/L，5日生物需氧量与化学需要量比值应大于0.3。
作为优选，步骤B)中所述的钙盐为氯化钙，投加的方式为连续投加，结晶柱中投加的钙与结晶柱中的磷摩尔浓度之比[Ca2+]/[PO43-]为0.5: 1~3:1。
作为优选，步骤B)中所述的晶种是方解石、石英砂或者羟基磷灰石，粒径为100目~300目。
作为优选，步骤B)的诱导结晶过程采取二级串联的形式，所述二级串联设有诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ，诱导结晶柱Ⅰ中按步骤B)诱导结晶和静置沉淀完成后，再将上清液导入诱导结晶柱Ⅱ重复步骤B)中的诱导结晶过程，得到更高品质钙磷结晶体。
作为优选，步骤B)的诱导结晶过程采取二级并联的形式，所述二级并联设有诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ，所述诱导结晶柱Ⅰ和诱导结晶柱Ⅱ分别将步骤A)得到的沉淀上清液的5%-25%导入诱导结晶柱反应器，进行诱导结晶，从而节省反应周期。
作为优选，当步骤C)的运行时间比步骤B)长2h以上时，步骤C)与步骤B)同时进行，从而节省反应周期。
作为优选，各步骤中均采用时间控制器实现对搅拌设备、曝气设备和阀门的启闭进行控制，从而实现全流程的自动化操作。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、适用于大部分的城镇生活污水，氮磷去除率较普通的污水脱氮除磷工艺有明显提高，出水总磷<0.5mg/L，无需深度处理可直接达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;2、可回收污水中的磷资源，实现磷资源回收再利用。