申请日2011.11.09
公开(公告)日2013.06.05
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F3/30; C01B25/02
摘要
本发明涉及一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，包括利用分格式水解池来水解进水中颗粒性及大分子难降解有机物，利用上流式厌氧/好氧交替式生物滤池来生长聚磷菌含量较高的生物膜，用以吸收、蓄积废水中的磷，同时吸收、氧化废水中的简单有机物及氨氮。利用过渡池收集上流式厌氧/好氧交替式生物滤池厌氧阶段出水、并暂时存放部分上流式厌氧/好氧交替式生物滤池好氧阶段出水，在磷回收池内将上流式厌氧/好氧交替式生物滤池所形成的富磷液中溶解性磷转化为固体磷进行回收。本发明流程简单，并能解决普通生物除磷/磷回收工艺中，磷回收液中磷浓度低、杂质含量高，磷回收效率低的问题。
权利要求书
1.一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，包括：
(1)废水进入分格式水解池(1)在兼氧条件下水解，出水进入上流式厌氧/好氧交替式生物 滤池(2)，生物滤池(2)首先进入厌氧阶段进行生物释磷，此时出水进入过渡池(7)，过渡 池(7)内废水在生物滤池(2)进入好氧阶段后重新进入生物滤池(2)进行生物吸磷/蓄磷; (2)当厌氧释磷液中溶解性磷浓度超过50mg/L时，系统进行磷回收操作：将生物滤池(2) 在厌氧阶段产生的厌氧释磷液排入磷回收池(8)，并在磷回收池(8)内投加磷回收剂形成含 磷固体;50～80%含磷固体进行回收，20～50%含磷固体留在磷回收池(8)内作为晶种供下一 轮磷回收过程使用，磷回收池(8)的上清液回流到水解池(1)中与进水一起进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(1)中的分格式水解池(1)内装有弹性填料。
3.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(1)中在生物蓄磷阶段结束后进入到磷回收运行操作时，须在分格式水解池(1)出水 口处通过管路投加简单有机物，所述简单有机物为>100mg/L的乙酸钠，补充生物滤池进水中 的易降解COD。
4.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(1)中的上流式厌氧/好氧交替式生物滤池(2)内装有颗粒性填料，颗粒性填料为粒径 在2～4mm间的石英砂或颗粒性活性炭。
5.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(1)中的上流式厌氧/好氧交替式生物滤池(2)反冲洗周期是普通生物滤池的2-40倍。
6.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(1)中的生物吸磷/蓄磷具体过程为废水中的磷被转化为聚磷颗粒贮存在填料表面与间 隙所生长固定的生物膜内，而含磷生物膜在废水重复经历厌氧/好氧循环后不断增殖后并不外 排，在池内积累，形成生物蓄磷。
7.根据权利要求6所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 生物膜由普通异养菌以及硝化菌构成。
8.根据权利要求7所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 普通异养菌为聚磷菌或反硝化菌。
9.根据权利要求1所述的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，其特征在于：所述 步骤(2)中的磷回收剂为镁盐溶液与铵盐溶液。
说明书
一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法
技术领域
本发明属于富集及回收废水中磷的领域，特别涉及一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法。
背景技术
磷资源与人类生命安全息息相关，在工业、生活中需求广泛。由于磷在自然界中的单向循环以及世界性的磷资源消费与日俱增，磷资源短缺将成为人类生存与经济活动的限制因素。我国一方面临磷资源匮乏的困境，另一方面，每年通过污水将大量的磷排放到水体，不仅造成磷资源白白流失，而且带来水体严重的富营养化现象，国民经济损失巨大。因此，开发从废水中除磷同时又能便捷地回收磷的新工艺尤为重要。发达国家已逐步开展废水磷回收的研究，欧盟制定的水框架指令对城市污水处理厂除磷作出了明确规定;西欧磷工业协会则提出要回收回用25%的磷;而美国、日本等国家已经开展了生产规模地废水磷回收工作。我国对污水除磷虽重视程度不断增加，但极少考虑磷的循环利用。因此，研制开发高效节能的废水除磷、磷回收技术是当前环境保护的热点问题。
针对来源广泛、废水量大的城市污水，当前已有废水磷回收技术仍然集中于对脱氮、除磷活性污泥工艺(BNR)或普通活性污泥所排放的剩余污泥(厌氧消化液或干化废液)内的磷进行回收，如Phostrip工艺。该类工艺不仅需要复杂的活性污泥系统、污泥厌氧消化系统做基础，而且用于进行磷回收的污泥厌氧上清液中有机物、SS、无机离子(如Ca2+、CO32-、S2-等)等杂质含量高，对该类含磷废液进行磷回收具有效率低、回收产物杂质含量高的特点。因此，可以通过简单、经济的技术手段来提高(用以进行磷回收)废液中磷浓度、并且同时降低回收液中杂质含量。但是当前国、内外已有的生物膜工艺仅仅以脱氮、除磷为目的，缺乏以生物蓄磷/回收磷为目标的处理工艺以及相应的系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，该方法流程简单，并能解决普通生物除磷/磷回收工艺中，磷回收液中磷浓度低、杂质含量高，磷回收效率低的问题。
本发明的一种处理含磷废水的生物蓄磷与回收磷的方法，包括：
(1)废水进入分格式水解池(1)在兼氧条件下水解，出水进入上流式厌氧/好氧交替式生物滤池(2)，生物滤池(2)首先进入厌氧阶段进行生物释磷，此时出水进入过渡池(7)，过渡池(7)内废水在生物滤池(2)进入好氧阶段后重新进入生物滤池(2)进行生物吸磷/蓄磷;
(2)当厌氧释磷液中溶解性磷浓度超过50mg/L时，系统进行磷回收操作：将生物滤池(2) 在厌氧阶段产生的厌氧释磷液排入磷回收池(8)，并在磷回收池(8)内投加磷回收剂形成含磷固体;50～80%含磷固体进行回收，20～50%含磷固体留在磷回收池(8)内作为晶种供下一轮磷回收过程使用，磷回收池(8)的上清液回流到水解池(1)中与进水一起进行处理。
所述步骤(1)中的分格式水解池(1)内装有弹性填料。
所述步骤(1)中在生物蓄磷阶段结束后进入到磷回收运行操作时，须在分格式水解池(1)出水口处通过管路投加简单有机物，所述简单有机物为>100mg/L(100～1350mg/L)的乙酸钠，补充生物滤池进水中的易降解COD。
所述步骤(1)中的上流式厌氧/好氧交替式生物滤池内装有颗粒性填料，颗粒性填料为粒径在2～4mm间的石英砂或颗粒性活性炭。
所述步骤(1)中的上流式厌氧/好氧交替式生物滤池反冲洗周期是普通生物滤池的2-40倍。
所述步骤(1)中的生物吸磷/蓄磷具体过程为废水中的磷被转化为聚磷颗粒贮存在填料表面与间隙所生长固定的生物膜内，而含磷生物膜在废水重复经历厌氧/好氧循环后不断增殖后并不外排，在池内积累，形成生物蓄磷。
所述生物膜由普通异养菌、聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌构成。
所述步骤(2)中的磷回收剂为镁盐溶液与铵盐溶液(通过管路单独投加)。
当废水为高碳高磷废水时，在所述上流式厌氧/好氧交替式生物滤池基础上再增加一上流式厌氧/好氧交替式生物滤池。
所述生物滤池与生物滤池结构、尺寸均相同，附属管路功能相同，两只生物滤池交替进行生物蓄磷、生物释磷，反冲洗交替进行。
本发明利用分格式水解池来水解进水中颗粒性及大分子难降解有机物，利用上流式厌氧/好氧交替式生物滤池来生长聚磷菌含量较高的生物膜，用以吸收、蓄积废水中的磷，同时吸收、氧化废水中的简单有机物及氨氮。利用过渡池收集上流式厌氧/好氧交替式生物滤池厌氧阶段出水、并暂时存放部分上流式厌氧/好氧交替式生物滤池好氧阶段出水，在磷回收池内将上流式厌氧/好氧交替式生物滤池所形成的富磷液中溶解性磷转化为固体磷进行回收。
有益效果
1.本发明与传统活性污泥生物除磷/磷回收系统相比，流程简单(省却污泥回流系统以及污泥厌氧消化处理系统)，占地小，负荷高。
2.本发明通过上游兼氧水解过程降低生物滤池进水中颗粒性、难降解有机物含量，增加生物滤池进水中易降解有机物(rbCOD)含量;
3.本发明连续的进水方式，保证了上流式厌氧/好氧交替式生物滤池内基质的连续、均匀供 给;利于在生物滤池内形成高生物量、聚磷菌高度富集的生物膜，利于后续的磷回收过程;
4.本发明采用高度富集的附着生长微生物固定、蓄积废水中的磷，并利用生物滤池排放的含磷废液回收磷。因此，所获得的磷回收液中溶解性磷含量高，有机物等杂质含量低，可提高后续磷回收过程中磷回收的效率与回收产品的纯度;
5.本发明可用于实验室研究、生活污水及部分小型工业、农业废水处理工程。