申请日2010.06.25
公开(公告)日2010.11.17
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法，包括：将污水通入厌氧池;再将厌氧池处理过的污水通入缺-好氧处理单元中前段的缺氧池中;将污水全部通过最末一级好氧池排出至沉淀池;将沉淀后的污泥排入至回流污泥浓缩池;将回流污泥浓缩池中的上清液排入最末一级好氧池;将回流污泥浓缩池中的污泥通过过预缺氧池排入最初的厌氧池进行循环处理。本发明进一步提供了相应的处理装置。本发明的优点在于，同现有技术中的A2O工艺相比，仅增加了一回流污泥浓缩池和一预缺氧池，并且通过对各个反应池之间连接关系的调整提高了反应效率。
权利要求书
1.一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法，包括：
将污水通入厌氧池;
再将厌氧池处理过的污水通入缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池中，所述缺-好氧处理单元由多个缺-好氧组合池首尾相连形成，其中至少包括从第一级的好氧池回流至同级的缺氧池的回流管道;
将污水全部通过最末一级好氧池排出至沉淀池;
将沉淀后的污泥排入至回流污泥浓缩池，沉淀池中的上清液作为净化水排出装置;
将回流污泥浓缩池中的上清液排入最末一级好氧池;
将回流污泥浓缩池中的污泥通过过预缺氧池排入最初的厌氧池进行循环处理。
2.根据权利要求1所述的多级的生物脱氮除磷污水 处理方法，其特征在于，在污水经过多级缺-好氧处理单元的过程中，在每一级的缺氧池测定其硝酸盐类的浓度，如该池中的硝酸浓度不够，则将本级或以下某一级的好氧池出水回流至此级缺氧池中循环处理，以强化系统的反硝化能力。
3.根据权利要求1所述的多级的生物脱氮除磷污水处理方法，其特征在于，污水从厌氧池排出后，仅通入缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池中，而并不通入最后一级或者自最后一级起的连续两级或者三级缺氧池中。
4.一种多级的生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，包括一厌氧池、多个由一缺氧池和一好氧池组成的缺-好氧组合池、一沉淀池、一回流污泥浓缩池和一预缺氧池，多个缺好氧组合池首尾相连形成多级缺-好氧处理单元，污水的进水管连接至厌氧池，厌氧池再直接连接至缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池，多级缺-好氧处理单元的最末一个好氧池连接至沉淀池，沉淀池连接装置的出水管，沉淀池还通过回流污泥浓缩池和预缺氧池连接至厌氧池形成外部回流管道，回流污泥浓缩池进一步和最末一级好氧池之间形成上清液回流管道。
5.根据权利要求4所述的多级的生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，多级缺-好氧处理单元的最后一级或者自最后一级起的连续两级或者三级缺氧池并不与厌氧池连接。
6.根据权利要求4所述的多级的生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，每个好氧池与同一级的缺氧池以及以上各级的缺氧池之间具有内部回流管道。
7.根据权利要求4所述的多级的生物脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述厌氧池的类型选自于单池或者多个串联池中的一种。
说明书
一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法以及装置
【技术领域】
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法以及装置。
【背景技术】
A2O是“厌氧-缺氧-好氧”(Anaerobic-Anoxic-Oxic)的英文缩写，A2O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的综合。其装置的结构示意图如附图1所示，污水依次进入厌氧池1、缺氧池2和好氧池3，最后经过回流池4排出，回流池4将污水下部的污泥经过外部回流管5重新通入厌氧池1进行循环处理，在好氧池3和缺氧池2之间还设置一内部回流管6。
在该装置内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧池3中，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐;在缺氧池2中，反硝化细菌将内部回流管6带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的;在厌氧池1中，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，而在好氧池3中，聚磷菌则超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。
A2O工艺的优点在于，厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能;在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺;在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀;污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。
现有技术条件下，图1所示的A2O工艺能将排放污水中的总磷排放量控制在1～15mg/L以内，总氮排放量控制在20～25mg/L。但是，随着世界各地对环境保护的日益重视，对排放污水中的总氮和总磷含量标准越来越苛刻。例如对于中国大陆地区而言，要求总磷排放量小于0.5mg/L，总氮排放量小于15mg/L，显然现有技术已经不能达到这一要求。
针对这一问题，目前提出了很多解决方案，例如Roderick D.Reardon等人在2003Water Environment Federation中提出的步进式给料(STEP-FEED)工艺，在与传统工艺达到相同的10mg/L总氮排放指标的情况下，单位时间内处理的污水量是传统工艺的两倍，且节约成本。
日本的研究小组则将重点放在化学除磷上，改用化学药剂代替现有技术中的聚磷菌生物除磷技术，也取得了较好的效果，但大量使用化学药剂所带来的对环境的负面影响仍然处在研究阶段。
中国的研究小组也致力于对A2O工艺的改进，可以参考申请号为200610119326.1、200710191174.0以及200610117730.5等中国专利或者专利申请中所披露的内容。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，提供一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法以及装置，以现行A2O系统中的反应池作为基础，在不大量增加占地和化学药剂的基础上，更有效的过滤污水中的总氮和总磷含量。
为了解决上述问题，本发明提供了一种多级的生物脱氮除磷污水处理方法，包括：将污水通入厌氧池;再将厌氧池处理过的污水通入缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池中，所述缺-好氧处理单元由多个缺-好氧组合池首尾相连形成，其中至少包括从第一级的好氧池回流至同级的缺氧池的回流管道;将污水全部通过最末一级好氧池排出至沉淀池;将沉淀后的污泥排入至回流污泥浓缩池，沉淀池中的上清液作为净化水排出装置;将回流污泥浓缩池中的上清液排入最末一级好氧池;将回流污泥浓缩池中的污泥通过预缺氧池排入最初的厌氧池进行循环处理。
作为可选的技术方案，在污水经过多级缺-好氧处理单元的过程中，在每一级的缺氧池测定其硝酸盐类的浓度，如该池中的硝酸浓度不够，则将本级或以下某一级的好氧池出水回流至此级缺氧池中循环处理，以提高系统的反硝化能力。
作为可选的技术方案，污水从厌氧池排出后，仅通入缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池中，而根据进水条件及出水要求并不必须直接通入最后一级或者自最后一级起的连续两级或者三级缺氧池中。
本发明进一步提供了一种多级的生物脱氮除磷污水处理装置，包括一厌氧池、多个由一缺氧池和一好氧池组成的缺-好氧组合池、一沉淀池、一回流污泥浓缩池和一预缺氧池，多个缺好氧组合池首尾相连形成多级缺-好氧处理单元，污水的进水管连接至厌氧池，厌氧池再直接连接至缺-好氧处理单元中前段的第一级或者自前段第一级起连续的多级缺氧池，多级缺-好氧处理单元的最末一个好氧池连接至沉淀池，沉淀池连接装置的出水管，沉淀池还通过回流污泥浓缩池和预缺氧池连接至厌氧池形成外部回流管道，回流污泥浓缩池进一步和最末一级好氧池之间形成上清液回流管道。
作为可选的技术方案，多级缺-好氧处理单元的最后一级或者自最后一级起的连续两级或者三级缺氧池并不与厌氧池连接。
作为可选的技术方案，每个好氧池与同一级的缺氧池以及以上各级的缺氧池之间具有内部回流管道。
作为可选的技术方案，所述厌氧池的类型选自于单池或者多个串联池中的一种。
本发明的优点在于，同现有技术中的A2O工艺相比，仅增加了一回流污泥浓缩池和与其连接的一预缺氧池，并且通过对各个过滤池之间连接关系的调整提高了过滤效率，具体在于：
沉淀池通过回流污泥浓缩池和预缺氧池连接至最初的厌氧池形成了外部回流管道，减少了整个系统的流量，从而减小了VFA的稀释，同时也控制了硝酸盐类的负面作用优化了生物除磷环境，增加了污泥浓度及除最后上清液进入段(最后一级的好氧池)外所有前端区域的实际停留时间，即强化了上述的生物除磷及反硝化反应之外，也增加了硝化菌的总量，实际硝化反应时间，以及前端区域的反应物浓度，强化了硝化及反硝化反应，保证了系统有机氮氮氨以及总氨的去除率。
污泥浓缩工艺使得预缺氧池的污泥浓度及停留时间都大大提高了。预缺氧池高污泥浓度内源降解的需氧量及加大的实际停留时间已经充分满足了进入厌氧池的硝态氮降至足够低的要求，这使得全部废水进入前部厌氧池变得可行。
通过采用多级的缺-好氧处理单元，充分利用了有限的碳源，将需要的外加碳源降低到了最低的限度，同时也在不增加池容的基础上使系统能够满足总氮排放的需要。
厌氧池的混合液分流至四级缺-好氧处理单元中的前三个缺氧池中，其目的在于确保所有有限原废水碳源在缺氧池中用于反硝化，同时通过多段降解的方式提高了总反应速率，特别是前段的反应速率，强化了硝化及反硝化反应，从而使得系统出水总氮能降至最低水平。