申请日2010.04.09
公开(公告)日2011.10.12
IPC分类号C02F3/10; C02F3/30
摘要
本发明涉及一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，将好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器串联，将污水分成两股，一股水流经好氧生物膜反应器过滤处理后进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，另一股水流直接进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，处理后的两股水流从低氧生物膜反应器中排出即可。与现有技术相比，本发明通过分流好氧、低氧两段进水比、调整水力停留时间、进水碳氮比等操作实现好氧段强化硝化、低氧段强化反硝化，同时好氧段弥补分硝化、低氧段弥补硝化过程，达到低碳氮比污水深度脱氮效果，利用页岩陶粒吸附除磷，通过反冲洗摩擦再生磷吸附点，恢复物化除磷效能，并更新生物膜，恢复生物膜活性，具有高效、低耗的优点。
权利要求书
1.一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器串联，将污水按水流体积1∶1分成两股，一股水流经好氧生物膜反应器过滤处理后进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，另一股水流直接进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，处理后的两股水流从低氧生物膜反应器中排出即可。
2.根据权利要求1所述的一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述的污水为低碳高氮污水，污水中的碳为有机碳，氮的存在形态以氨氮和有机氮为主。
3.根据权利要求1所述的一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述的好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器结构相同，由集泥斗、进水管、进气管、配水配气室、承托层、滤层及出水区构成，所述的集泥斗设在反应器底部，所述的进水管及进气管设在集泥斗两侧，污水及空气经该进水管及进气管进入反应器，所述的配水配气室设在集泥斗上部，所述的滤层经承托层支撑在配水配气室的上部，所述的出水区设在滤层的上部。
4.根据权利要求3所述的一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述的滤层中采用的滤料为页岩陶粒，该滤料粒径为3-5mm，其化学成分包括SiO2、Al2O3及Fe2O3。
5.根据权利要求1所述的一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述的污水在好氧生物膜反应器中的停留时间为10h，污水在低氧生物膜反应器中的停留时间为5h。
6.根据权利要求1所述的一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，所述的好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器在过滤处理时采用气、水同向的升流式进入滤层进行处理，对滤层中的滤料进行冲洗时采用连续水冲、间歇气冲的方式。
说明书
一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，尤其是涉及一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法。
背景技术
目前针对有机碳源含量低的污水的脱氮除磷处理，仍以悬浮式活性污泥法为主要工艺，由于有机物负荷低，污泥活性较低且易解体。实践中常结合物化絮凝的措施强化活性污泥絮体的稳定性，但往往会增加污泥中重金属和高分子有机物等的含量，加大剩余污泥处置难度。
为了避免悬浮式活性污泥法工艺的不足，生物膜处理技术的应用越来越广泛。目前直接用于污水生物处理过程的生物膜反应池中，多采用聚乙烯材料填料为生物膜载体，如(半)软性填料、组合式填料、弹性填料、球形或斜管形填料等。这些填料的优点是比表面积大、稳定性好、不易堵塞;缺点是溶解氧传质阻力大、内层生物膜老化后形成大量死泥，造成污泥产量大，生物膜活性低。粒状滤料作为生物膜载体主要用于污水深度处理过程中，主要有各种陶粒、无烟煤等，其优点是稳定性好、比表面积较大、表面生物膜随水流或气流剪切力作用而更新快，生物膜活性高，溶解氧传质好等;缺点是颗粒间空隙小，容易堵塞。本研究针对低浓度、低碳氮比污水的水质特点，提出以当量粒径为5mm左右的粒状页岩陶粒作为生物膜载体用于此类污水生物处理，是在充分发挥粒状填料的优势的基础上，利用了原水有机底物浓度低的特点，运行中通过水流和气流的剪切作用，削弱了粒状滤料层易堵塞的不足。同时，发挥页岩陶粒内含有种Fe、Al等矿物质，利于生物膜生长且可吸附除磷的优势，保证其对原水中总磷的吸附去除。
传统的好氧硝化、缺氧反硝化生物脱氮过程中，有研究表面，当原水COD/TKN>8.0时，反硝化所需有机碳源才较充足。对于低碳氮比污水尤其是COD/TKN<5.0的我国南方大部分城市污水而言，传统生物脱氮效能常因有机碳源不足而受到限制。本发明的立足点是通过好氧-低氧生物膜过程，充分发挥生物膜内好氧微区和缺氧微区共存的特性，分别调节好氧和低氧生物膜段DO环境，实现好氧生物膜段强化硝化、弥补反硝化和低氧生物膜段强化反硝化、弥补硝化的氮转化效能，进而优化原水中有限的有机碳源的利用，实现低碳氮比污水的深度生物脱氮效能。
对于低碳氮比污水而言，原水中有机碳源满足反硝化脱氮尚且不足，若要求生物除磷，则因有机碳源受限不仅不能实现理想的生物除磷效果，还会影响生物脱氮效能。本发明选择页岩陶粒作为滤料，发挥其富含多种Fe、Al等矿物质可吸附除磷的优势，通过物化吸附除磷，不仅解决了生物脱氮除磷的矛盾，还优化了有机碳源用于生物脱氮的应用过程，进而在保证除磷的前提下，提高了生物脱氮效能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效、低耗的经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种经生物膜深度脱氮除磷的污水处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器串联，将污水按水流体积1∶1分成两股，一股水流经好氧生物膜反应器过滤处理后进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，另一股水流直接进入低氧生物膜反应器进行过滤处理，处理后的两股水流从低氧生物膜反应器中排出即可。
所述的污水为低碳高氮污水，污水中的碳为有机碳，氮的存在形态以氨氮和有机氮为主。
所述的好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器结构相同，由集泥斗、进水管、进气管、配水配气室、承托层、滤层及出水区构成，所述的集泥斗设在反应器底部，所述的进水管及进气管设在集泥斗两侧，污水及空气经该进水管及进气管进入反应器，所述的配水配气室设在集泥斗上部，所述的滤层经承托层支撑在配水配气室的上部，所述的出水区设在滤层的上部。
所述的滤层中采用的滤料为页岩陶粒，该滤料粒径为3-5mm，其化学成分包括SiO2、Al2O3及Fe2O3。
所述的污水在好氧生物膜反应器中的停留时间为10h，污水在低氧生物膜反应器中的停留时间为5h。
所述的好氧生物膜反应器及低氧生物膜反应器在过滤处理时采用气、水同向的升流式进入滤层进行处理，对滤层中的滤料进行冲洗时采用连续水冲、间歇气冲的方式。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过分流好氧、低氧两段进水比、调整水力停留时间、进水碳氮比等操作实现好氧强化硝化、低氧强化反硝化，达到深度脱氮效果;
(2)利用生物膜内好氧、缺氧分区结构，达到好氧弥补反硝化和低氧池弥补硝化效能，以保证出水水质，利用页岩陶粒吸附除磷;
(3)通过反冲洗摩擦再生磷吸附点，恢复物化除磷效能，并更新生物膜，恢复生物膜活性，具有高效、低耗的优点。