申请日2006.11.09
公开(公告)日2007.06.06
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及一种污水处理方法及其设备。一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理方法，其特征在于它包括如下步骤：1)生活污水注入序批式活性污泥反应器中;2)序批式活性污泥反应器中的活性污泥与生活污水混合液经过处理后通过离心将混合液上清液与悬浮固体分离，上清液外排，悬浮固体进入Mg盐溶胞反应器;3)进入Mg盐溶胞反应器中的悬浮固体投加含Mg(OH)2的碱液进行碱热溶胞;4)经碱热溶胞处理后的污泥混合液回流至序批式活性污泥反应器中，循环步骤1)-步骤4)，一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备停止工作时将序批式活性污泥反应器中的磷酸铵镁回收。本发明具有无污泥排放、污水处理效果好、操作简单的特点。
权利要求书
1.一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)、生活污水注入序批式活性污泥反应器中，序批式活性污泥反应器按照瞬时进水- 厌氧搅拌-好氧曝气-静置沉淀四个步骤进行生活污水的处理;
2)、序批式活性污泥反应器中的活性污泥与生活污水混合液经过处理后通过离心将混 合液上清液与悬浮固体分离，上清液外排，悬浮固体进入Mg盐溶胞反应器;
3)、进入Mg盐溶胞反应器中的悬浮固体投加含Mg(OH)2的碱液进行碱热溶胞， 使微生物的细胞发生胞溶，控制碱热溶胞温度条件为T=40℃-80℃，气压为1-2atm，反应时 间为0.5h-3h;其中悬浮固体与含Mg(OH)2的碱液的重量比为：悬浮固体/含Mg(OH)2 的碱液=90-99.9/0.1-10;
4)、经碱热溶胞处理后的污泥混合液回流至序批式活性污泥反应器中，循环步骤1)- 步骤4)，一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备停止工作时将序批式活性污泥 反应器中 的磷酸铵镁回收。
2.根据权利要求1所述的一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理方法，其特征在于：所 述的含Mg(OH)2的碱液中Mg(OH)2的重量含量为95%-100%，NaOH或KOH的重量 含量为0%-5%。
3.一种实现权利要求1方法的一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备，它包括污水 箱(1)、搅拌装置(4)、SBR反应器(5)、离心机(10)，第一水管(3)的输入端与 污水箱(1)的下部相连通，第一水管(3)的输出端位于SBR反应器(5)内，第一水管(3) 上设有第一截止阀(2);SBR反应器(5)内设有搅拌装置(4);第二水管(7)的输入 端与SBR反应器(5)的下部相连通，第二水管(7)上设有第二截止阀(6)，第二水管(7) 的输出端与离心机(10)的输入端相联，离心机(10)的上清液输出端与上清液外排管(11) 相连通，离心机(10)的悬浮固体输出端与第四水管(12)相连通;其特征在于：第四水 管(12)的输出端与Mg盐溶胞反应器(14)的输入端口相连通，Mg盐溶胞反应器(14) 内为空腔，Mg盐溶胞反应器(14)上端为开口，Mg盐溶胞反应器(14)的输出端口与第 五水管(16)的输入端相连通，第五水管(16)的输出端与污泥回流泵(17)的输入端口 相连通，污泥回流泵(17)的输出端口与第六水管(19)的输入端相连通，第六水管(19) 的输出端位于SBR反应器(5)内。
4.根据权利要求4所述的一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备，其特征在于：所 述的第五水管(16)上设有第四截止阀(15)，第六水管(19)上设有第五截止阀(18)。
说明书
一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及其设备，特别是涉及一种反硝化除磷污水处理方法及 其设备。
背景技术
生物除磷脱氮(Biological Nutrient Removal-BNR)方法具有同步去除污水中N、P等有机污 染物的优点而得到深入的研究和广泛的应用。目前的生物除磷脱氮技术主要根据厌氧、缺 氧、好氧等池子的大小、排列、数量增减以及混合液循环和回流方式的变化发展而来的。 例如由A2/O工艺改进而来的UCT、VIP、JHB等工艺，均获得了很好的同步脱氮除磷的效 果。另外，也有通过控制曝气供氧量在构筑物内形成厌氧和缺氧环境而实现同步脱氮除磷 的效果，例如氧化沟和SBR工艺。在实际污水处理工艺中得到应用的处理技术主要有： Bardenpho法、A/O法、MUCT法、Phoredox法等，这些工艺主要是为了解决污水处理中的下 列问题进行的：要实现污水中氨氮的硝化，对自养硝化菌而言必须保证有较长时间的泥龄 而要实现除磷，对于聚磷菌(PAOs)而言则必须要有较短时间的泥龄。这些实际运行的工 艺实现了在污水脱氮和除磷过程中除磷菌和硝化细菌不同的污泥龄的矛盾。然而这些处理 方法存在着投资与运行成本高，工艺复杂等缺点。随着污水生物除磷脱氮技术的发展，传 统研究工艺构筑物的方法已经转到对脱氮除磷微生物特性的研究，并取得了重大的突破， 特别是反硝化聚磷菌(DPBs-Denitrifying P-bacteria)的发现，这类聚磷菌独特之处就在于 它不仅能够以氧气作为电子受体聚磷，而且在缺氧条件下能够以硝酸盐代替溶解氧作为电 子受体进行聚磷，同时将硝酸盐还原成N2或氮化物，而结合生物反硝化除磷脱(Denitnfying PAOs-DNPAO)原理的单泥生化处理系统以结构简洁、投资省、运行费用低、易于实现在线 自动控制等优势，正得到广泛的研究。然而，该工艺存在着反硝化除磷和脱氮效果不稳定 的问题同时如何处理剩余污泥也成为有待解决的关键技术问题。目前，国内外现有的反硝 化除磷的常用技术有：(1)在SBR反应器内调节厌氧---缺氧---好氧(A---AN---O)的运行方式 在一个反应器内实现强化反硝化除磷的目的。(2)在反应器反硝化除磷阶段投加碳源，如 甲醇，以提高反硝化阶段的C/N，实现强化反硝化除磷的目的。(3)将水处理构筑物的初沉 池污泥或二沉池污泥进行厌氧硝化实现强化反硝化除磷。然而这些反硝化除磷的技术存在 运行效果不稳定，一次性投资成本过高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无污泥排放、污水处理效果好、操作简单的一体化溶胞强 化反硝化除磷污水处理方法及其设备。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理方法， 其特征在于它包括如下步骤：
1)、生活污水注入序批式活性污泥反应器中，序批式活性污泥反应器按照瞬时进水- 厌氧搅拌-好氧曝气-静置沉淀四个步骤进行生活污水的处理;
2)、序批式活性污泥反应器中的活性污泥与生活污水混合液经过处理后通过离心将混 合液上清液与悬浮固体分离，上清液外排，悬浮固体进入Mg盐溶胞反应器;
3)、进入Mg盐溶胞反应器中的悬浮固体投加含Mg(OH)2的碱液进行碱热溶胞， 使微生物的细胞发生胞溶，控制碱热溶胞温度条件为T=40℃-80℃，气压为1-2atm，反应时 间为0.5h-3h;其中悬浮固体与含Mg(OH)2的碱液的重量比为：悬浮固体/含Mg(OH)2 的碱液=90-99.9/0.1-10;
4)、经碱热溶胞处理后的污泥混合液回流至序批式活性污泥反应器中，循环步骤1)- 步骤4)，一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备停止工作时将序批式活性污泥反应器中 的磷酸铵镁回收。
所述的含Mg(OH)2的碱液中Mg(OH)2的重量含量为95%-100%，NaOH或KOH 的重量含量为0%-5%。
一种实现上述方法的一体化溶胞强化反硝化除磷污水处理设备，它包括污水箱1、搅拌 装置4、SBR反应器5、离心机10，第一水管3的输入端与污水箱1的下部相连通，第一水 管3的输出端位于SBR反应器5内，第一水管3上设有第一截止阀2;SBR反应器5内设 有搅拌装置4;第二水管7的输入端与SBR反应器5的下部相连通，第二水管7上设有第 二截止阀6，第二水管7的输出端与离心机10的输入端相联，离心机10的上清液输出端与 上清液外排管11相连通，离心机10的悬浮固体输出端与第四水管12相连通;其特征在于： 第四水管12的输出端与Mg盐溶胞反应器14的输入端口相连通，Mg盐溶胞反应器14内 为空腔，Mg盐溶胞反应器14上端为开口，Mg盐溶胞反应器14的输出端口与第五水管 16的输入端相连通，第五水管16的输出端与污泥回流泵17的输入端口相连通，污泥回流 泵17的输出端口与第六水管19的输入端相连通，第六水管19的输出端位于SBR反应器5 内。
所述的第五水管16上设有第四截止阀15，第六水管19上设有第五截止阀18。
与现有的反硝化除磷工艺相比，本发明具有以下有益效果：(1)由于序批式活性污泥 反应器中的活性污泥与生活污水混合液经过处理后通过离心将混合液上清液与悬浮固体分 离，上清液外排(即净化水)，而悬浮固体进入Mg盐溶胞反应器，经碱热溶胞处理后的污 泥混合液回流至SBR反应器中，循环步骤1)-步骤4)，由于序批式活性污泥反应器(SBR) 处理的生活污水中有含氮有机物的存在，可以生成磷酸铵镁(MgNH4PO4)，一体化溶胞强 化反硝化除磷污水处理设备停止工作时将磷酸铵镁(MgNH4PO4)回收可用于制备鸟粪石; 因此整个工艺系统在运行周期内可以实现无污泥排放。(2)本工艺系统强化了反硝化的效 果，对生活污水中的总磷TP去除率可以达到95%以上，污水处理效果好。(3)整个工艺设 备主要由普通的SBR、离心机、碱热溶胞反应器等组成运行维护方便，操作简单易行。同 时处理后污泥富含磷酸铵镁(MgNH4PO4)可以制备鸟粪石肥料。