从废水中生物去除磷

　　申请日1993.11.06

　　公开(公告)日1994.06.01

　　IPC分类号C02F3/30; C02F3/14; C02F3/12

　　摘要

　　一种处理废水的方法，包括以下步骤：

　　(a)在厌氧条件下将废水(1)与活性污泥(4)混合;

　　(b)将步骤(a)之产物移至一容器(B);

　　(c)对容器(B)所含之物进行曝气;

　　(d)使容器所含之物沉降，并分成流出液层(3) 和活性污泥层;

　　(e)将至少一部分处理后的流出物(3)倾析出来，和

　　(f)将至少一部分步骤(d)所得的活性污泥(4)再循环至(a)，以提供步骤(a)中的污泥。

　　権利要求書

　　1、一种处理废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　(a)在厌氧条件下将废水与活性污泥混合;

　　(b)将步骤(a)之产物移至一容器;

　　(c)对容器所含之物进行曝气;

　　(d)使容器所含之物沉降，并分成流出液层和活性污泥层;

　　(e)将至少一部分处理后的流出物倾析出来，和

　　(f)将至少一部分步骤(d)所得的活性污泥再循环至(a)，以提供步骤(a)中的污泥。

　　2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，活性污泥中包括一定浓度的去除磷的细菌。

　　3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，活性污泥含有其他微生物。

　　4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，去除磷的细菌是不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。

　　5、如权利要求1-4所述的任一方法，其特征在于，活性污泥与废水的比例为0.2∶1-3∶1(污泥∶废水)。

　　6、如权利要求1-5所述的任一种方法，其特征在于，来自步骤(a)的厌氧阶段并流入步骤(b)的容器的液流在步骤(c)中是基本连续的。

　　7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，流入步骤(b)的容器的液流在步骤(c)和(d)是基本连续的。

　　8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，流入步骤(b)的容器的液流在步骤(c)，(d)和(e)中是基本连续的。

　　9、如权利要求1-8任一条所述的方法，其特征在于，在步骤(a)是进行0.5-4小时。

　　10、如权利要求1-9所述任一种方法，其特征在于，还包括将再循环的活性污泥反硝化并与步骤(a)的废水混合。

　　11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，至少有步骤(a)的部分废水被加入至反硝化的活性污泥。

　　12、如权利要求1-11所述的方法，其特征在于，活性污泥是基本上反硝化的。

　　13、一种处理废水的方法，其特征在于，基本上由任一附图所述。

　　说明书

　　本发明涉及废水处理，尤其涉及从废水中通过生物方式去除磷。

　　处理污水和其他废水的最简单形式包括：将废水(食物)、空气和微生物混合在一起，以产生一种生物过程。该生物过程将“食物”分解成更易于排放的产物。于1913年建立的活性污泥(activatedsludge，AS)方法目前正以多种形式广泛地用于这种目的。

　　在传统的活性污泥方法中，在初筛和沉降之后，将污水通过曝气池，接着通入澄清器。从澄清器的池中收集的一部分生物活性污泥被再循环，加入注入废水流中并且占流入曝气池的液流的约25-200%。平衡污泥被注入厌氧的污泥消化单元。

　　在曝气池中，碳氢化合物以及还原形式的硫、氮和其他元素被氧化。含氮的化合物被氧化成硝酸(根)(硝酸化作用)。在无氧的反应器中，硝酸根被还原成氮气(反硝化作用)。

　　在污水处理技术中，正如此处用于的那样，“无氧”意指不存在氧气但是存在硝酸根，而“厌氧”意指氧气和硝酸根都不存在。

　　活性污泥方法已被发展成具有多种形式的连续进行的方法，例如Wuhrmann法，Ludzack-Eitting法和Bardenpho法。这些方法的共同之处在于：流入液体被连续地处理并且连续依次通过一系列的反应器，在每个反应器中将条件控制成特定的反应条件。在一个或多个反应器中维持曝气条件以加速硝酸化作用，而在一个或多个反应器中维持无氧条件以加速反硝化作用。流出的液流经沉降，一部分污泥被连续地再投入缩环。这些方法之间的差别之处在于污泥再循环的设置，采用的反应室的数目以及用于最初控制的参数的选择。

　　连续法的资本密集型的并且适用于处理人口众多的城市的废水。

　　随着连续法的发展，建立了间歇延长曝气法(intermittentextended aeration process，IEA)。在该方法中，通气、沉降和倾析之间的循环程序在单一容器中进行。在曝气阶段，进行硝酸化(作用)。在沉降阶段建立无氧条件，此时进行反硝化作用。接着，在沉降的污泥上的上表面层被倾析。废污泥被回收并可以倒于污泥贮留池中或者经过其他污泥处理过程。在循环的每个步骤中，基本上容器的全部含量的污泥都处于同一条件。典型的，该系统是以连续流入液体形式进行的。

　　不同形式的IEA方法已经相当成功地运行了25年之久或更久，并且其优点在于，对于人口少或中等的地区，处理厂建造成本低，可靠并且相对易控制。该方法通常能高度地去除BOD，SS和氮。它能大范围负载量进行操作，并且流入液流的快速波动对其影响很小。控制主要是通过调节氧气输入量(曝气/不曝气时间)和污泥总量而实现。

　　在70年代，在将连续的AS法改进成能有效地去除磷和氮方面产生了兴趣。生物去磷的基本原理在于：在厌氧条件下将“食物”与微生物接触，导致微生物将可溶的底物转变成乙酸根，而另一些选择的微生物则释放磷并吸收乙酸根。在随后的通气条件下，贮存的乙酸根被用于产生能量，用于生长以及用于补充多聚磷酸盐的贮量。这样，磷的摄入量大于释放量。

　　去除氮和去除磷在某种程度上是互相竞争的过程，因为硝酸根的存在会抑制磷的释放，而且反硝化作用消耗了去除磷的细菌生长所需的可溶性底物。

　　大量对连续法进行的改进都是为了同时实现生物去除氮和去除磷，例如Phoredox法和改良的UCT法。因此，连续法变得更复杂，从而难以控制，而且实际上的磷去除还会进一步增加处理厂和操作中的复杂性。

　　在约1982年之后，还对IEA法作了大量改良方面的尝试，以便在降低氮的同时降低磷的浓度。典型的，未改良的IEA法可去除约20%的磷。已经表明，当曝气、沉降和倾析循环对去除氮是有效的时，通过引入阶段性的无氧混合和污泥沉降步骤，可以去除磷和氮。随后的进展已经探讨了多种涉及顺序的策略，包括交替地进行厌氧循环和曝气条件。但是，目前为止这种IEA法还不能与连续流一起运行，并且只有在厌氧阶段时，原污水才是可接受处理的。还发现很难控制流出液流中氨浓度的波动，即将流出流中氨浓度维持于平均低于3mg/l。总之，目前为止提出的改良IEA法都难控制并且不实用。

　　本发明的一个目的在于，提供一种废水处理的方法，它至少改进了已有技术中的某些缺陷。另一目的在于，提供一种方法，它保留了IEA处理系统的优点，即控制的简便性和相对较低的成本投资，同时又允许连续流入废水并能有效去除磷和氮。

　　一方面，本发明包括一种方法，它包括以下步骤：