專利名稱：一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水脫氮除磷的方法。
技術(shù)背景隨著我國(guó)城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，普通的生物處理工藝已經(jīng)不能滿 足要求，特別是污水中氮和磷含量很難得到有效的去除。目前，大多數(shù)污水處理廠污水除磷脫氮工藝為活性污泥法A20工藝，但是A20工藝還存在以下問 題一、A20工藝的脫氮和除磷對(duì)污泥齡的要求不同，硝化脫氮時(shí)污泥齡為 15天以上，而除磷時(shí)泥齡為8天以內(nèi)，因污泥齡無法同時(shí)滿足脫氮和除磷的 要求，八20工藝對(duì)城市污水除磷脫氮的效果差；二、八20工藝在處理過程中需 要定期排放剩余污泥，這些剩余污泥經(jīng)過厭氧濃縮消化處理后，會(huì)將細(xì)胞內(nèi)磷 釋放出來重新進(jìn)入水中，對(duì)水質(zhì)造成二次污染，且A20工藝在處理過程中需 要投加碳源以實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的，八20工藝多用乙酸鈉作為碳源，乙酸鈉的 價(jià)格高，增加了污水處理的成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的A20工藝處理城市污水存在的脫氮除磷效果差， 成本高的問題，而提供了一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法。本發(fā)明城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法按照以下步驟進(jìn)行a、 二次沉淀池 中占剩余污泥總體積10% 40%的污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后與城市污水一 起進(jìn)入到厭氧環(huán)境的初次沉淀池中進(jìn)行水解酸化處理，初次沉淀池的水力停留 時(shí)間為0.5 2h，表面負(fù)荷為0.8~1.21113/1112七；b、步驟a中經(jīng)初次沉淀池水解酸 化處理后的泥水混合液和二次沉淀池中回流的污泥一起進(jìn)入?yún)捬醵?，厭氧段?水力停留時(shí)間為l~1.5h,外回流比為50%~100%; c、步驟b中的出水和好氧 段回流的泥水混合液進(jìn)入到缺氧段，缺氧段的水力停留時(shí)間為1 1.5h，泥水混 合液的內(nèi)回流比100%~300%; d、步驟c處理后的體積百分比為20%~80%的 泥水混合液進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水分離，配水沉淀池的水力停留時(shí)間為 0.5~1.5h; e、步驟d中配水沉淀池的上清液進(jìn)入到化學(xué)反應(yīng)沉淀池，化學(xué)沉淀時(shí)間為25 35min，化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為5 15min，除磷藥劑的投加量為5~30mg/L; f、步驟e的出水和步驟c中剩余的沒有進(jìn)入步驟d配水沉淀池的泥水混合液 一同進(jìn)入到好氧段中，好氧段的水力停留時(shí)間為6 8h，好氧段的氣水比為20:l; 七、好氧段排出的泥水混合液進(jìn)入到二次沉淀池中進(jìn)行泥水分離，二次沉淀池 的水力停留時(shí)間為2 3h，表面負(fù)荷為0.4~0.8m3/m2.h， 二次沉淀池的上清液出 水即為脫氮除磷后的城市污水。本發(fā)明將二沉池中部分剩余污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后進(jìn)入到初次沉淀 池中，在厭氧條件下充分水解酸化，將胞外大分子有機(jī)物分解為易于生物利用 的小分子有機(jī)酸，為厭氧段的聚磷菌釋磷和缺氧段的反硝化提供了碳源；本發(fā) 明的厭氧段的主要作用是使聚磷菌釋放細(xì)胞內(nèi)的磷，而缺氧段的主要作用是將 從好氧段內(nèi)回流的泥水混和液中含有的硝酸鹽氮通過反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓?達(dá)到生物脫氮的目的；缺氧段的部分泥水混合液進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水 分離進(jìn)行泥水分離，上清液再進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)沉淀池，化學(xué)反應(yīng)沉淀池里的除磷 藥劑與泥水混合液中的磷充分反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，達(dá)到化學(xué)除磷目的，上清 液回流至好氧段進(jìn)水端，化學(xué)污泥經(jīng)過脫水處理后可再利用；本發(fā)明的好氧段 利用異養(yǎng)微生物降解水中有機(jī)物，降低COD,并利用硝化細(xì)菌將污水中的氨 氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，硝酸鹽氮通過內(nèi)回流至缺氧段反硝化脫氮，而聚磷菌在好 氧條件下過量吸收水中磷，從而實(shí)現(xiàn)生物除磷。本發(fā)明的方法將生物脫氮、生物除磷和化學(xué)除磷結(jié)合起來，將缺氧段處理 后的部分泥水混合物進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水分離，經(jīng)分離后的上清液進(jìn) 入得到化學(xué)反應(yīng)沉淀池中，通過投加除磷藥劑進(jìn)行除磷，提高了除磷效率；另 外，本發(fā)明的方法減少了污泥的排放量，延長(zhǎng)了污泥的泥齡，有利于硝化細(xì)菌 的生長(zhǎng)，提高了脫氮率；本發(fā)明的方法與現(xiàn)有的A20工藝相比，本發(fā)明的方 法的脫氮除磷效果好，處理后的城市污水中氮和磷的濃度能夠同時(shí)滿足排放要 求，經(jīng)本發(fā)明處理后的城市污水可以達(dá)到污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的方法不 需要外加碳源就可實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的，且本發(fā)明的方法可將剩余的污泥循環(huán) 再利用，極大的降低了污泥處理成本，本發(fā)明脫氮除磷的方法成本低。


圖1為具體實(shí)施方式
一城市污水脫氮除磷的流程圖，其中虛線表示污泥流動(dòng)方向，實(shí)線表示水流方向。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法按照以下步驟 進(jìn)行城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法按照以下步驟進(jìn)行a、 二次沉淀池中占 剩余污泥總體積10%~40%的污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后與城市污水一起進(jìn) 入到厭氧環(huán)境的初次沉淀池中進(jìn)行水解酸化處理，初次沉淀池的水力停留時(shí)間為0.5 2h，表面負(fù)荷為0.8-1.2mVm、h; b、步驟a中經(jīng)初次沉淀池水解酸化處 理后的泥水混合液和二次沉淀池中回流的污泥一起進(jìn)入?yún)捬醵?，厭氧段的水?停留時(shí)間為1 1.5h，外回流比為50% 100%; c、步驟b中的出水和好氧段回 流的泥水混合液進(jìn)入到缺氧段，缺氧段的水力停留時(shí)間為1 L5h，泥水混合液 的內(nèi)回流比100%~300%; d、步驟c處理后的體積百分比為20%~80%的泥水 混合液進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水分離，配水沉淀池的水力停留時(shí)間為 0.5~1.5h; e、步驟d中配水沉淀池的上清液進(jìn)入到化學(xué)反應(yīng)沉淀池，化學(xué)沉淀 時(shí)間為25 35min，化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為5 15min，除磷藥劑的投加量為5 30mg/L; f、步驟e的出水和步驟c中剩余的沒有進(jìn)入步驟d配水沉淀池的泥水混合液 一同進(jìn)入到好氧段中，好氧段的水力停留時(shí)間為6~8h，好氧段的氣水比為20:1; 七、好氧段排出的泥水混合液進(jìn)入到二次沉淀池中進(jìn)行泥水分離，二次沉淀池 的水力停留時(shí)間為2 3h，表面負(fù)荷為0.4~0.8m3/m2.h, 二次沉淀池的上清液出水即為脫氮除磷后的城市污水。本實(shí)施方式步驟a中的剩余污泥記載于2005年12月由中國(guó)建筑工業(yè)出版 社出版的《排水工程》(下冊(cè)第四版)中。本實(shí)施方式步驟b中的外回流比為回流污泥流量和總進(jìn)水流量的比值，回 流污泥流量即為步驟b中所述的二次沉淀池中回流至厭氧段的污泥量。本實(shí)施方式步驟c中的內(nèi)回流比為回流硝化液流量和總進(jìn)水流量的比值， 回流硝化液流量即為步驟c中所述的好氧段回流的泥水混合液的流量。本實(shí)施方式的流程圖如圖1所示。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟a中超聲破 碎時(shí)超聲強(qiáng)度為2 5kw/m3，超聲破碎時(shí)間為5 20min。其他步驟及參數(shù)與具 體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟a中臭 氧處理時(shí)臭氧的投加量為2~10mg/L，臭氧處理的時(shí)間為5 10min。其他步驟 及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體賣施方式三不同的是步驟b中厭氧段 的水力停留時(shí)間為L(zhǎng)l 1.4h。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或四不同的是步驟c 中缺氧段的水力停留時(shí)間為l.l~1.4h。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二 或四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
五不同的是步驟e中除磷藥 劑為鐵鹽或聚合鋁。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、四或六不同的是步 驟f中好氧段的污泥濃度為1800 3600mg/L，好氧段的污泥負(fù)荷為 0.2~0.6kgBOD5/kgMLVSS.d。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二、四或六 相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟a中初次沉 淀池的水力停留時(shí)間為l~1.5h，表面負(fù)荷為0.9~l.lm3/m2.h。其他步驟及參數(shù) 與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟b中厭氧段 的水力停留時(shí)間為1.2h，厭氧段的污泥濃度為3000mg/L，厭氧段的污泥負(fù)荷 為0.35kgBOD5/kgMLVSS.d。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟c中缺氧段 的水力停留時(shí)間為1.2h，缺氧段的污泥濃度為3000mg/L，缺氧段的污泥負(fù)荷 為0.35kgBOD5/kgMLVSS.d。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟四中配水 沉淀池的水力停留時(shí)間為lh。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十二、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟e中化學(xué) 沉淀時(shí)間為30min，化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為5 15min，除磷藥劑的投加量為20mg/L。 其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式除磷藥劑為鐵鹽或聚合鋁，其中除磷藥劑為鐵鹽時(shí)投加量以Fe"計(jì)算，除磷藥劑為聚合鋁時(shí)投加量以.A嚴(yán)計(jì)算。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟f中好氧 段的水力停留時(shí)間為7h，好氧段的污泥濃度為3000mg/L，好氧段的污泥負(fù)荷 為0.35kgBOD5/kgMLVSS.d，好氧段的氣水比為20:1 。其他步驟及參數(shù)與具體 實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是二次沉淀池的 水力停留時(shí)間為2.5h，表面負(fù)荷為0.6m3/m2.h。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方 式一相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法按照以下步 驟進(jìn)行a、 二次沉淀池中占剩余污泥總體積35%的污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處 理后與城市污水一起進(jìn)入到厭氧環(huán)境的初次沉淀池中進(jìn)行水解酸化處理，初次 沉淀池的水力停留時(shí)間為1.2h,表面負(fù)荷為lm3/m2*h; b、步驟a中經(jīng)初次沉 淀池水解酸化處理后的泥水混合液和二次沉淀池中回流的污泥一起進(jìn)入?yún)捬?段，厭氧段的水力停留時(shí)間為1.2h，外回流比為70%; c、步驟b中的出水和 好氧段回流的泥水混合液進(jìn)入到缺氧段，缺氧段的水力停留時(shí)間為1.2h，泥水 混合液的內(nèi)回流比200%; d、步驟c處理后的體積百分比為60%的泥水混合液 進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水分離，配水沉淀池的水力停留時(shí)間為1.3h; e、 步驟d中配水沉淀池的上清液進(jìn)入到化學(xué)反應(yīng)沉淀池，化學(xué)沉淀時(shí)間為30min， 化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為10min，除磷藥劑的投加量為30mg/L; f、步驟e的出水和步 驟c中剩余的沒有進(jìn)入步驟d配水沉淀池的泥水混合液一同進(jìn)入到好氧段中， 好氧段的水力停留時(shí)間為7h，好氧段的氣水比為20:1;七、好氧段排出的泥 水混合液進(jìn)入到二次沉淀池中進(jìn)行泥水分離，二次沉淀池的水力停留時(shí)間為 2.5h,表面負(fù)荷為0.6m3/m2.h， 二次沉淀池的上清液出水即為脫氮除磷后的城 市污水。本實(shí)施方式步驟b中的外回流比為回流污泥流量和總進(jìn)水流量的比值，回 流污泥流量即為步驟b中所述的二次沉淀池中回流至厭氧段的污泥量。本實(shí)施方式步驟c中的內(nèi)回流比為回流硝化液流量和總進(jìn)水流量的比值， 回流硝化液流量即為步驟c中所述的好氧段回流的泥水混合液的流量。本實(shí)施方式步驟a中超聲破碎時(shí)超聲強(qiáng)度為4kw/m3，超聲破碎時(shí)間為10min。本實(shí)施方式步驟a中臭氧處理時(shí)臭氧的投加量為8mg/L，臭氧處理的時(shí)間 為8min。本實(shí)施方式步驟b中厭氧段的污泥濃度為3000mg/L，厭氧段的污泥負(fù)荷 為0.4kgBOD5/kgMLVSS.d。本實(shí)施方式步驟c中缺氧段的污泥濃度為3600mg/L，缺氧段的污泥負(fù)荷 為0.7kgBOD5/kgMLVSS.d。本實(shí)施方式步驟e中除磷藥劑為鐵鹽，除磷藥劑的投家量以F^+計(jì)。本實(shí)施方式步驟f中好氧段的污泥濃度為2600mg/L，好氧段的污泥負(fù)荷 為0.5kgBOD5/kgMLVSS.cU本實(shí)施方式處理后的城市污水中總氮濃度為18mg/L，氨氮濃度為3mg/L， 總磷濃度為0.8mg/L，本實(shí)施方式處理后的城市污水達(dá)到了污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 的要求；而采用AZO工藝處理后的城市污水中總氮濃度為36mg/L，氨氮濃度 為8mg/L，總磷濃度為2mg/L，僅能達(dá)到污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五不同的是步驟一中二 次沉淀池中占剩余污泥總體積35%的污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后進(jìn)入總進(jìn)水 管與城市污水混和。其他步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五相同。
權(quán)利要求
1、一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其特征在于城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法按照以下步驟進(jìn)行a、二次沉淀池中占剩余污泥總體積10％～40％的污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后與城市污水一起進(jìn)入到厭氧環(huán)境的初次沉淀池中進(jìn)行水解酸化處理，初次沉淀池的水力停留時(shí)間為0.5～2h，表面負(fù)荷為0.8～1.2m3/m2·h；b、步驟a中經(jīng)初次沉淀池水解酸化處理后的泥水混合液和二次沉淀池中回流的污泥一起進(jìn)入?yún)捬醵?，厭氧段的水力停留時(shí)間為1～1.5h，外回流比為50％～100％；c、步驟b中的出水和好氧段回流的泥水混合液進(jìn)入到缺氧段，缺氧段的水力停留時(shí)間為1～1.5h，泥水混合液的內(nèi)回流比100％～300％；d、步驟c處理后的體積百分比為20％～80％的泥水混合液進(jìn)入到配水沉淀池中進(jìn)行泥水分離，配水沉淀池的水力停留時(shí)間為0.5～1.5h；e、步驟d中配水沉淀池的上清液進(jìn)入到化學(xué)反應(yīng)沉淀池，化學(xué)沉淀時(shí)間為25～35min，化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為5～15min，除磷藥劑的投加量為5～30mg/L；f、步驟e的出水和步驟c中剩余的沒有進(jìn)入步驟d配水沉淀池的泥水混合液一同進(jìn)入到好氧段中，好氧段的水力停留時(shí)間為6～8h，好氧段的氣水比為20∶1；七、好氧段排出的泥水混合液進(jìn)入到二次沉淀池中進(jìn)行泥水分離，二次沉淀池的水力停留時(shí)間為2～3h，表面負(fù)荷為0.4～0.8m3/m2.h，二次沉淀池的上清液出水即為脫氮除磷后的城市污水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其特征在 于步驟a中超聲破碎時(shí)超聲強(qiáng)度為2~5kw/m3，超聲破碎時(shí)間為5~20min。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其特 征在于步驟a中臭氧處理時(shí)臭氧的投加量為2~10mg/L，臭氧處理時(shí)間為 5~10min。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其特征在 于步驟b中厭氧段的水力停留時(shí)間為l.l~1.4h。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或4所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其 特征在于步驟c中缺氧段的水力停留時(shí)間為l.l~1.4h。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，其特征在 于步驟e中除磷藥劑為鐵鹽或聚合鋁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 4或6所述的一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法， 其特征在于步驟f中好氧段的污泥濃度為1800~3600mg/L，好氧段的污泥負(fù)荷 為0.2~0.6kgBOD5/kgMLVSS.d。
全文摘要
一種城市污水強(qiáng)化脫氮除磷的方法，它涉及一種污水脫氮除磷的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的A²O工藝處理城市污水存在的脫氮除磷效果差，成本高的問題。方法a.二次沉淀池中的部分污泥經(jīng)超聲破碎、臭氧處理后與城市污水一起進(jìn)入?yún)捬醐h(huán)境的初次沉淀池中進(jìn)行水解酸化處理；b.厭氧段水處理；c.缺氧段水處理；d.一部分缺氧段的泥水混合液進(jìn)入配水沉淀池中；e.配水沉淀池的上清液進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)沉淀池；f.步驟e的泥水混合液和步驟d中剩余的泥水混合液一同進(jìn)入到好氧段；g.好氧段的泥水混合液進(jìn)入二次沉淀池，二次沉淀池的上清液出水即為脫氮除磷后的城市污水。本發(fā)明的方法脫氮除磷效果好，成本低。
文檔編號(hào)C02F11/00GK101575159SQ200910072268
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者于德淼, 軍 馬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)