申请日2013.09.18
公开(公告)日2014.01.08
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法。污水先经过格栅和初沉池，去除部分悬浮物，再经装有铁炭填料的厌氧滤池和好氧滤池，好氧滤池出水回流至厌氧滤池，在厌氧状态下污水中有机物发生酸化使pH下降，铁炭填料表层发生电化学反应，加强了反硝化作用，同时溶出少量的亚铁离子(Fe2+);在好氧状态下亚铁离子(Fe2+)氧化为铁离子(Fe3+)，铁离子与污水中溶解性磷酸根反应生成沉淀，最后进入沉淀池，经重力沉淀后排放。本发明无需单独投加药剂除磷，仅靠生化法即能使出水COD低于30mg/L，TN为1.5mg/L，TP为0.2mg/L达到地表水Ⅳ类水体标准。工艺简单，节省投资和运行成本，具有重大应用价值。
权利要求书
1.一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法，其特征在于：生活污水先用格 栅和初沉池预除部分悬浮物后进入集水井，然后集水井中的生活污水依次经厌氧 滤池和好氧滤池，厌氧滤池和好氧滤池内各装有铁炭填料，好氧滤池出水回流至 厌氧滤池，回流比为50%，进入厌氧滤池内的生活污水中的有机物在厌氧状态下 发生酸化，使厌氧滤池中水体pH下降为5.8-6.2，厌氧滤池内铁炭填料表层发生 电化学反应，一方面加强生活污水中微生物反硝化作用，另一方面溶出少量亚铁 离子;进入好氧滤池后在好氧状态下生活污水中亚铁离子氧化成铁离子，铁离子 与生活污水中溶解性磷酸根反应生成沉淀，从而使生活污水中磷的浓度降低;最 后进入沉淀池，经过重力沉淀后，出水水质COD为12mg/L，TN为1.5mg/L， TP为0.2mg/L，达到地表水Ⅳ类水体标准，排放利用;沉淀池底部污泥通过污泥 排出系统排泥放;
上述生活污水在厌氧滤池内停留时间1.5h，好氧滤池内停留时间3h，好氧 滤池采用微孔曝气头曝气，气水比为10：1;
上述生活污水在集水井停留时间0.5h;
上述初沉池采用平流式沉淀池，其表面负荷为1m3/m2·h，停留时间3h;
上述生活污水COD为126mg/L、TN为28mg/L，TP为3.2mg/L，pH为6.7。
2.根据权利要求1所述的一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法，其特征 在于：所述铁炭填料制备方法参照发明名称为铁炭微电解填料制备方法，专利号 为ZL200910198816.9进行：先用粒径小于60目的铁屑、粒径小于100目的粉末 活性炭作为原料，量取铁：炭=(10～13)：1质量比，由粉末压力机在200kN压 力下将混匀后的原料加入模型中压制成球径为8～3mm的球状毛坯，然后隔绝空 气在1050～1200℃加热90～100min后淬火制得。
3.根据权利要求1所述的一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法，其特征 在于：所述的厌氧滤池和好氧滤池内各装有铁炭填料是，厌氧滤池内铁炭填料体 积是厌氧滤池内部体积的70%体积百分比;好氧滤池内铁炭填料体积是好氧滤池 内部体积的70%体积百分比。
说明书
一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法
技术领域
一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法，涉及一种生活污水的处理方法。属 于污水处理脱氮除磷技术领域。
背景技术
太湖蓝藻事件爆发以来，富营养化引起湖泊水质恶化、进而威胁饮水安全， 引起了各级政府及环保部门的高度重视。富营养化罪魁祸首为氮、磷，随着《城 镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的“一级A”标准实施与推广， 脱氮除磷逐渐成为污水处理领域核心竞争技术。
脱氮除磷技术主要有生化法、物化法及物化生化联用法。
生物脱氮除磷为目前的主流方法。富氧条件下，废水中的氨被氧化为硝酸盐 (硝化过程)，聚磷菌吸收废水中的磷以聚磷形式储于体内(吸磷);缺氧条件下， 废水中的硝酸盐转化为氮气排除(反硝化);厌氧条件下，聚磷分解释放无机磷至 污泥中(释磷)。生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合， 因而其工艺参数应同时满足三种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷，一般也能 同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相矛盾的，具体体现在某些参数上， 并使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内。而且由于生化法泥水分离不彻底， 出水不可避免含有悬浮微生物，使得出水氮磷浓度最低只能达到一级B标准，一 级A成为咫尺之遥的技术瓶颈。
物化法除磷主要通过额外投加铝盐、铁盐等通过化学沉淀和吸附去除TP， 而物化法除TN一般只用于有机氮的去除，对于硝态氮和亚硝态氮没有显著效果。 由于物化法需要额外投加药剂并增加动力设备，运行价格较生化高，一般与生化 法联用，作为深度处理。
生物滤池是在生物反应器内装填高比表面积的颗粒滤料，以提供微生物膜生 长的载体，并根据污水的不同流向分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向 上流过滤料层，使污水中的有机物和填料表面生物膜通过生化反应得到去除，滤 料同时起到物理过滤作用。生物滤池最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于 一体，节省了后续二次沉淀池和污泥回流，在保证处理效果的前提下使处理工艺 简化，曝气生物滤池具有容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建 投资少、占地面积小、处理出水水质好等特点，又由于生物滤池没有污泥膨胀问 题，微生物不会流失，能保持较高的生物浓度，因此日常管理简单。
但是普通生物滤池仍然存在滤池堵塞问题和脱落生物膜引起的污染问题，通 常对进水SS要求较高且出水氮、磷不能同时达标(磷基本不去除)。且生物滤池 容积负荷较低，通常与活性污泥法联用作为深度处理。
发明内容
本发明的目的是公开一种生活污水的生化同步脱氮除磷方法。
为了达到上述目的，本发明是这样进行的：
生活污水先用格栅和初沉池预除部分悬浮物后进入集水井，集水井中的生活 污水依次经厌氧滤池和好氧滤池，厌氧滤池和好氧滤池内各装有铁炭填料，好氧 滤池出水回流至厌氧滤池，回流比为50%，进入厌氧滤池内的生活污水中有机物 在厌氧状态下发生酸化，使厌氧滤池中水体pH下降为5.8-6.2，厌氧滤池内铁炭 填料表层发生电化学反应，一方面加强生活污水中微生物反硝化作用，另一方面 溶出少量亚铁离子;进入好氧滤池后在好氧状态下生活污水中亚铁离子氧化成铁 离子，铁离子与生活污水中溶解性磷酸根反应生成沉淀，从而使生活污水中磷的 浓度降低;最后进入沉淀池，经过重力沉淀后，出水水质COD为12mg/L，TN 为1.5mg/L，TP为0.2mg/L，达到地表水Ⅳ类水体标准，排放利用，沉淀池底部 污泥通过污泥排出系统排泥;
上述生活污水在厌氧滤池内停留时间1.5h，好氧滤池内停留时间3h，好氧 滤池采用微孔曝气头曝气，气水比为10：1;
上述集水井停留时间0.5h，以保证水泵工作正常并减少沉淀池扰动;
上述初沉池采用平流式，表面负荷1m3/m2·h，停留时间3h;
上述生活污水COD为126mg/L、TN为28mg/L，TP为3.2mg/L，pH为6.7。
所述铁炭填料制备方法参照发明名称为铁炭微电解填料制备方法，专利号为 ZL200910198816.9进行：先用粒径小于60目的铁屑、粒径小于100目的粉末活 性炭作为原料，量取铁：炭=(10～13)：1质量比，由粉末压力机在200kN压力 下将混匀后的原料加入模型中压制成球径为8～3mm的球状毛坯，然后隔绝空气 在1050～1200℃加热90～100min后淬火制得。
所述的厌氧滤池和好氧滤池内各装有铁炭填料是，厌氧滤池内铁炭填料的装 填体积是厌氧滤池内部体积的70%体积百分比;好氧滤池内铁炭填料装填体积是 好氧滤池内部体积的70%体积百分比。
与现有的脱氮除磷方法相比，本发明的优点如下：
1.由于本发明的厌氧滤池和好氧滤池内装有铁炭填料，同时好氧池至厌氧 池设置回流，在厌氧状态下生活污水中有机物发生酸化，产生的酸性物质使铁炭 填料表层发生微电解反应，一方面强化微生物新陈代谢去除部分污染物，另一方 面溶出少量亚铁铁离子，亚铁离子在好氧状态下氧化成铁离子，铁离子与磷酸根 反应生成沉淀，去除水体中磷酸盐，因此无需单独投加化学药剂除磷，即可使出 水氮磷浓度达到地表水Ⅳ类水体标准，减少了污泥量，降低了运行成本。
2.由于本发明的生活污水在进入厌氧滤池和好氧滤池前，不需采用活性污 泥法进行预处理，也不需要设立中沉池，仅仅经过初沉池重力沉淀除去悬浮物后， 直接进入两级滤池，因此，具有工艺流程简单，投资省，占地面积小等优点。
3.由于本发明的厌氧滤池和好氧滤池内装有铁炭填料，因此本发明经过厌 氧滤池和好氧滤池后产生的铁离子一方面可以强化微生物新陈代谢，另一方面可 以和磷酸根生成磷酸铁，易于脱离生物膜随出水进入沉淀池后由于铁盐的存在， 污泥密度较高，沉降性能优异，能彻底通过污泥排出系统，保持系统稳定性。
4.本发明在厌氧滤池和好氧滤池之间设置内回流，回流比仅为50%，比常 规生化脱氮回流比小的多(100%～300%)，减少回流泵用量和能耗。
5.由于本发明的厌氧滤池和好氧滤池内装有的铁炭填料是用铁、炭为主要 原料研制而成的滤料，空隙率大，不宜堵塞，充氧率高，动力消耗省，因此与普 通生物滤池相比较不存在滤池堵塞问题和脱落生物膜引起的污染问题，对进水 SS要求较低且出水氮、磷能同时达标。
