申请日2015.04.17
公开(公告)日2015.07.01
IPC分类号C02F101/30; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种处理废水中有机磷的方法。该方法通过将废水至少通入一个生化反应单元内处理，将有机磷转化为无机磷;所述生化反应单元中包括含氧和甲烷的气体、微生物;所述微生物中包括甲烷氧化菌;所述含氧和甲烷的气体、微生物以及含有机磷的废水在生化反应单元内混合接触;所述废水中以有机磷形式存在的磷浓度大于5mg/L。本发明可以有效避免由于通过排放增殖的微生物细胞的形式来去除有机磷和无机磷而导致磷去除率低，且无法回收无机磷的缺陷。磷回收单元排出水中几乎检测不出有机磷，完全符合国家对废水中有机磷的安全排放标准，有效地处理了废水中的有机磷，降低了环保压力。
权利要求书
1.一种处理废水中有机磷的方法，其特征在于：将废水至少通入一个生化反应 单元内处理，将有机磷转化为无机磷;所述生化反应单元中包括含氧和甲烷的 气体、微生物;所述微生物中包括甲烷氧化菌;所述含氧和甲烷的气体、微生 物以及含有机磷的废水在生化反应单元内混合接触;所述废水中以有机磷形式 存在的磷浓度大于5mg/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微生物还包括硝化菌、亚硝 化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌和好氧异养菌中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生化反应单元中甲烷氧化菌 的含量按照1kg甲烷氧化菌每天负荷0.1～8kg有机磷中的磷计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生化反应单元中溶解氧的含 量为0.5～9.8mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生化反应单元中甲烷的含量 按照有机磷中的磷与甲烷的质量比为1∶0.1～85计算。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含氧和甲烷的气体通过微孔曝 气、射流曝气或表面曝气中的任意一种或几种方式在生化反应单元内实现与微 生物和废水的混合接触。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述废水在生化反应单元内处理 的温度为5～60℃，处理时间为1～1000h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述废水从生化反应单元排出后 进入至少一个磷回收单元处理，将无机磷与微生物和污水分离，实现无机磷的 回收。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述在磷回收单元内，首先通过 沉淀、膜处理、气浮、离心、过滤和压滤中的任意一种或几种方式将微生物从 生化反应单元排出的废水中分离出来，回流至生化反应单元内继续进行生化反 应。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述在磷回收单元内，将微生物 分离以后，再通过沉淀、萃取、膜处理、蒸发、过滤、压滤、吸附中的一种或 几种方式将无机磷与废水分离，实现无机磷的回收。
说明书
一种处理废水中有机磷的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种处理废水中有机磷的方法。
背景技术
有机磷化合物指含有碳-磷键的有机化合物。目前有机磷化合物广泛应用于 农药、医药、阻燃等行业，使用范围和使用量均较大。涉及的有机磷中间体或 者化合物有：亚磷酸二甲酯、亚磷酸三甲酯、甲基硫代磷酰氯、二甲基硫代磷 酰氯、二乙基硫代磷酰氯、二甲基二硫代磷酸(盐)、二乙基二硫代磷酸(盐) 等。涉及的有机磷类农药有甲拌磷、特丁硫磷、甲胺膦、氧乐果、丙溴磷、乐 果、水胺硫磷、杀螟硫磷、辛硫磷、异稻瘟净、马拉硫磷、乙酰甲胺磷、甲基 毒死蜱、毒死蜱、三唑磷、敌百虫、敌敌畏、N-(磷酰基甲基)甘氨酸、4-(羟基(甲 基)膦酰基)-D/L-高丙氨酸等。
有机磷对人体的主要危害在于它会与体内的乙酰胆碱酯酶结合，使乙酰胆 碱无法被水解，导致人体视力模糊、头疼、眩晕、疲倦、流泪、流涎、腹痛、 呕吐、胸闷、恶心、烦闷不舒服、多汗、瞳孔缩小、全身痉挛、意识模糊、瞳 孔反应消失或昏迷、肺水肿、大小便失禁、呼吸中枢系统衰竭、死亡等。同时， 磷也是水体富营养化的重要污染元素之一。因此，国家对于有机磷的的排放要 求极高：《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准有机磷农药(以磷计) 不得检出、《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB21904-2008)一级标 准总磷1.0mg/l、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标 总磷1.0mg/l。
目前，有机磷的处理极其困难，能做到满足排放指标的排污单位极少，致 使我国多个水体爆发恶性富营养化现象。同时，农药化工行业多个企业由于磷 排放处理的技术经济难题面临关、停、转、并(环办[2013]57号)。
发明专利申请CN201110310586.8公开了一种农药生产含磷肥料的处理方 法，包括在250-1200℃的温度下，通过使所述农药生产含磷废料与含氧气体接 触而将农药生产含磷废料高温氧化为无机磷，以实现磷的回收。此类有机磷废 料一般属于危险废物，按照《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)其 焚烧温度、烟气停留时间、焚毁去除率、尾气排放(尤其是二噁英)控制极其 严格，导致运行成本极高。鉴于苛刻的运行条件，目前危险废物焚烧炉长期稳 定开启的较少。
发明专利申请CN201310165774.5公开了一种从草甘膦母液制取磷酸氢二钠 的工艺，采用高温(180-280℃)高压(3.0-9.0MPa)将废水中有机磷转化为无 机磷，排水通过萃取方式去除无机磷，并最终实现有机磷、无机磷、总磷的去 除。采用上述苛刻反应条件的原因是有机磷极难降解，具有阻燃性质(阻止燃 烧或者氧化反应的自由基.H、.OH、.O等的传递)，即使在高温高压下，有机磷 的去除效果仍不理想。同时，由于高温高压的苛刻反应条件，导致设备腐蚀、 操作、投资、运行维护均面临较大的技术、经济和安全难题。因此，湿式氧化 尚难在国内外处理有机磷废水中大规模应用。
目前，开发出反应条件温和的将废水中有机磷转化为无机磷，并最终去除 废水中总磷的方法非常迫切。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种处理废水 中有机磷的方法。该方法可以实现将废水中的有机磷转化为无机磷，然后对无 机磷进行回收，其中有机磷转化率和无机磷的回收率高。经本发明方法处理后 的废水中有机磷和无机磷的含量显著降低，降低了环保压力。同时，本发明方 法处理条件温和，降低了废水中有机磷处理的成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明所述处理废水中有机磷的方法为：将废水至少通入一个生化反应单 元内处理，将有机磷转化为无机磷;所述生化反应单元中包括含氧和甲烷的气 体、微生物;所述微生物中包括甲烷氧化菌;所述含氧和甲烷的气体、微生物 以及含有机磷的废水在生化反应单元内混合接触;所述废水中以有机磷形式存 在的磷浓度大于5mg/L。
在上述方法中，氧可以促进甲烷氧化菌的呼吸;甲烷用作甲烷氧化菌反应 的基质;甲烷氧化菌生物催化有机磷转化为无机磷。甲烷氧化菌在利用氧气和 甲烷反应的过程中，会产生一种关键酶甲烷单加氧酶(Methane Monooxygenase, MMO)，这种酶在生化反应单元内会加快难降解有机磷转化为无机磷的速率。
申请人经多次实验发现，当废水中以有机磷形式存在的磷浓度小于或等于 5mg/L时，微生物中的细菌，尤其是甲烷氧化菌将吞噬有机磷和无机磷，合成新 的子代微生物，最终只能通过排放增殖的微生物细胞的形式去除有机磷和无机 磷，无法对无机磷进行回收，大量的磷被浪费，降低了经济效益。同时，由于 需要通过定期排除增殖的微生物细胞的方式去除磷，导致生化反应单元内的微 生物含量逐渐降低，有机磷会抑制甲烷氧化菌的活性，从而逐步降低微生物对 有机磷和无机磷的处理量，进而无法有效处理废水中的有机磷。而当废水中总 磷浓度大于5mg/L甲烷氧化菌生物会催化有机磷转化为无机磷，而不会吞噬有 机磷和无机磷来合成新的子代微生物，进而可以在有效去除有机磷的同时，还 可以实现后续对无机磷的回收，提高经济效益。
优选地，所述微生物还可以包括硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧 化菌和好氧异养菌中的一种或几种，可以更好的处理废水中的有害成分。
优选地，所述生化反应单元中甲烷氧化菌的含量按照1kg甲烷氧化菌每天 负荷0.1～8kg有机磷中的磷计算;使废水中的磷最大限度地被转化为无机磷。当 生化反应单元中甲烷氧化菌的含量低于1kg甲烷氧化菌每天负荷0.1kg有机磷中 的磷标准，废水在生化反应单元的反应时间需要大幅延长。当生化反应单元中 甲烷氧化菌的含量高于1kg甲烷氧化菌每天负荷8kg有机磷中的磷标准，有机 磷将难以有效地转化为无机磷，有机磷的转化效率将显著降低。进一步优选地， 所述生化反应单元中甲烷氧化菌的含量按照1kg甲烷氧化菌每天负荷0.4～1.0kg 有机磷中的磷计算。
优选地，所述生化反应单元中溶解氧的含量为0.5～9.8mg/L，可以有效地促 进甲烷氧化菌的呼吸，促进甲烷氧化菌生物催化有机磷转化为无机磷。当溶解 氧的含量低于0.5mol/L时，甲烷氧化菌将与好氧异养菌竞争溶解氧，甲烷氧化 菌的催化活性受到一定的抑制，不利于甲烷氧化菌生物催化有机磷转化为无机 磷。当生化反应单元中溶解氧的含量高于9.8mg/L时，会导致部分生化细菌受到 一定的氧抑制。进一步优选地，所述生化反应单元内溶解氧含量为0.5～2mg/L。
优选地，所述生化反应单元中甲烷的含量按照有机磷中的磷与甲烷的质量 比为1∶0.1～85计算，可以有效促进甲烷氧化菌生物催化有机磷转化为无机磷。 在有机磷浓度、甲烷氧化菌的浓度和氧的浓度一定时，当有机磷中的磷元素与 甲烷的质量比大于1∶0.1时，将导致有机磷转化速率过低，当磷元素与甲烷的质 量比小于1∶85时，不仅会导致甲烷的浪费，同时还会增加排出水中有机物的浓 度。进一步优选地，所述生化反应单元中甲烷的含量按照有机磷中的磷与甲烷 的质量比为1∶2～5计算。
优选地，所述含氧和甲烷的气体通过微孔曝气、射流曝气或表面曝气中的 任意一种或几种方式在生化反应单元内实现与微生物和废水的混合接触。
优选地，所述废水在生化反应单元内处理的温度为5～60℃，处理时间为 1～1000h，使有机磷被充分的转化为无机磷。当温度低于5℃，甲烷氧化菌的生 物催化活性低，进而会显著降低有机磷的转化率;当温度高于60℃，甲烷气体 和含氧气体的溶解效率低，导致甲烷氧化菌的催化反应消耗太高。当处理时间 低于1h，生化反应单元有机磷的转化效率容易受到进水波动的影响;当处理时 间高于1000h，导致生化反应单元容积负荷低，成本大。进一步优选地，所述反 应时间为72h，反应温度为40℃。
优选地，所述废水从生化反应单元排出后进入至少一个磷回收单元处理， 将无机磷与微生物和污水分离，实现无机磷的回收。
优选地，所述在磷回收单元内，首先通过沉淀、膜处理、气浮、离心、过 滤和压滤中的任意一种或几种方式将微生物从生化反应单元排出的废水中分离 出来，回流至生化反应单位内继续进行生化反应。其中，所述的沉淀、膜处理、 气浮、离心、过滤和压滤均为常规操作。
优选地，所述在磷回收单元内，将微生物分离以后，再通过沉淀、萃取、 膜处理、蒸发、过滤、压滤、吸附中的一种或几种方式将无机磷与废水分离， 实现无机磷的回收。其中，所述的沉淀、萃取、膜处理、蒸发、过滤、压滤、 吸附均为常规操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明将含有机磷的废水(所述废水中以有机磷形式存在的磷浓度大 于5mg/L)通入至少一个生化反应单元内，使含氧和甲烷的气体、微生物以及含 有机磷的废水在生化反应单元内充分混合接触，使有机磷被充分转化为无机磷， 避免了由于通过排放增殖的微生物细胞的形式来去除有机磷和无机磷而导致的 无法回收无机磷的缺陷。磷回收单元排出水中几乎检测不出有机磷，完全符合 国家对废水中有机磷的安全排放标准，有效地处理了废水中的有机磷。
(2)在磷回收单元中，微生物从含无机磷的废水中分离出来以后，被回流 至生化反应单元内继续进行生化反应，保证生化反应单元内的微生物，尤其是 甲烷氧化菌不易流失，提高有机磷转化为无机磷的效率。
(3)在磷回收单元中，无机磷从废水中分离出来，回收率高，不仅显著降 低了废水中的无机磷含量，使其浓度低至0.5mg/L以下，符合国家对废水中无机 磷的安全排放标准;同时回收得到的无机磷可以用于农业、化工等行业，提高 了经济效益。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将 此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实 现的技术均属于本发明的范围。
在以下实施例中，如果未做特殊说明，所述有机磷的浓度均指以有机磷的 形式存在的磷元素的浓度;所述无机磷的浓度均指以无机磷的形式存在的无机 磷的浓度。
实施例1
本实施例的观察周期为3个月。
某精细化工工厂废水中富含有机磷，其总磷浓度约为90～100mg/L;有机磷 浓度(总磷浓度-无机磷浓度)约为55～60mg/L。将废水直接通入生化反应单元 内，生化反应单元为推流式结构。生化反应单元中含有微生物，微生物在生化 反应单元内的存在形式为类似活性污泥。微生物中主要包括甲烷氧化菌，其次 还含有硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌等，悬浮菌的浓度约为 6000mgMLSS/L。甲烷气体来自企业废水厌氧设施，通过射流曝气通入生化处理 单元。含氧气体(本实施例采用空气)通过微孔曝气进入生化反应单元。生化 反应单元内溶解氧含量为0.5～2mg/L、甲烷的当量需求为2.0～5.0kgCH4/有机磷 (kg,以P计)、甲烷氧化菌的负荷为0.4～1.0kg有机磷(以P计)/甲烷氧化菌 (kg,d)。微生物、废水和氧的混合方式为含氧气体微孔曝气搅拌;微生物、废 水和甲烷的混合方式为甲烷气体的射流曝气搅拌。
富含有机磷的废水在生化反应单元内的反应时间为72h，反应温度为40℃。 生化反应结束后废水从生化反应单元内排出，进入磷回收单元，采用《水质磷 酸盐和总磷的测定连续流动-钼酸铵分光光度法》(HJ 670-2013)检测生化反应 单元出口的有机磷浓度，结果得有机磷浓度为0mg/L。
在磷回收单元内，微生物与废水首先进入二沉淀池沉淀，沉淀的生化污泥 回流至生化反应单元继续参与反应，上清液接着进入下一工段气浮进一步去除 未有效沉淀的微生物(悬浮物)，得到较清澈的富含无机磷的废水。
分离了微生物的废水直接流入混凝池沉淀，在无机铁盐的作用下将无机磷 以磷酸铁盐的方式沉淀，沉淀物泵入压滤机压滤得到较纯的磷酸铁盐，沉淀上 清液和压滤机滤液作为合格废水直接排放。
采用HJ 670-2013法检测磷回收单元出口的有机磷浓度和无机磷浓度，其中 有机磷浓度为0mg/L，无机磷浓度为0.1～0.4mg/L。
在本实施例中，有机磷的转化率为100%，无机磷的回收率为160～180%， 总磷的回收率为99.6～99.9%。
实施例2
本实施例的观察周期为3个月。
某精细化工工厂废水中富含有机磷，其总磷浓度约为1600～1800mg/L;有 机磷浓度约为1400～1500mg/L。将废水直接通入生化反应单元内。生化反应单 元中含有微生物，微生物通过生物流化床方式(即微生物以生物膜方式生长于 填料表面)存在于生化反应单元内，微生物中主要包括甲烷氧化菌，其次还含 有硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌、好氧异养菌。混合细菌生物 膜折算浓度约为12000mgMLSS/L。甲烷来自公用工程天然气，含氧气体分别来 自电解产氧以及风机供氧。微生物、废水、氧的混合方式为含氧气体表面曝气 搅拌;微生物、废水、甲烷的混合方式为甲烷气体的微孔曝气搅拌。生化反应 单元内溶解氧含量为6.0～8.0mgL、甲烷的当量需求为60.0～70.0kgCH4/有机磷(kg, 以P计)、甲烷氧化菌的负荷为3.0～4.5kg有机磷(以P计)/甲烷氧化菌(kg,d)。
富含有机磷的废水在生化反应单元内的反应时间为800h，反应温度为30℃。 生化反应结束后废水从生化反应单元内排出，进入磷回收单元。经检测，其生 化反应单元出口有机磷浓度为4.0～5.0mg/L。
在磷回收单元内，采用膜生物反应器使微生物从废水中分离出来，并回流 至生化反应单元内继续进行生化反应。膜生物反应器包括膜组件、清洗反冲洗 泵、清洗计量泵、在线气体洗涤空压机、排水泵、跨膜压差压力表等，操作按 常规进行。
分离了微生物的废水再采用纳滤(膜处理)的方法将无机磷从废水中分离 出来。纳滤装置包括进水泵、防堵塞清洗泵、纳滤膜组件、跨膜压压力表、清 洗计量泵等，纳滤处理按常规进行。纳滤浓液进一步精制成医药级磷酸盐，对 外直接销售。分离无机磷后的废水进入企业园区污水处理厂。
检测磷回收处理单元出口的有机磷浓度和无机磷，其中有机磷浓度为 4.0～5.0mg/L，无机磷浓度为0.1～0.2mg/L。
在本实施例中，有机磷的转化率为99.6～99.8%，无机磷的回收率为 598.2～797.9%，总磷的回收率为99.6～99.8%。
实施例3
本实施例的观察周期为3个月。
某精细化工工厂废水中富含有机磷，其有机磷磷浓度约为180～200mg/L， 无机磷未检测出。将废水直接通入生化反应单元内。生化反应单元中含有微生 物，微生物生长于移动悬浮生物填料表面。微生物中主要包括甲烷氧化菌，其 次还含有硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌和好氧异养菌等。悬浮 污泥浓度约为12000mg/L，填料附着污泥浓度约为10000-22000mg/L，总微生物 浓度约为22000-34000mg/L。将甲烷气体和含氧气体通入生化反应单元中，甲烷 气体为脱硫净化之后的天然气，含氧气体为企业副产纯氧。微生物、废水、氧 的混合方式为含氧气体射流曝气搅拌;微生物、废水、甲烷的混合方式为甲烷 气体的射流曝气搅拌。为防止爆炸，含氧气体、甲烷气体分别通过不同的射流 器分别进入生化反应单元，然后在生化反应单元内部以气、液方式混合。
生化反应单元中溶解氧含量为2.0～4.0mg/L，甲烷的当量需求为 15.0～20.0kgCH4/有机磷(kg,以P计)，甲烷氧化菌的负荷为4.5～7.0kg有机磷(以 P计)/甲烷氧化菌(kg.d)。
富含有机磷的废水在生化反应单元内的反应时间为16h，反应温度为50℃。 生化反应结束后废水从生化反应单元内排出，进入磷回收单元。经检测，其生 化反应单元出口有机磷浓度为0mg/L。
在磷回收单元内，采用沉淀和气浮结合的方式使微生物从废水中分离出来， 并回流至生化反应单元内继续进行生化反应。具体地，将废水排入二沉池，通 过物理沉淀将比重较大的微生物下沉并回流至生化反应单元继续参与反应，上 清液接着进入气浮工段进一步去除未能沉淀的微生物。气浮的具体操作是疏水 的气体通过强制融入废水后，释放出来的疏水性气体将未能沉淀的生化细菌吹 托于废水表面，通过不定期处理废水上层表面的悬浮物使得废水悬浮含量下降， 澄清程度较高。分离之后的悬浮物通过泵循环的方式泵入生化反应器继续反应。
分离了微生物的废水再采用沉淀和压滤结合的方式将无机磷从废水中分离 出来。具体地，在本工段废水中投入无机絮凝剂(主要是铁盐、钙盐的混合物)， 无机磷以不溶性磷酸盐沉淀获得，再经进一步压滤后得到更高纯度和含量的磷 酸盐，并最终实现磷的回收。
纳滤浓液进一步精制成医药级磷酸盐，对外直接销售。检测磷回收处理单 元出口的有机磷浓度和无机磷，其中有机磷浓度为0mg/L，无机磷浓度为0.4-0.5 mg/L。
在本实施例中，有机磷的转化率为100%，总磷的回收率为99.6～99.8%。
对比例1
将废水通入实施例3所述的生化反应单元内，观察周期为3个月。生化反 应单元中含有微生物，微生物生长于移动悬浮生物填料表面。微生物中主要包 括甲烷氧化菌，其次还含有硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌和好 氧异养菌等。悬浮污泥浓度约为12000mg/L，填料附着污泥浓度约为 10000-22000mg/L，总微生物浓度约为22000-34000mg/L。将甲烷气体和含氧气 体通入生化反应单元中，甲烷气体为脱硫净化之后的天然气，含氧气体为企业 副产纯氧。微生物、废水、氧的混合方式为含氧气体射流曝气搅拌;微生物、 废水、甲烷的混合方式为甲烷气体的射流曝气搅拌。为防止爆炸，含氧气体、 甲烷气体分别通过不同的射流器分别进入生化反应单元，然后在生化反应单元 内部以气、液方式混合。
生化反应单元中溶解氧含量为2.0～4.0mg/L，甲烷的当量需求为 15.0～20.0kgCH4/有机磷(kg,以P计)，甲烷氧化菌的负荷为4.5～7.0kg有机磷(以 P计)/甲烷氧化菌(kg.d)。
在3个月的观察周期内，改变进水口废水中有机磷和无机磷的含量，废水 在生化反应单元内的反应时间为16h，反应温度为50℃，然后检测生化反应单 元出口排水中有机磷和无机磷的含量，实验结果如表1所示。
表1 对比例1的实验结果
在实验例1中，当进水口只含10mg/L的无机磷时，其生化反应单元排水 口无机磷浓度只有0.5mg/L。表明当废水中有机磷浓度小于无机磷浓度时，甲烷 氧化菌等微生物将吞噬有机磷和无机磷，合成新的子代微生物，最终只能通过 排放增殖的微生物细胞的形式去除有机磷和无机磷，无法对无机磷进行回收， 大量的磷被浪费。同时，还导致了生化反应单元甲烷氧化菌的含量始终不足。
根据实验例2～3可知，随着有机磷加入量的增加，有机磷的毒性逐步增加; 而由于通过定期排除增殖的剩余活性污泥的方式去除磷，当甲烷氧化菌随着剩 余污泥的排放在生化反应单元浓度不足时，反而受到逐步增加的有机磷浓度抑 制，无机磷去除率下降，有机磷未见转化或降解，反而有一定程度增加。
根据实验例5和6可知，由于甲烷氧化菌增殖较缓慢，当无机磷浓度增加 时，通过排除增殖细胞(剩余污泥)方式去除无机磷的效率也逐步下降。
对比例2
本对比例的观察周期为3个月。
某精细化工工厂废水中富含有机磷，其有机磷磷浓度约为180～200mg/L， 无机磷未检测出。将废水直接通入生化反应单元内。生化反应单元中含有微生 物，微生物生长于移动悬浮生物填料表面。微生物中主要包括甲烷氧化菌，其 次还含有硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌和好氧异养菌等。悬浮 污泥浓度约为12000mg/L，填料附着污泥浓度约为10000-22000mg/L，总微生物 浓度约为22000-34000mg/L。将甲烷气体和含氧气体通入生化反应单元中，甲烷 气体为脱硫净化之后的天然气，含氧气体为企业副产纯氧。微生物、废水、氧 的混合方式为含氧气体射流曝气搅拌;微生物、废水、甲烷的混合方式为甲烷 气体的射流曝气搅拌。为防止爆炸，含氧气体、甲烷气体分别通过不同的射流 器分别进入生化反应单元，然后在生化反应单元内部以气、液方式混合。
生化反应单元中溶解氧含量为0.2～0.4mg/L，甲烷的当量需求为 0.05～0.08kgCH4/有机磷(kg,以P计)，甲烷氧化菌的负荷为9.0～11.5kg有机磷 (以P计)/甲烷氧化菌(kg.d)。
富含有机磷的废水在生化反应单元内的反应时间为16h，反应温度为50℃。 生化反应结束后废水从生化反应单元内排出，进入磷回收单元。经检测，其生 化反应单元出口有机磷浓度为10mg/L。
由本对比例可知，当生化反应单元内溶解氧、甲烷、甲烷氧化菌的含量不 在本申请权利要求的保护范围内，会显著降低有机磷转化为无机磷的转化率。 在废水中有机磷磷浓度约为180～200mg/L，无机磷未检测出的情况下，使生化 反应单元排水口处有机磷的浓度由0mg/L增加至10mg/L。
