申请日2013.10.24
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明涉及到一种活性污泥工艺同步实现高效生物除磷及磷回收方法，包括与进水管道相连通的曝气池和沉淀池，所述曝气池内设有曝气装置，所述曝气池通过污水管道连通所述沉淀池，所述沉淀池上设有用于排放上清液的出水排放管道;其特征在于：所述沉淀池的底部依次连通回流污泥闲置桶、污水污泥混合桶、一级沉淀装置、磷回收反应桶和二级沉淀装置。与现有技术相比，本发明针对现有活性污泥生物除磷系统的不足，在单级好氧生物除磷的基础上，提出一种在活性污泥系统同步高效除磷的同时进行磷回收的处理系统与方法，能够有效地富集聚磷微生物，采用连续流方式运行，此系统投资少、出水水质稳定、磷回收量高，可有效降低现有活性污泥系统的出水磷浓度，并且回收宝贵的磷资源，适合于传统活性污泥工艺的改造。
权利要求书
1.一种活性污泥工艺同步实现高效生物除磷及磷回收方法，其特征在于所使用的 活性污泥工艺同步实现高效生物除磷及磷回收系统包括与进水管道相连通的曝气池，所 述曝气池内设有曝气装置，所述曝气池通过污水管道连通沉淀池，所述沉淀池上设有用 于排放上清液的出水排放管道;
所述沉淀池的底部通过排泥管道连通回流污泥闲置桶，所述回流污泥闲置桶内设有 搅拌装置;
所述回流污泥闲置桶的排出口通过管道连通污水污泥混合桶，所述污水污泥混合桶 内设有搅拌装置，并且所述污水污泥混合桶的进水口通过污水支管连通所述的进水管 道;
所述污水污泥混合桶的排泥口通过管道连接一级沉淀装置，所述一级沉淀装置的底 部的排泥口通过管道连接所述进水管道，所述一级沉淀装置的排水口通过管道连接磷回 收反应桶;
所述磷回收反应桶内设有搅拌装置;
所述磷回收反应桶的排出口通过管道连通二级沉淀装置，所述二级沉淀装置的底部 设有与下游设备相连接的用于排出磷酸盐沉淀的排出管道，所述二级沉淀装置的污水排 出口通过管道连接所述的进水管道;
同步高效生物除磷及磷回收的方法包括下述步骤：
(1)、污水通过所述进水管道进入所述曝气池内，启动所述曝气装置对曝气池进行 曝气，控制曝气池内DO浓度为2-4mg·L-1，污水在曝气池中的停留时间为240-300min;
(2)、泥水混合物从所述曝气池流出后，进入所述的沉淀池，在所述沉淀池的停留 时间为50-70min;
(3)、沉淀结束后，上层清液通过所述的出水排放管道排出，沉淀池下层的污泥排 出后分为两股;其中占污泥体积总量8%-12%的第一股作为剩余污泥排出回收系统;占 污泥体积总量88%-92%的第二股作为回流污泥进入所述的回流污泥闲置桶，停留时间 5-7h，搅拌装置的搅拌速率为120-140rpm;
(4)、回流污泥进入所述污水污泥混合桶，同时从所述进水管道内向所述污水污泥 混合桶内引入占污水总流量16%-20%的污水，在120-140rpm搅拌下使污水与污泥充分 混合，停留时间为1-2h;
(5)、从污水污泥混合桶排出的泥水混合物进入所述一级沉淀装置，所述一级沉淀 装置为平流式沉淀装置，在一级沉淀装置中进行泥水混合物的有效分离，停留时间为 1-2h;沉淀后得到的含磷量极低的污泥回流到曝气池前端，含磷量较高的水相进入所述 磷回收反应桶;
(6)、向所述磷回收反应桶中加入Fe2(SO4)3与CaCl2，使得反应桶内Fe2(SO4)3的 浓度为30-50mg·L-1，CaCl2的浓度为60-80mg·L-1;搅拌转速为120-140rpm，反应时 间为20-30min;
(7)、磷回收反应桶排出的泥水混合物进入二级沉淀装置，所述二级沉淀装置为平 流式沉淀装置，停留1-2h，进行泥、水的有效分离，其中沉淀的磷酸盐从底部排出进行 回收，沉淀后得到的水相回流到曝气池前端。
说明书
一种活性污泥工艺同步实现高效生物除磷及磷回收方法
技术领域
本发明涉及到废水处理领域，具体指一种活性污泥工艺同步实现高效生物除磷及磷 回收方法。
背景技术
磷是生物所必须的营养元素，但水体中磷元素含量过高，会引起水体的富营养化。 富营养化导致水质恶化，给饮用水处理增加困难;导致水体中溶解氧浓度因藻类覆盖水 面而降低，水生生物会缺氧窒息致死，水产养殖业减产甚至破坏;由于水体带霉臭味， 因此丧失水体的游泳价值和观赏价值;影响到生活用水。同时也导致水体水质不能符合 工业冷却水及工艺用水的水质要求，甚至造成冷却设施堵塞失效，影响到工、农业生产 用水。
水体中磷的一个重要来源是污水处理厂中排出的含磷废水。因此，含磷废水中磷的 去除是污水处理领域一大研究热点。
另一方面，磷是不可更新的宝贵资源。地球上的磷酸盐矿产资源有限，在质量和可 开采性方面都在下降，已探明可开采的磷酸盐矿按现在的开采率开采，估计持续开采不 到100年时间。随着人口的持续增长，特别是土地贫瘠地区，对含磷化肥的消费将日益 增长。因此，如何从污水中高效地回收磷也是污水资源化的一个重要课题。
现有的污水处理技术中，对磷的去除已有多种研究，例如公开号为CN101040499A 的中国发明专利申请所公开的《一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的 方法》，公告号为CN102557360A的中国发明专利申请所公开的《污泥内碳源原位开发 与利用强化污水脱氮除磷系统与方法》，公告号为CN102153247A的中国发明专利申请 所公开的《一种生物耦合脱氮除磷污水净化再生处理方法及系统》;这些专利申请公开 了不同的生物除磷方法，但是经过除磷后的水质是达标了，而吸附的磷只能排放，不仅 加重了磷资源的浪费，同时也一定程度上造成了其它环境的污染。
活性污泥法由于其运行管理方便，稳定可靠等优点，得到广泛的应用。但是，传统 的活性污泥法由于没有厌氧/好氧的交替运行环境，不能有效地富集聚磷微生物。因此， 传统活性污泥法的一个较大的缺点是污水不能实现高效的生物除磷。这一方面使得出水 中磷含量较高，污染天然水体;另一方面造成污水中的大量磷资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种活性污泥工艺能同步 实现高效生物除磷及磷回收系统。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能同步实现高效生物除磷及磷回收 的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该同步实现高效生物除磷及磷回收 系统，包括与进水管道相连通的曝气池和沉淀池，所述曝气池内设有曝气装置，所述曝 气池通过污水管道连通所述沉淀池，所述沉淀池上设有出水排放管道;其特征在于：
所述沉淀池的底部通过排泥管连通回流污泥闲置桶，所述回流污泥闲置桶内设有搅 拌装置;
所述回流污泥闲置桶的排出口通过管道连通污水污泥混合桶，所述污水污泥混合桶 内设有搅拌装置，并且所述污水污泥混合桶的进水口通过污水支管连通所述的进水管 道;
所述污水污泥混合桶的排放口通过管道连接一级沉淀装置，所述一级沉淀装置的底 部的排泥口通过管道连接所述进水管道，所述一级沉淀装置的排水口通过管道连接磷回 收反应桶;
所述磷回收反应桶内设有搅拌装置;
所述磷回收反应桶的排出口通过管道连通二级沉淀装置，所述二级沉淀装置的底部 设有与下游设备相连接的用于排出磷酸盐沉淀的排出管道，所述二级沉淀装置的污水排 出口通过管道连接所述的进水管道。
使用上述同步实现高效生物除磷及磷回收系统同步实现高效生物除磷及磷回收的 方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)、污水通过所述进水管道进入所述曝气池内，启动所述曝气装置对曝气池进行 曝气，控制曝气池内DO浓度为2-4mg·L-1，污水在曝气池中的停留时间为240-300min;
(2)、泥水混合物从所述曝气池流出后，进入所述的沉淀池，在所述沉淀池的停留 时间为50-70min;
(3)、沉淀结束后，上层清液通过所述的出水排放管道排出，沉淀池下层的污泥排 出后分为两股;其中占污泥体积总量8%-12%的第一股作为剩余污泥排出回收系统;占 污泥体积总量88%-92%的第二股作为回流污泥进入所述的回流污泥闲置桶，停留时间 5-7h，搅拌装置的搅拌速率为120-140rpm;
(4)、回流污泥进入所述污水污泥混合桶，同时从所述进水管道内向所述污水污泥 混合桶内引入占污水总流量16%-20%的污水，在120-140rpm的转速搅拌下使污水与污 泥充分混合，停留时间为1-2h;
(5)、从污水污泥混合桶排出的泥水混合物进入所述一级沉淀装置，所述一级沉淀 装置为平流式沉淀装置，在一级沉淀装置中进行泥水混合物的有效分离，停留时间为 1-2h;沉淀后得到的含磷量极低的污泥回流到曝气池前端，含磷量较高的水相进入所述 磷回收反应桶;
(6)、向所述磷回收反应桶中加入Fe2(SO4)3与CaCl2，使得反应桶内Fe2(SO4)3的 浓度为30-50mg·L-1，CaCl2的浓度为60-80mg·L-1;搅拌转速为120-140rpm，反应时 间为20-30min;
(7)、磷回收反应桶排出的泥水混合物进入二级沉淀装置，所述二级沉淀装置为平 流式沉淀装置，停留时间为1-2h，进行泥、水的有效分离，其中沉淀的磷酸盐从底部排 出进行回收，沉淀后得到的水相回流到曝气池前端。
与现有技术相比，本发明针对现有活性污泥生物除磷系统的不足，在单级好氧生物 除磷的基础上，提出一种在活性污泥系统同步高效除磷的同时进行磷回收的处理系统与 方法，能够有效地富集聚磷微生物，采用连续流方式运行，此系统投资少、出水水质稳 定、磷回收量高，可有效降低现有活性污泥系统的出水磷浓度，并且回收宝贵的磷资源， 适合于传统活性污泥工艺的改造。
