申请日2006.02.08
公开(公告)日2008.03.05
IPC分类号C02F3/02
摘要
污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污水处理方法，它涉及一种城市污水处理与资源回收的方法，本发明的目的是为解决现有技术存在的占地面积大、剩余污泥产量高、污水处理费用高、不能回收磷的问题。本发明将生物膜附着在填料上面，污水在生物膜区的停留时间为3～5小时，调整微孔曝气器控制生物膜区的溶解氧浓度在0.5-1.5mg/l之间，进行同步硝化反硝化脱氮;让生物膜区的出水从底部整流挡板进入沉淀区，沉淀区表面负荷为1.0m3/m2.h，将复合式膜生物反应器内沉淀区沉淀污泥的35～45%引入脱磷池。本发明可以节省40%～60%的占地，剩余污泥产量极低，并将磷资源进行回收不存在二次释放问题，使污水吨水处理成本降低20%左右，并且出水水质优良，可以直接回用。
权利要求书
1.一种污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污水处理方法，其特 征在于该技术方案是这样实现的：在复合式膜生物反应器前段的生物膜区内 设置悬挂式或者悬浮式填料，将生物膜附着在填料上面，污水在生物膜区的 停留时间为3～5小时，调整微孔曝气器控制生物膜区的溶解氧浓度在 0.5-1.5mg/L之间，进行同步硝化反硝化脱氮;让生物膜区的出水从底部整流 挡板进入沉淀区，沉淀区表面负荷为1.0m3/m2.h，在沉淀区完成泥水分离，沉 淀区底部沉泥一部分参加污泥外循环进行磷的释放与回收，另一部分沉淀污 泥通过底部污泥回流缝进入到生物膜区，沉淀区的上部为膜分离区，通过膜 组件的截留作用，获得达标的出水，膜组件正下方的穿孔曝气器其曝气强度 通过测定反应器内溶解氧浓度实现，控制溶解氧浓度为4-6mg/L，防止膜污染 并强化生物膜区的硝化作用，在复合式膜生物反应器后设置脱磷池，将复合 式膜生物反应器内沉淀区沉淀污泥的35～45%引入脱磷池，同时引入含易降解 有机碳污水，回流污泥与污水的体积比由污水中所含易降解有机碳的量决定， 回流污泥与生活污水的体积比在1∶1～2，使聚磷菌在这里贮存充足的PHB并 完成磷的有效释放，同时实现泥水分离，污泥混合液在脱磷池的水力停留时 间为2.5～3.5小时，经过释磷后的污泥回流到复合式膜生物反应器内继续进行 氮的去除和磷的吸收，富磷污水则进入磷回收池通过投加化学药剂进行回收， 所述回流污泥为沉淀区沉淀污泥的35～45%的进入脱磷池的污泥，所述生活污 水为含易降解有机碳污水。
2.根据权利要求1所述的污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污 水处理方法，其特征在于回收磷投加的化学药剂是化学沉淀剂中的铝盐、铁 盐、镁盐或石灰以及它们按任意比例的复合药剂。
3.根据权利要求2所述的污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污 水处理方法，其特征在于采用石灰作为化学沉淀剂，石灰的投量使污水的pH 值达到10.1～10.6。
4.根据权利要求2所述的污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污 水处理方法，其特征在于采用氯化镁加碱形成磷酸铵镁的沉淀方法来同时对 氨氮和磷进行回收，Mg2+∶NH4 +∶PO43-的摩尔比值为1.2∶1.2∶1。
5.根据权利要求1所述的污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污 水处理方法，其特征在于曝气的气源为纯氧气。
说明书
污泥外循环复合式膜生物反应器脱氮回收磷污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种城市污水处理与资源回收的方法。
背景技术
近年来，我国水体氮磷污染严重。氮磷污染导致了水体富营养化和磷这 种不可再生资源的流失，造成了“磷危机”。解决这些问题的有效途径是将污水 中的氮以氮气的形式进行去除，对磷则进行回收。现有的污水脱氮除磷工艺 (参见图1)存在着以下几个方面的问题：(1)工艺按照悬浮型活性污泥方式 运行，聚磷菌和硝化菌之间存在着泥龄的竞争，为保证污水处理效果和二沉 池的沉淀效果，曝气池内生物量必须控制在4000mg/L之内，这使得污水处理 设施占地面积较大;(2)为了保证良好的脱氮除磷效果，现有工艺需要 50%～100%的污泥回流比和不低于200%的硝化液内回流措施，这使得污水处 理电耗增加;(3)磷随剩余污泥排放，不能回收利用;(4)污水处理产生的剩余 活性污泥处理困难，污泥处置费用高，并且污泥处理过程中往往会出现磷的 二次释放，处理不当会对环境造成二次污染。膜处理技术是近年来引入水处 理领域的新技术，它在污水深度处理、难降解有机废水的处理方面也有较多 应用。膜生物反应器(MBR)利用反应器内微生物对污染物的吸附降解作用 与膜的截留作用来实现对生活污水的净化。膜的截留作用使得污水处理过程 中不需要二次沉淀池，同时使得反应器内污泥浓度大大增加，污泥浓度的增 加使得在污水处理负荷保持不变的条件下，曝气池容积将会大大缩小，这些 都可以大大缩小污水处理设施的占地面积;膜生物反应器内的高污泥浓度可 以创造出局部的缺氧-好氧共存环境，这使得它具有一定的脱氮效率。但是， 目前国内外在应用膜生物反应器的过程中，膜生物反应器由于污泥产率低、 排泥量少而对磷无明显去除效果。(背景技术参考文献：①哈尔滨工业大学学 报，2003年2月第35卷第2期。②“生物接触氧化膜生物反应器”，公开号 CN1611453A、公开日2005年5月4日。③“化学强化生物除磷工艺方法”，公 开号CN1417142A、公开日2003年5月14日。④“一体式膜生物反应器”，公 开号CN1358674A、公开日2002年7月17日。⑤“一体式膜生物反应器”，授 权公告号CN25263 15Y、授权公告日2002年12月18日。)
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术存在的占地面积大、剩余污泥产量高、 污水处理费用高、不能回收磷的问题，提供一种污泥外循环复合式膜生物反 应器脱氮回收磷污水处理方法。本发明具有占地面积小、剩余污泥产量少、 污水处理效率高、可对磷进行回收的特点。本发明的技术方案是这样实现的： 在复合式膜生物反应器前段的生物膜区内设置悬挂式或者悬浮式填料，将生 物膜附着在填料上面，污水在生物膜区的停留时间为3～5小时，调整微孔曝 气器控制生物膜区的溶解氧浓度在0.5-1.5mg/L之间，进行同步硝化反硝化脱 氮;让生物膜区的出水从底部整流挡板进入沉淀区，沉淀区表面负荷为 1.0m3/m2.h，在沉淀区完成泥水分离，沉淀区底部沉泥一部分参加污泥外循环进 行磷的释放与回收，另一部分沉淀污泥通过底部污泥回流缝进入到生物膜区， 沉淀区的上部为膜分离区，通过膜组件的截留作用，获得达标的出水，膜组 件正下方的穿孔曝气器其曝气强度通过测定反应器内溶解氧浓度实现，控制 溶解氧浓度为4-6mg/L，防止膜污染并强化生物膜区的硝化作用，在复合式膜 生物反应器后设置脱磷池，将复合式膜生物反应器内沉淀区沉淀污泥的 35～45%引入脱磷池，同时引入含易降解有机碳污水，回流污泥与污水的体积 比由污水中所含易降解有机碳的量决定，回流污泥与生活污水的体积比在1∶ 1～2，使聚磷菌在这里贮存充足的PHB并完成磷的有效释放，同时实现泥水 分离，污泥混合液在脱磷池的水力停留时间为2.5～3.5小时，经过释磷后的污 泥回流到复合式膜生物反应器内继续进行氮的去除和磷的吸收，富磷污水则 进入磷回收池通过投加化学药剂进行回收，所述回流污泥为沉淀区沉淀污泥 的35～45%的进入脱磷池的污泥，所述生活污水为含易降解有机碳污水。本发 明解决了膜生物反应器除磷效率低的问题，同时对磷这种不可再生资源进行 了回收，并在没有增加动力消耗的基础上提高了膜生物反应器的脱氮效率。 与现有的污水脱氮除磷工艺相比，它可以节省40%～60%的占地，剩余污泥产 量极低，并将磷资源进行回收不存在二次释放问题，使污水吨水处理成本降 低20%左右，并且出水水质优良，可以直接回用。
