申请日2004.07.02
公开(公告)日2007.08.22
IPC分类号C02F9/14; C02F1/28; C02F3/12; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种可分期建设的污水脱氮除磷工艺，利用沉砂池投加化学除磷剂，在初沉池絮凝沉淀，而提高有机物去除率和强化磷的去除效果;利用二级生物处理实现有机污染物的去除;利用二沉池后的曝气沸石生物滤池吸附二沉池出水中的氨氮，沸石吸附饱和后采用化学和生物联合再生，释放的氨氮在曝气条件下被转化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液回流至二级生物处理的前段进行生物反硝化。本发明适宜经济较为落后的中西部地区和中小城市的污水处理，通过分期建设、用较少的投资解决当前严重有机污染和磷污染问题，待经济条件基本具备后，续建二级和三级处理。本发明工艺流程简单、运行管理方便、技术可靠、投资少、占地省、处理效果好。
权利要求书
1.一种可分期建设的污水脱氮除磷的方法，其特征在于通过分期建设、用 较少的投资解决当前严重有机污染和磷污染问题，待经济条件基本具备后，续 建二级和三级处理的组合式脱氮除磷工艺;其工艺过程为：
(1)一级强化处理：首先利用沉砂池投加化学除磷剂，然后在初沉池絮凝 沉淀，而提高有机物去除率和强化磷的去除效果;化学除磷剂为聚合氯化铁、 硫酸铝，化学除磷剂的投加量与进水磷浓度有关，化学除磷剂投加位置为沉砂 池末端;絮凝剂为聚丙烯酰胺;聚丙烯酰胺投加量0.5～2mg/L，投加位置为沉 砂池;
(2)二级生物处理：利用活性污泥实现有机污染物去除的普通活性污泥法; 初沉池出水进入曝气池和部分回流污泥混合，水力停留时间为4～6小时，然后 混合液排入二沉池;生物絮凝剂为30%～50%回流活性污泥和全部剩余污泥;
(3)三级物理一生物脱氮处理：二沉池出水进入曝气沸石生物滤池，利用 沸石及其表面生物吸附二沉池出水中的氨氮;沸石吸附饱和后采用化学和生物 联合再生，释放的氨氮在曝气条件下被转化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液回 流至二级生物处理的前段进行生物反硝化的集成工艺。
2.如权利要求1所述的污水脱氮除磷的方法，其特征在于所述曝气沸石生 物滤池填料高度为1.5～2.5m。
3.如权利要求1所述的污水脱氮除磷的方法，其特征在于所述沸石为斜发 沸石和丝光沸石;沸石粒径2～7.5mm。
说明书
一种可分期建设的污水脱氮除磷工艺
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺，特别是涉及一种利用一级强化处理、二级 生物处理和三级物理一生物脱氮处理的可分期建设的组合式污水脱氮除磷工 艺。
背景技术
水体富营养化现象是一个日益严重的、全球性的水环境问题。在缓流的水 体中，氮、磷等营养物质会带来藻类和水生植物过度生长，并导致水体中的溶 解氧急剧减少，造成鱼类大量死亡。水体富营养化严重时，还会导致湖泊退化 甚至水体消亡。对供水水源，藻类不仅会对常规净水工艺带来影响，其生长释 放的有机物还有可能通过氯化作用而变成具有致癌性的三卤甲烷。因此，控制 氮、磷污染，减少氮、磷排放，对保护城市水环境、实现城市水环境的可持续 发展具有重要的意义。
解决城市污水污染的根本措施是建立以生物处理为主体工艺的、具有深度 处理功能的城市污水处理厂，然而，建设大批三级城市污水处理厂需要大量的 投资和高额运行费用，这对于经济较为落后的中西部地区和中小城市是极为困 难的。由于建设和运行资金的短缺，致使一批规划中的污水处理厂迟迟不能上 马，已经建设的部分污水处理厂不能正常运行，预期的环境目标无法实现。对 于这些地区和中小城市而言，当前首要解决的不完全是治理的深度问题，而是 治理与否问题。因而，能够分期建设、用较少的投资解决当前严重污染问题的 脱氮除磷工艺应运而生。
发明内容
本发明的目的在于开发一种适宜经济较为落后的中西部地区和中小城市的 污水处理新工艺。针对建设和运行资金短缺现状，首先解决初步治理问题，通 过分期建设、用较少的投资解决当前严重有机污染和磷污染问题，待经济条件 基本具备后，续建二级和三级处理的组合式脱氮除磷工艺。
强化一级处理是在普通一级处理的基础上，通过增加较少的投资采取强化 处理措施，能较大程度地提高污染物的去除率，削减总污染负荷，降低去除单 位污染物的费用。它适宜于水环境状况亟待改善而经济尚欠发达地区，是一种 高效而低投入的新型技术，有着较高的实用价值和良好的应用前景。待有经济 能力后再续建二级处理和三级处理。二级处理采用传统活性污泥法，三级处理 采用曝气沸石生物滤池，二级处理和三级处理都可以分期建设。三级处理利用 沸石的物理吸附作用和离子交换作用吸附二级处理出水中的氨氮、钝化二级处 理出水中的重金属离子，并通过污水中的盐度(或电导率)和沸石表面的微生 物实现化学-生物再生，恢复吸附容量;富含硝酸氮的再生液回流至二级处理 的前段进行生物反硝化。
本发明具体内容如下：
1、一级强化处理：利用沉砂池投加化学除磷剂，在初沉池絮凝沉淀，而提 高有机物去除率和强化磷的去除效果。化学除磷剂为聚合氯化铁、硫酸铝，化 学除磷剂的投加量与进水磷浓度有关，化学除磷剂投加位置为沉砂池末端。当 投加聚合氯化铁、硫酸铝后，BOD、COD的去除率可达50%以上，SS去除率可达 80%以上，TP的去除率达70%以上。絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)。絮凝剂投加 量聚丙烯酰胺0.5～2mg/L，絮凝剂投加位置为沉砂池。当聚合氯化铁(20mg/L) 和硫酸铝(50mg/L)混合使用时、并同时投加1mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)效果 最好。
2、二级生物处理：利用活性污泥实现有机污染物去除的普通活性污泥法。 初沉池出水进入曝气池和部分回流污泥混合，水力停留时间为4～6小时;然后 混合液排入二沉池;BOD去除率在95%左右，COD去除率在87%以上。生物絮 凝剂为30%～50%回流活性污泥和全部剩余污泥。当建设二级处理工艺后，可 采用部分回流活性污泥和全部剩余污泥作生物絮凝剂，同时减少聚合氯化铁、 硫酸铝以及聚丙烯酰胺(PAM)的投加量(减少45%～65%)，也可以达到上述 效果。
3、三级物理-生物脱氮处理：二沉池出水进入曝气沸石生物滤池，利用沸 石及其表面生物吸附二沉池出水中氨氮的方法。沸石吸附饱和后采用化学和生 物联合再生，释放的氨氮在曝气条件下被转化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液 回流至二级生物处理的前段进行生物反硝化。经过三级处理，工艺氨氮去除率 在80%以上，TN去除率在65%以上。曝气沸石生物滤池为二沉池后的后续构筑 物，曝气沸石生物滤池填料高度以1.5～2.5m为宜;沸石为斜发沸石和丝光沸 石，易于获取，沸石粒径2～7.5mm。
本发明处理效果为：在污水处理厂进水TN≤65mg/L、TP≤9mg/L、COD≤ 550gmg/L、pH=6～9时，能达到GB18918-2002一级B标准。
本发明的水力停留时间短，仅为A2/O、SBR等具有脱氮除磷工艺水力停留时 间的50%左右，占地省，技术经济性好。工艺流程简单、运行管理方便、技术 可靠、处理效果好。由于工艺水力停留时间短，建设投资和运行费用均较低、 并能实现脱氮除磷，达到GB18918-2002一级B标准。
