申请日2003.11.04
公开(公告)日2004.10.27
IPC分类号C02F9/14; C02F1/58; C02F9/02
摘要
本发明涉及一种反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法，包括①进水期：原水间隔4小时交替进入第一级反应器A和B;②厌氧期：原水在A和B中进行厌氧循环2小时，进行磷的释放;③静置内换水期：第一级反应器经过厌氧循环后，静置沉淀0.5小时，将具有高浓度磷的上清夜排入第二级反应器等八个步骤;本发明利用序批式的特点，在反硝化聚磷期利用反硝化聚磷菌除磷脱氮。使有机物生化需氧量(BOD5)的去除率达到90%～99%，总氮(TN)的去除率达到70%，并使出水总磷(TP)小于0.5mg/l。
権利要求書
1、一种反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法，其特征在于包括如下步骤：
①进水期：原水间隔4小时交替进入第一级反应器A和B;
②厌氧期：原水在A和B中进行厌氧循环2小时，进行磷的释放;
③静置内换水期：第一级反应器经过厌氧循环后，静置沉淀0.5小时， 将具有高浓度磷的上清夜排入第二级反应器;
④硝化反应期：在第二级反应器中，来自第一级反应器静置沉淀后的高 磷水经过好氧曝气3.5小时，进行硝化反应;
⑤硝化液内回流：第二级反应器在硝化反应结束后，静置沉淀30min， 将上清液即硝化液回流至第一级反应器;
⑥反硝化聚磷期：在第一级反应器中，对来自第二级反应器的硝化液进 行缺氧循环1.0小时，主要利用反硝化聚磷菌除磷脱氮;
⑦好氧反应期：在第一级反应器中，缺氧1.0小时后，进行好氧曝气 4.0小时，主要进行好氧吸磷和BOD、COD的去除及残留NH3-N的硝化;
⑧沉淀排水期：第一级反应器在好氧结束后，静置沉淀0.5小时后，将 处理完达标的上清液排放。
说明书
反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，更具体的说是用序批式活性污泥与序批式生 物膜法结合进行反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法。
背景技术
近年来随着经济的高速发展，对环境质量的要求越来越高。城市污水处 理技术有了很大的进步。随着对除磷、脱氮要求的不断提高，城市污水处理 工艺活性污泥法得到了一个从理论到实践的发展过程，具有除磷、脱氮效果 的吸附-生物降解法(AB法)、厌氧-好氧法(AO法)、厌氧-缺氧-好氧法(A2O 法)、氧化沟法、序批式活性污泥法得到了迅速的发展。这些生物脱氮除磷技 术，由于系统中的活性污泥为去碳、硝化、反硝化、聚磷菌的混合菌群，硝 化作用不能够独立完成，磷的吸收又需要在有氧状态下进行，使处理系统中 总氮的去除率只在30%左右，处理后出水总磷在1mg/l左右，达不到国家一 级排放标准。因此在生物硝化和反硝化及除磷过程中必然存在着这样的矛盾：
1、硝化菌与聚磷菌的不同泥龄之争，
2、硝化要求低有机物浓度，反硝化要求较高有机物浓度;
3、硝化要求高氧，反硝化要求低氧;
4、硝化过程为反硝化过程提供硝酸盐，但硝化过程本身的硝酸盐过多时， 又对硝化过程产生抑制而使全过程不能继续进行;
5、硝化过程是产酸耗碱的，而反硝化过程是产生碱度的。
发明内容
发明人经过探索性试验发现，利用序批式活性污泥与序批式生物膜结合 处理系统进行反硝化除磷脱氮可以解决上述的五点矛盾，并利用反硝化除磷 菌在缺氧反硝化的同时以硝态氮为电子受体超量吸收水中的磷，使除磷与反 硝化同步完成。
本发明的目的是提供一种利用序批式活性污泥与序批式生物膜结合处理 系统进行反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法，利用序批式的特点，在反硝 化聚磷期利用反硝化聚磷菌除磷脱氮。使有机物生化需氧量(BOD5)的去除 率达到90%～99%，总氮(TN)的去除率达到70%，并使出水总磷(TP)小于 0.5mg/l。
本发明用序批式活性污泥与序批式生物膜处理系统处理城市污水的方法 工艺流程图见图1，其中第一级装置为两个序批式活性污泥反应器，第二级 装置为两个序批式生物膜反应器;从进原水到出水，第一级序批式活性污泥 反应器运行周期为8～9小时，第二级序批式生物膜反应器运行周期为4小时; 第二级序批式生物膜反应器的出水在时间上间隔4小时交替进入第一级(A、 B)序批式活性污泥反应。
本发明反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法包括如下步骤：
①进水期：原水间隔4小时交替进入第一级反应器A和B;
②厌氧期：原水在A和B中进行厌氧循环2小时，进行磷的释放;
③静置内换水期：第一级反应器经过厌氧循环后，静置沉淀0.5小时， 将具有高浓度磷的上清夜排入第二级反应器;
④硝化反应期：在第二级反应器中，来自第一级反应器静置沉淀后的高 磷水经过好氧曝气3.5小时，进行硝化反应;
⑤硝化液内回流：第二级反应器在硝化反应结束后，静置沉淀30min， 将上清液(硝化液)回流至第一级反应器;
⑥反硝化聚磷期：在第一级反应器中，对来自第二级反应器的硝化液进 行缺氧循环1.0小时，主要利用反硝化聚磷菌除磷脱氮;
⑦好氧反应期：在第一级反应器中，缺氧1.0小时后，进行好氧曝气 4.0小时，主要进行好氧吸磷和BOD、COD的去除及残留NH3-N的硝化;
⑧沉淀排水期：第一级反应器在好氧结束后，静置沉淀0.5小时后，将 处理完达标的上清液排放。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.序批式活性污泥法和序批式生物膜法结合的新型反硝化除磷 脱氮处理工艺可节省曝气量和能源消耗，是一种可持续性的污水处理方法;
2.用序批式生物膜反应器独立进行硝化反应，充分利用了生物膜法所特 有的硝化功能，增加了系统的硝化菌量，提高了硝化效率，减少水力停留时 间和反应器体积;
3.将硝化作用单独进行，避免了硝化菌和除磷菌的泥龄之争，解决了传 统生物脱氮除磷工艺中存在的矛盾;
4.减少有机物的消耗，节省反硝化所需碳源，更适合碳、氮、磷比例失 调的污水。
5.硝化、脱氮、除磷效果好。
具体实施方式
待处理污水是城市生活污水，污水处理步骤如下：
1.进水期：原水间隔4小时交替进入第一级反应器A和B;
2.厌氧期：原水在A和B中进行厌氧循环2小时，进行磷的释放;
3.静置内换水期：第一级反应器经过厌氧循环后，静置沉淀0.5小时， 将具有高浓度磷的上清夜排入第二级反应器;
4.硝化反应期：在第二级反应器中，来自第一级反应器静置沉淀后的 高磷水经过好氧曝气3.5小时，进行硝化反应;
5.硝化液内回流：第二级反应器在硝化反应结束后，静置沉淀30min， 将上清液(硝化液)回流至第一级反应器;
6.反硝化聚磷期：在第一级反应器中，对来自第二级反应器的硝化液 进行缺氧循环1.0小时，主要利用反硝化聚磷菌除磷脱氮;
7.好氧反应期：在第一级反应器中，缺氧1.0小时后，进行好氧曝气 4.0小时，主要进行好氧吸磷和BOD、COD的去除及残留NH3-N的硝化;
8.沉淀排水期：第一级反应器在好氧结束后，静置沉淀0.5小时后，将 处理完达标的上清液排放。
处理结果如下：
(1)城市污水化学需氧量浓度(COD)在86.9-250.6毫克/升之间，生 物需氧量(BOD5)的浓度在48.7-127.3毫克/升之间，采用本发明的工艺， 其出水COD浓度小于30毫克/升，去除率在80%左右，出水BOD5的浓度在15 毫克/升以下，去除率在90%左右;
(2)当进水NH3-N浓度在15-25毫克/升时，采用本发明的工艺，出水 基本达到4毫克/升以下，
(3)进水总氮(TN)浓度在16.85-25.8毫克/升时，出水TN浓度在4 毫克/升以下，TN的去除率在70%以上;
(4)城市污水进水总磷(TP)在1.6-7.1毫克/升，出水能达到0.5毫 克/升以下，系统对TP的去除率在90%以上。
