專利名稱：一種脫氮除磷工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬環保技術領域，具體涉及一種脫氮除磷工藝。
背景技術：
我國南方污水處理廠進水普遍具有高氮低碳特征，常規脫氮除磷工藝難以實現同時脫氮除磷，而投加額外的碳源不僅提高運行成本，也不符合污水處理廠低碳運行的趨勢。針對這一問題，以提高進水碳源利用效率為目標，開發穩定高效的反硝化除磷工藝已成為污水處理領域的研究重點。( I)生物脫氮基本原理
污水生物脫氮已經被證明是一種經濟、高效和可靠的處理方法，其基本原理在傳統二級生物處理中，通過生物化學反應將污水中的有機氮轉化為氨氮；然后通過硝化菌的作用將氨氮轉化為硝態氮，同時部分氨氮通過同化作用合成新細胞并最終以剩余污泥的形式排放；最后通過反硝化作用將硝化過程產生的硝態氮轉化為氮氣，從而達到廢水脫氮的目的。完整的生物脫氮過程包括氨化、硝化和反硝化三個過程。(2)生物除磷基本原理
污水生物除磷就是利用活性污泥的超量磷吸收現象，即微生物吸收的磷量超過微生物正常生長所需的磷量，通過污水生物處理系統的設計及運行方式的改變，使細胞含磷量相當高的細菌群體能在處理系統的基質競爭中取得優勢，通過排放剩余污泥的形式加以去除。通常除磷過程包括聚磷菌在厭氧環境下的磷釋放和好氧環境下的磷吸收過程，但近年來大量研究發現一部分聚磷菌在厭氧/缺氧交替的環境下能利用no3_作為電子受體，且其基于細胞體內貯存的PHAs和糖原的代謝機理與厭氧/好氧相似。荷蘭Delft技術大學和日本東京大學研究人員確認了這種反硝化菌的生物釋放/吸收磷作用，并稱之為反硝化聚磷菌。(3)傳統脫氮除磷工藝
我國的污水脫氮除磷工藝繁多，其中Α/Α/0系列工藝以其構造簡單，出水穩定，控制方便等優點，成為污水處理廠建設的常用工藝。該工藝主要由厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池組成，在進水碳源水平較高的情況下，Α/Α/0可以取得較好的脫氮除磷效果，但當進水碳氮比比較低時，脫氮除磷效果不穩定，污泥回流的混合液會抑制的聚磷菌釋磷過程，影響生物除憐效果。

發明內容
本發明的一個目的在于提供一種易于控制，實現穩定反硝化除磷過程的脫氮除磷工藝，以解決目前高氮低碳污水的達標脫氮除磷問題，為實現污水處理領域節能減排目標提供技術支撐。

為了實現這一目的，本發明的技術方案為:一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水處理流程依次包括厭氧池、缺氧池、缺氧/好氧池、菌種選擇器、懸浮填料池和二沉池，污水首先進入厭氧池與菌種選擇器回流過來的污泥進行混合反應，厭氧池流出的混合液依次經過缺氧池、缺氧/好氧池進入菌種選擇器，菌種選擇器對混合液中的微生物進行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，密度較小的菌種則同水流一起進入懸浮填料池，在懸浮填料池中進行硝化反應，混合液通過污水泵回流至缺氧池，懸浮填料池出水自流進入沉淀池進行泥水分離。本發明的優點在于該工藝在系統內形成活性污泥和生物膜兩種菌落形態，通過強化反硝化除磷過程，在低碳氮比下充分利用有限的進水碳源實現高效脫氮除磷。


圖1為本發明的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實例對本發明進一步說明。如圖所示，一種帶菌種選擇器的雙污泥脫氮除磷工藝，其特征在于工藝流程由厭氧池1、缺氧池2、缺氧/好氧池3、菌種選擇器4、懸浮填料池5和沉淀池6串聯組成。懸浮填料池5還設有硝化液回流管路與缺氧池2連接。菌種選擇器4通過第一污泥回流管路與厭氧池I連接。沉淀池6通過第二污泥回流管路與懸浮填料池5連接。第一污泥回流管路和第二污泥回流管路均設有污泥泵，硝化液回流管路設有污水泵。污水首先進入厭氧池I與菌種選擇器4回流過來的污泥進行混合反應，厭氧池I出水依次經過缺氧池2、缺氧/好氧池3進入菌種選擇器4，菌種選擇器4對混合液中的微生物進行篩選，以聚磷菌為代表 的高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出實現除磷目標，密度較小的菌種則同水流一起進入懸浮填料池5，懸浮填料池5中主要進行硝化反應，部分混合液即硝化液通過硝化液回流管路及污水泵回流至缺氧池2，另一部分混合液則從懸浮填料池5出水自流進入沉淀池6進行泥水分離，分離出的水通過出水管流出，污泥則間歇回流至懸浮填料池5。污水處理廠進水經過預處理之后進入厭氧池I，在厭氧池I中與菌種選擇器4的回流污泥混合反應，在厭氧池I中主要發生厭氧水解反應和聚磷菌釋磷過程，聚磷菌利用短鏈脂肪酸合成PHB (聚-β -羥丁酸)并釋放出正磷酸鹽，此時活性污泥內碳源水平達到最高，厭氧池I的水力停留時間應控制在2小時以內；厭氧池I出水進入缺氧池2，在缺氧池2內與懸浮填料池5回流過來的混合液即硝化液進行反硝化除磷過程，
缺氧池的水力停留時間控制在4小時左右，一般為3飛小時；缺氧池2出水進入缺氧/好氧池3，當進水COD濃度大于300mg/L時，反硝化速率較快，將缺氧/好氧池3設置為好氧狀態進一步提高有機物和磷的去除效果，當進水COD濃度小于250mg/L時，反硝化速率較慢，應將缺氧/好氧池3設置為缺氧狀態確保脫氮效果，缺氧/好氧池3水力停留時間宜控制在2小時左右，一般為1.5^2.5小時；缺氧/好氧池3出水進入菌種選擇器4，以聚磷菌為代表的高密度菌種迅速沉淀在菌種選擇器4底部，而密度較小的菌種由于沉降速度較慢處于菌種選擇器4的上部，沉淀于菌種選擇器4的菌種大部分通過污泥泵回流至厭氧池1，部分作為剩余污泥排出，剩余污泥占回流污泥的1.(Γ3.0%，密度小的菌種則隨出水進入懸浮填料池5 ;懸浮填料池5維持穩定的好氧狀態，由于在懸浮填料池5形成有利于硝化菌生長的環境，懸浮填料表面的生物膜主要由硝化菌群構成，依靠懸浮填料表面的生物膜完成硝化過程，部分混合液回流至缺氧池2進行反硝化除磷，由于采用懸浮填料池避免了反沖洗和固定生物濾池易出現的堵塞問題，降低了運行管理的難度，節約了運行成本，懸浮填料池5的水力停留時間一般控制在3飛小時；另一部分混合液從懸浮填料池5出水進入沉淀池6，脫落的生物膜與菌種選擇器4流出部分懸浮物在沉淀池6中沉淀下來，由于沉淀下來的污泥中的硝化菌比例較大，通過污泥泵間歇性回流至懸浮填料池5以增加硝化污泥濃度，以提聞系統的硝化能力。 這里的厭氧池1、缺氧池2、缺氧/好氧池3、菌種選擇器4、懸浮填料池5和沉淀池6均為現有技術，菌種選擇器主要是通過控制泥水分離時間來實現菌種篩選，菌種選擇器泥水分離時間控制在0.5h左右，其在結構上無特殊設置；文中的高密度菌種的密度為
1.045^1.060g/mL，低密度菌種的密度為1.02^1.03mg/L ;厭氧池只要有回流的帶聚磷菌污泥就可以發生厭氧水解反應和聚磷菌釋磷過程，最初的聚磷菌污水中有，但是工程中一般是向污水中投加活性污泥進行馴化培養的；填料提供硝化菌生長的環境，懸浮填料池的硝化菌可通過先投加菌種進行培養的；菌種選擇器的回流率為309Γ50%，沉淀池回流控制在50%左右，懸浮填料池混 合液回流比控制在50% 150%。
權利要求
1.一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水處理流程依次包括厭氧池、缺氧池、缺氧/好氧池、菌種選擇器、懸浮填料池和二沉池，污水首先進入厭氧池與菌種選擇器回流過來的污泥進行混合反應，厭氧池流出的混合液依次經過缺氧池、缺氧/好氧池進入菌種選擇器，菌種選擇器對混合液中的微生物進行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，低密度的菌種則同水流一起進入懸浮填料池，在懸浮填料池中進行硝化反應，部分混合液通過污水泵回流至缺氧池，另一部分混合液出水自流進入沉淀池進行泥水分離。
2.根據權利要求1所述的脫氮除磷工藝，其特征在于污水首先進入厭氧池，與回流污泥混合發生釋磷過程后進入缺氧池，在缺氧池內與懸浮填料池回流過來的混合液進行反硝化除磷過程；缺氧池出水進入缺氧/好氧池，當進水COD濃度大于300mg/L時，反硝化速率較快，將缺氧/好氧池設置為好氧狀態進一步提高有機物和磷的去除效果，當進水COD濃度小于250mg/L時，反硝化速率較慢，將缺氧/好氧池設置為缺氧狀態確保脫氮效果。
3.根據權利要求2所述的脫氮除磷工藝，其特征在于菌種選擇池出水進入懸浮填料池，依靠生長在懸浮填料表面的生物膜完成硝化過程，混合液回流池缺氧池進行反硝化除磷，懸浮填料池出水進入沉淀池，在二沉池完成泥水分離后，污水完成處理過程，沉淀池底部污泥間歇回流至懸浮填料池，增加懸浮填料池的微生物總量，提高懸浮填料池的處理效倉泛。
4.根據權利要求3所述的脫氮除磷工藝，其特征在于厭氧池的水力停留時間應控制在2小時以內，缺氧池的水力停留時間控制在3飛小時，缺氧/好氧池水力停留時間控制在1.5^2.5小時，懸 浮填料池的水力停留時間一般控制在3飛小時。
全文摘要
本發明涉及一種脫氮除磷工藝，其特征在于污水首先進入厭氧池與菌種選擇器回流過來的污泥進行混合反應，厭氧池流出的混合液依次經過缺氧池、缺氧/好氧池進入菌種選擇器，菌種選擇器對混合液中的微生物進行篩選，高密度菌種沉淀在菌種選擇器底部，通過污泥泵回流至厭氧池，部分作為剩余污泥排出，所述高密度菌種包括聚磷菌，密度較小的菌種則同水流一起進入懸浮填料池，在懸浮填料池中進行硝化反應，混合液通過污水泵回流至缺氧池，懸浮填料池出水自流進入沉淀池進行泥水分離。該工藝在系統內形成活性污泥和生物膜兩種菌落形態，通過強化反硝化除磷過程，在低碳氮比下充分利用有限的進水碳源實現高效脫氮除磷。
文檔編號C02F3/32GK103121754SQ201110367788
公開日2013年5月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者沈昌明, 譚學軍, 朱勇, 丁玉平 申請人:上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司, 上海市政工程設計科學研究所有限公司