[发明专利]同步脱氮除磷过滤方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及资源环境技术领域，具体的说是一种投加药剂同步强化生物脱氮和化学除磷的过滤方法。

背景技术

随着社会经济的发展和水污染的加剧，水环境的治理和保护越来越受到人们的重视。以控制水体富营养化为目的的脱氮除磷技术是当今水污染控制领域研究的热点之一，而低碳源城市污水由于营养比例失调，成为脱氮除磷技术研究的一个难点。污水经传统的二级处理后，出水中通常还含有相当数量的氮、磷等污染物质。城市污水进行深度处理，进一步降低出水中的氮、磷等污染物浓度，出水排放或作为再生水利用，对加快水污染治理，确保各流域水环境健康发展具有十分重要的意义。

城市污水的脱氮除磷主要有生物法和化学氧化法。生物法脱氮除磷必须具备一定的碳氮比和碳磷比，否则处理效率将受到影响。

由于环境和经济的原因，脱氮主要采用生物法。对于低碳源城市污水，二级处理出水通常含有大量未被反硝化的氮，要进一步降低氮的浓度，需投加碳源强化生物反硝化速率。投加碳源一般有在二级处理中投加和深度处理中投加两种方式，前者药剂消耗量大，运行费用较高；后者增加一定的建设投资费用，但药剂消耗较低，出水水质和保障率较高，是发达国家目前的通行做法。

对低碳源的污水进行生物除磷，由于首先必须保证生物脱氮的碳源，因此，在生物除磷不能达到要求时，必须辅以化学除磷。化学除磷一般有前置、同步和后置法。前置法药剂投加量大，产生的污泥量多，运行费用较高；同步法投加药剂的利用率较低，而且对生物处理本身的运行会有影响，尤其是投加铝盐影响更大；而后置法采用在常规污水二级处理后投加化学除磷药剂，药剂投加量少，效果显著，尽管需增加建设费用，仍然是目前国内外采用的主要方法。

当低碳源城市污水二级处理后，出水的氮、磷要求较高，而生物处理不能满足需要时，一般情况下是将投加碳源的氮深度处理装置和投加化学除磷药剂的磷深度处理装置串联，但这种方式存在处理流程长，投资和运行费用高，运行管理复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的是研制一种缩短工艺流程，降低建设投资和运行费用，便于运行管理，在同一个滤池中实现同步脱氮除磷的同步脱氮除磷过滤方法。

本发明同步脱氮除磷过滤方法，其步骤如下：

①污水厂二级处理出水经泵提升至混合设施中，或直接提升至气水反冲洗滤池中；

②碳源、化学除磷药剂定量投入混合设施中，或采用泵前投加的方式，定量投入提升泵房吸水井或进水管中，碳源和化学除磷药剂投加量根据水质情况确定，典型药剂投加量为：碳源(以甲醇计)投加量10-25mg/L，化学除磷药剂(以Fe³⁺计)投加量5-10mg/L；

③待处理水与药剂经混合设施或提升泵充分混合后，进入气水反冲洗滤池中过滤，滤后水排放或作为再生水利用。

所述气水反冲洗滤池采用石英砂作为均质滤料，其滤速为3-10m/h，反冲周期为12-48h，滤层厚度为1.0-2.0m。

同时投加碳源和化学除磷药剂混合后过滤，由于滤料表面生物膜的反硝化作用，以及PO₄^3--P与金属离子(如Fe³⁺)反应生成沉淀性物质，在滤池中生物化学与物理化学的协同作用下，氮、磷均具有较好的去除效果。滤池通过反冲洗，洗去截留物及多余的生物膜，实现滤池的再生。

本发明同步脱氮除磷过滤方法的优点是：同步脱氮除磷滤池深度处理二级处理出水，处理流程短，建设投资和运行费用低，药剂利用率高，处理效率高，占地少，运行管理方便。在某污水厂采用该技术进行示范研究时，处理后的出水达到GB18918-2002中的一级A标准，且TN稳定小于10mg/L，平均去除率为42.4％；TP稳定小于0.3mg/L，平均去除率为77.7％。

某污水厂2万吨/天规模的同步脱氮除磷滤池示范运行结果

附图说明

图1为同步脱氮除磷过滤方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例一

根据图1所示，一种同步脱氮除磷过滤方法，其步骤如下：

①污水厂二级处理出水经泵提升至混合器中；

②利用计量泵将碳源、化学除磷药剂投入混合器中，其投加量为：碳源-甲醇投加量10mg/L，化学除磷药剂-聚铁投加量5mg/L；

③待处理水和药剂在混合器中充分混合后，进入气水反冲洗滤池中进行过滤，滤后水排放或作为再生水利用；气水反冲洗滤池采用石英砂均质滤料，其滤速为8m/h，反冲周期为36h，滤层厚度为1.6m。

实施例二