[发明专利]一种强化污水中脱氮除磷及污泥过程减量耦合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水中脱氮除磷及污泥减量的方法。

背景技术

传统活性污泥法污水生物处理是世界上应用最广泛的污水处理技术，绝大多数污水处理厂用活性污泥法及其发展的工艺来处理污水，其处理原理是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机物被降解并转化为无害的物质，使废水得以净化。由于活性污泥法基建费用相对少、工艺成熟、运行经验丰富，因此被广泛应用于城市污水处理厂。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水处理技术，通过曝气供氧，使活性污泥吸附并降解废水中的有机污染物。但是这种生物处理技术也有其自身的缺点；随着城市生活污水处理量和处理率的增加，污泥产量也将急速增加。处理污水后产生的剩余污泥主要是微生物胶团与污水中有机、无机性悬浮杂质、胶体物质所构成的絮状体，呈凝聚状态，剩余污泥通常含有大量的有毒有害物质，如病原体、细菌菌体、有机残片、重金属以及未稳定化的有机无机颗粒等对环境有害的物质，如果不加以妥善处理与处置，将会对环境造成直接或潜在的污染；而且如果处置不当会引起环境的二次污染。然而由于经济、环境和法规等因素，剩余污泥的处理和处置已成为污水处理厂新的挑战，将成为环境领域的一大难题。

由于剩余污泥主要是由原污泥降解废水中的有机物而增殖所产生的，大部分的活性污泥是由微生物菌体构成的。所以活性污泥法污水生物处理将产生大量的剩余污泥。而剩余污泥的处理处置需要耗费大量资金。根据统计，污泥管理和处理污泥的费用占据了污水处理厂总投资的50％～60％。因此很多企业为了降低生产成本，宁可接受处罚也不愿进行污染治理，普遍存在偷排乱排的现象，造成了企业周边环境的恶化。活性污泥法的另外一个缺点，脱氮除磷效果不佳，同样也严重制约了活性污泥法的推广

发明内容

本发明的目的是为了解决活性污泥法污水生物处理剩余污泥量大，脱氮除磷效果差的问题，而提供的一种强化污水中脱氮除磷及污泥过程减量耦合的方法。

本发明强化污水中脱氮除磷及污泥过程减量耦合的方法按以下步骤实施：

将待处理水打入分级曝气反应器进行污水处理，出水，即完成强化污水中脱氮除磷及污泥过程减量耦合；其中，分级曝气反应器按水流方向分为厌氧池、微氧池和好氧池，分级曝气反应器产生的污泥排入二沉池进行泥水分离，然后将泥水分离后的污泥泵入微氧曝气池并停留5～12h，而后将经微氧曝气处理的污泥再回流到分级曝气反应器的厌氧池中；

分级曝气反应器微氧池中溶解氧浓度为0.1～1mg/L，好氧池中溶解氧浓度为2～6mg/L；微氧曝气池中溶解氧浓度为0.01～0.5mg/L，微氧曝气池中污泥浓度为9000～11000mg/L，且微氧曝气池中设置搅拌装置。

解偶联——在氧化磷酸化的偶联中，如加入使偶联消除的物质，则氧化仍能进行而不能生成ATP的过程。本发明正是利用了能量解偶联技术的原理来限制合成代谢的能量供应受，从而降低污泥的产率。

本发明采用空间分隔的工艺实现了好氧、厌氧以及兼性微生物的共存，从而引起不同微生物种群之间的协同作用，沿污水流动方向形成厌氧、微氧、好氧循环联合的过程，大大提高了脱氮除磷效果。

本发明方法可在传统活性污泥工艺的基础上进行升级改造，具有投资少、污染小、费用低，易于管理与施工的优点；并且可从源头上控制污泥的产量，因此本发明方法便于实际应用。同时本发明方法可以改善污泥的沉降性能，适合工业污水和城镇生活污水处理厂应用。

在本发明方法中分级曝气反应器中沿着污水的流动方向分为厌氧池、微氧池和好氧池，在不同的区域中根据是生存环境，生长着不同的微生物，从而最大程度上实现微生物不同代谢功能的分区。同时，微氧曝气池中的污泥回流，可有效地增加分级曝气反应器微生物的多样性，从而增加了微生物的种群，使硝化、脱氮和磷的去除在整个的反应过程中得以实现，达到良好的生物脱氮除磷的效果。