[发明专利]序流返送式污水处理方法及其处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及河泊海洋船舶、海上装备、城市乡镇等水上和陆上点源生活污水的处理方法。本发明还涉及应用该处理方法的污水处理装置。

背景技术

生活污水是人类生产过程中所产生的污水，是水体的主要污染源，它主要有粪便和洗涤污水。随着社会经济的快速发展以及人口的增加，生活污水的排放越来越大，已成为经济发展和人们生活质量提高的严重阻碍，人们面临着资源性和水质性双重缺水的严峻考验。城市、村镇等陆上居民生活污水的排放直接影响着人们的生存环境和水体污染程度；内河湖泊船舶生活污水的排放则会导致水源水质的恶化；海洋工程装备及船舶生活污水的排放则严重影响海洋环境。这些点源式生活污水具有面广量大、分布广泛不便集中处理的特点，给环境造成的危害更加直接、更加严重。为此，人们正以前所未有的决心寻求生活污水资源化的有效途经，并通过制定各种国际公约、排放标准来限制和提高生活污水的排放水质要求。

磷和氨氮是引起水源水质恶化的重要物质之一。生活污水中普遍存在一定含量的磷，磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制性因素之一，水体中磷含量高低与水体富营养化程度有密切的关系。氨氮进入水体后，不但能作为生物营养物质诱发“富营养化”，使水味腥臭难闻，降低透明度，大量消耗溶解氧，并向水体排放毒素，造成水生生态系统紊乱。由于磷和氮素污染的种种危害，加上人们对水质和水量要求的提高，采用脱氧除磷净化的相应技术手段和措施改善水源水质已越来越受到社会的广泛关注。

我国建立有较为完善的污水处理排放方面法律法规和严格的污水处理排放标准。国家南水北调工程强调“先治污后通水、先环保后用水”的原则；制订出台更加严格的污水磷氮脱除标准，未按规定安装生活污水处理装置的船舶不得进入河道航行、停泊、作业。国际海事组织（IMD）制定的《国际防止船舶污染公约》中规定，海上生产生活设施必须装有生活污水处理装置，非特殊情况禁止直接向限制海域排放生活污水，IMO的MEPC.159（55）决议出台了严格的强行执行排放标准，MEPC.227(64)决议增加并提出苛刻的磷氮去除排放标准。

目前生活污水处理方法大致有 :生化处理、物理化学处理和电化学处理法。膜生物反应器（MBR）是近些年来发展起来的高效生活污水处理方法，它由膜分离技术与生物反应技术相结合而形成的一种生化反应系统，其实质是生物降解与膜分离相互影响、共同作用的过程，它利用微生物对水中生物降解有机污染物进行转化，使之生成对环境无害的二氧化碳和水，同时截留生化反应物，具有固液分离率高、有机污染物降解效率高、剩余污泥少等优势。虽然膜生物反应器是当前较为先进高效的污水处理方法，但仍然存在一些固有不足，首先由于膜生物反应器中有机物的消化降解依赖于对活性污泥进行充氧曝气，但脱氮除磷过程中的反硝化作用需要缺氧环境，而曝气作用对反硝化有着很大的影响，因此对于总氮的脱除处理效果不尽人意，也由于充氧曝气过程的存在，无法形成绝对的厌氧条件，这又对释磷过程十分不利，即使采用间隙式曝气方法，其磷的去除作用也不理想。再者膜生物反应器能有效截留反应器中的活性污泥，从而获得较高的污泥浓度，然而这种工艺方法也使得污泥龄过长，不可避免地引起污泥菌细胞活性的降低。还有膜生物反应器中膜污染是较难解决的问题，虽然现有技术中采用反冲洗，间隙曝气延长膜污染时间等方法，但并没有改变污水中微粒、胶体颗粒及溶质大分子的分散 自由状态，不能较好地阻止膜污染。