[实用新型]无厌氧释磷高效去除污水中磷酸盐的反应装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及水处理技术的应用领域，具体的说是一种无厌氧释磷高效去除污水中磷酸盐的反应装置。

背景技术

    随着我国废水排放总量的增加及化肥、合成洗涤剂和农药的广泛使用，氮、磷已逐渐上升为水体中的主要污染物。由氮、磷污染物引发的水体富营养化——水华和赤潮等进一步导致了水体质量的恶化，不仅影响了水体的使用功能，也危害了人体健康，同时增加了给水处理的难度。藻类过度生长是水体富营养化的典型特征，虽然氮和磷都有可能成为藻类生长的限制因素，但是从藻类对氮、磷需要的关系看，对磷的需要更为迫切。如果水体缺氮，可由水中固氮微生物如某些固氮细菌和蓝细菌补充。水体中只要有低浓度的磷0.018 mg/L就能刺激藻类大量繁殖。当水体中总磷TP浓度低于0.1 mg/L时，浮游植物的生物量随TP浓度的增加而呈线性增加。在大多数湖泊和水库中，磷是主要的限制性营养元素，控制水体承受的磷负荷已成为控制富营养化的关键。因此，世界各国对磷的排放标准的规定日趋严格，我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB19819—2002规定的磷含量，一级A标准为：TP小于0.5mg/L，一级B标准为：TP小于1mg/L。由此可见，无论是已有污水厂还是新建污水厂都面临着污水深度除磷的问题。

目前，污水中除磷的处理技术主要分为物理吸附法、化学沉淀法和生物法。物理吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲和力来实现除磷的过程，吸附法除磷在吸附剂抗干扰、溶解损失和再生等方面还存在诸多问题，因此，吸附法通常用作辅助除磷手段，难以作为主要除磷手段而广泛应用。化学沉淀法除磷的基本原理是通过投加金属盐化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将其从污水中去除，其主要问题是药剂昂贵、运行费用较高、化学污泥产量较大、污泥处置较难等，在实际运用中受到一定的限制。强化生物除磷工艺是目前应用最广泛的污水中除磷技术，工艺的研究与应用始于二十世纪五十年代末期，随着研究的深入和应用的普及，工艺类型不断增加。总体而言，强化生物除磷处理成本较低，特别是对磷浓度较低的废水有较好的处理效果。常用的强化除磷工艺有A/O 工艺、A²/O 工艺、氧化沟工艺、UCT工艺等。但这些工艺存在着工艺流程复杂、操作参数难以控制、剩余污泥难处置等缺点。

SBBR工艺兼具序批式工艺和生物膜法的优点，通过厌氧、缺氧、好氧等不同工序的控制，在一个反应器内完成脱氮除磷的过程，实现污水处理一体化。其主要优点有，占地面积小，处理效率高，处理能力大且运行稳定，剩余污泥量少等。但是，SBBR的填料选择和运行模式控制是影响系统处理性能和日常运行成本的关键。填料是生物膜反应器的关键组成部分，直接影响生物膜反应器的性能和处理效率。目前在SBBR中主要应用的填料有流动式活性炭、聚丙烯悬浮球等、固定式陶粒、铁屑、软纤维、聚乙烯等。如国内专利CN1709810选用铁屑作为填料，具有不堵塞，抗冲击能力强等优点，但填料层不具有过滤作用。专利CN101168461以不锈钢或滤布滤网平均孔径为10～200μm作为滤网的生物膜过滤器替代传统的二沉池进行泥水分离，形成的生物膜具有过滤性能，但是载体滤网孔径易堵塞，生物膜更新缓慢，需要定期反冲洗，日常运行的维护管理较为复杂。在专利CN101863590A中，以一种组合式缺氧/好氧生物强化活性炭动态膜除磷，处理后的生活污水，经生物强化活性炭预涂的动态膜过滤出水，该工艺初期投资高，日常运行操作难度大。虽然生物强化活性炭动态膜通量大、水力停留时间短，但工艺设计复杂。SBBR的运行模式决定着该系统对碳源和动力消耗的需要量，常规的厌氧/好氧SBBR、和厌氧/缺氧/好氧SBBR对碳源的需要量高，动力消耗高，仍然不能改变污水处理“以能耗能”这一事实。对于成功的生物除磷来说，厌氧/好氧交替环境并不是必需的。因此，对于经典的除磷理论——厌氧释磷、好氧过量摄取磷提出了质疑，从而，需要开发低碳耗、低能耗的SBBR除磷新工艺。

综上所述，在SBBR中，填料的选择上存在着生物膜更新慢，不具有过滤性能，或虽具有过滤性能，但是易堵塞，需要反冲洗等。而且，在污水生物法除磷工艺中，也存在工艺设计复杂，维护管理难度大，碳源需要量大，能耗高等问题，影响了生物法除磷的实际应用。

实用新型内容

针对上述现有污水中除磷处理技术存在的生物膜更新慢，不具有过滤性能，或虽具有过滤性能，但是易堵塞，需要反冲洗等缺陷，本实用新型提供一种无厌氧释磷高效去除污水中磷酸盐的反应装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：