[发明专利]一种磷酸铵镁-电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法

说明书

本发明公开了一种磷酸铵镁—电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法，属于废水处理领域。本发明的磷酸铵镁—电氧化一体化集成装置包括磷酸铵镁电氧化结晶系统和氮电氧化系统，磷酸铵镁电氧化结晶系统包括反应基和阳极B；氮电氧化系统包括反应基和阳极A；反应基包括电化学仪表、切换开关、参比电极、铁屑、阴极和反应器，参比电极和阴极通过导线并联，并分别和电化学仪表连接后垂直状态悬浮于反应器中，铁屑能够通过磁力搅拌悬浮于反应器中；切换开关和电化学仪表通过导线连接后能够分别和阳极A、阳极B进行切换式连接。本发明只需通过电极的简单切换，就可达到同步脱氮除磷的作用，操作简单，可实现自动化运行，并且不会产生新的污染源。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种用于城市污水、垃圾渗漏液、化肥厂废水处理的磷酸铵镁—电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法。

背景技术

随着我国污水处理事业的蓬勃发展，国家对污水排放要求也越来越严格，但是由氮、磷污染引起的水体富营养化问题不仅没有解决，而且有日益严重的趋势。我国在2002年最新颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中要求所有城镇污水处理厂出水排入稀释能力较小的河流作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准，即TN＜15mg/L、NH4-N＜5mg/L(水温低于12℃时＜8mg/L)、TP＜0.5mg/L。由此可见，污水处理的主要矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、磷污染物的去除。目前，我国几乎所有的城镇污水处理厂都面临着同一个难题，即脱氮和除磷无法同时达到最佳效果，究其原因主要为：

基于微生物硝化和反硝化机制中：1、污水COD/N/P比值偏低，碳源不足成为反硝化脱氮和生物除磷的限制性因素；2、硝化菌、反硝化菌和聚磷菌对泥龄、环境条件等的要求不同，硝化菌和聚磷菌的数量较少且无法同时处于各自最佳的生存状态。此外，在高纬度地区秋冬季水温较低，微生物代谢活性减弱，氮、磷去除率进一步降低。

基于物理化学过程的研究成果衍生了包括物理化学吸附法、吹脱法、异丁醛沉淀法、电化学氧化法和磷酸铵镁(MgNH₄PO₄·6H₂O,Magnesium ammonium phosphate,MAP)结晶沉淀法等新技术，然而，目前氮磷污染物处理技术中的生物硝化/反硝化、吹脱、物理化学吸附、MAP化学结晶、电化学氧化等技术，但很难同时去除城市污水中的氮、磷等元素。

中国专利公布号CN101555068，公开日：2009.10.14的专利文献公开了一种生活污水常低温同时脱氮除磷好氧颗粒污泥的培养方法属于污水处理领域，特征是SBR反应器采用2～10的高径比和50～67％的容积交换率，不调控水温。沉 淀时间为30～50min，逐渐缩短为1～3min；或将沉淀时间设置为5～8min，逐渐缩短至1～3min。在生化反应过程中，以溶解氧浓度DO、氧化还原电位ORP和pH值作为实时控制参数，实时控制搅拌时间(反硝化、放磷)、曝气时间(有机物氧化、硝化、反硝化、好氧吸磷、反硝化吸磷)。该发明可提高硝化菌和聚磷菌的含量、以厌氧/好氧方式实现低COD生活污水常低温好氧颗粒污泥同时脱氮除磷，解决污水处理系统时间程序控制导致的运行效率低、氮、磷处理不稳定的问题。该发明利用的是基于微生物硝化和反硝化机制，需要投加化学药剂，如果处理不好，很容易产生新的二次污染。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对污水处理工艺中硝氮、氨氮和磷酸盐难于同步去除及基于微生物硝化和反硝化机制处理容易产生新污染的技术问题，本发明提供了一种磷酸铵镁—电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法。只需通过电极的简单切换，就可达到同步脱氮除磷的作用，操作简单，可实现自动化运行，并且不会产生新的污染源。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：