[发明专利]一种双污泥污水处理系统和方法

说明书

本发明公开一种双污泥污水处理系统和污水处理方法。该系统包括厌氧池、缺氧池Ⅰ、缺氧池Ⅱ、好氧MBR池和强化除磷池。厌氧池与缺氧池Ⅰ共用一套移动生物填料系统代替传统的污泥回流，形成反硝化除磷系统。缺氧池Ⅱ和好氧MBR池，形成硝化反硝化系统。吸取部分厌氧池富磷水到强化除磷池进行化学除磷。本发明集反硝化除磷、双污泥系统、MBR、化学除磷等技术优势于一体，利用反硝化除磷技术解决碳源竞争问题，构建双污泥系统解决泥龄矛盾和菌群竞争问题，结合MBR提升有机物、氨氮、SS的去除能力，并将化学除磷与生物除磷有效结合。本发明在不增加占地、原系统不停运的基础上，提高原系统对污染物的去除能力，适合已建污水处理厂的提标和扩容改造。

技术领域

本发明应用于污水处理技术领域，具体涉及到一种采用反硝化除磷技术、MBR和化学除磷进行污水处理的双污泥系统及采用该系统的污水处理方法。

背景技术

目前污水处理厂根据环保要求，其排水由二级或一级B向一级A标准提升过程中，主要面临的问题氮、磷不达标。目前常用的脱氮除磷工艺中，A2 /O及其变形工艺占到了我国60%以上的市场。若要提标至准四类标准，不仅氮磷要求更严格， COD和SS也都需要进一步的降低。为达到上述更高标准，目前多采用脱氮除磷工艺+深度处理的改造路线，这就带来了工艺流程长、占地面积增加、改造量大、费用高、耗时长等问题。在城镇化快速扩张和环保要求日益严格的背景下，厂区内无地可用和改造过程中系统停运致使进水无处可排，是现有污水处理厂提标改造所面临的首要难题。

现有污水处理厂提标重点需要解决氮磷问题，造成氮磷去除能力偏低的原因有：

1）污泥龄存在矛盾：污泥龄是描述活性污泥系统中微生物生长周期的参数。常规A2 /O等脱氮除磷工艺将聚磷菌、反硝化菌、普通异养菌和硝化菌等不同生长周期的菌群混合在同一系统中生长，系统内只能有单一泥龄，由此不可避免存在污泥龄的矛盾。即：反硝化菌群、聚磷菌群需要短泥龄，硝化菌群需要长泥龄，若泥龄太高，不利于磷的去除，泥龄太低，硝化菌又无法存活影响氮的去除。

2）溶解氧需求上存在差异：聚磷菌除磷机制是厌氧释磷好氧吸磷，厌氧释磷越充分好氧段才能过量吸磷，溶解氧的存在会抑制厌氧释磷过程，进而导致生物除磷效果降低；反硝化菌在缺氧环境下，以硝态氮为电子受体、有机物为电子供体进行反硝化脱氮，若溶解氧过高，大量溶解氧会被优先作为电子受体，从而影响反硝化脱氮效率；硝化菌为自养好氧型，厌、缺氧环境受抑制，好氧环境中有大量有机物时与异养菌争夺溶解氧也处于劣势。常规A2 /O等脱氮除磷工艺，在混合液回流、污泥回流过程中不可避免的会带进溶解氧进入缺氧池和厌氧池内，造成影响和抑制，限制了脱氮除磷能力。

3）碳源上存在竞争：聚磷菌释磷过程和反硝化菌脱氮过程中均需消耗可降解的有机物，两者存在碳源争夺。污水先进厌氧段，聚磷菌在厌氧释磷过程消耗了进水中大部分易降解的有机物碳源，致使缺氧段反硝化碳源不足影响脱氮效果。先进缺氧段，反硝化菌脱氮会消耗大部分易降解有机物碳源，使得厌氧段聚磷菌释磷碳源不足影响除磷效果。在我国城镇污水C/N比较低的情况下，该矛盾更是突出。一般常外投碳源，但碳源超量时又会对硝化菌群产生抑制，影响硝化。

4）污水处理厂常用的化学除磷宏量效果好而微量效果有限。按照美国的经验，TP出水从0.5mg/L提升到0.1mg/L，药剂投加数量要提高数倍，且多点投加工艺复杂，即便这样也不能保证出水的稳定性。

5）还需解决COD、SS去除能力不足的问题，其原因有：常规活性污泥法处理系统中，有机物COD的去除主要是通过活性污泥的吸附、生物降解、沉淀途径去除的，与污泥浓度、污泥龄等参数有密切关系。考虑到池容等因素，常规处理系统污泥浓度偏低，污泥龄不会太长，并且还有部分难生物降解的有机物无法去除，致使COD处理能力有限。SS的去除主要是污泥菌胶团絮凝截留和沉淀作用，并且出水中SS有很大一部分是活性污泥絮体，这与活性污泥性状、二沉池构造有较大关系，通常在低温时SS效果较差，处理能力不稳定是限制因素。