專利名稱：一種可分期建設(shè)的污水脫氮除磷工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理工藝，特別是涉及一種利用一級(jí)強(qiáng)化處理、二級(jí)生物處理和三級(jí)物理一生物脫氮處理的可分期建設(shè)的組合式污水脫氮除磷工藝。
背景技術(shù)：
水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象是一個(gè)日益嚴(yán)重的、全球性的水環(huán)境問題。在緩流的水體中，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)帶來藻類和水生植物過度生長，并導(dǎo)致水體中的溶解氧急劇減少，造成魚類大量死亡。水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致湖泊退化甚至水體消亡。對(duì)供水水源，藻類不僅會(huì)對(duì)常規(guī)凈水工藝帶來影響，其生長釋放的有機(jī)物還有可能通過氯化作用而變成具有致癌性的三鹵甲烷。因此，控制氮、磷污染，減少氮、磷排放，對(duì)保護(hù)城市水環(huán)境、實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
解決城市污水污染的根本措施是建立以生物處理為主體工藝的、具有深度處理功能的城市污水處理廠，然而，建設(shè)大批三級(jí)城市污水處理廠需要大量的投資和高額運(yùn)行費(fèi)用，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)較為落后的中西部地區(qū)和中小城市是極為困難的。由于建設(shè)和運(yùn)行資金的短缺，致使一批規(guī)劃中的污水處理廠遲遲不能上馬，已經(jīng)建設(shè)的部分污水處理廠不能正常運(yùn)行，預(yù)期的環(huán)境目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這些地區(qū)和中小城市而言，當(dāng)前首要解決的不完全是治理的深度問題，而是治理與否問題。因而，能夠分期建設(shè)、用較少的投資解決當(dāng)前嚴(yán)重污染問題的脫氮除磷工藝應(yīng)運(yùn)而生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種適宜經(jīng)濟(jì)較為落后的中西部地區(qū)和中小城市的污水處理新工藝。針對(duì)建設(shè)和運(yùn)行資金短缺現(xiàn)狀，首先解決初步治理問題，通過分期建設(shè)、用較少的投資解決當(dāng)前嚴(yán)重有機(jī)污染和磷污染問題，待經(jīng)濟(jì)條件基本具備后，續(xù)建二級(jí)和三級(jí)處理的組合式脫氮除磷工藝。
強(qiáng)化一級(jí)處理是在普通一級(jí)處理的基礎(chǔ)上，通過增加較少的投資采取強(qiáng)化處理措施，能較大程度地提高污染物的去除率，削減總污染負(fù)荷，降低去除單位污染物的費(fèi)用。它適宜于水環(huán)境狀況亟待改善而經(jīng)濟(jì)尚欠發(fā)達(dá)地區(qū)，是一種高效而低投入的新型技術(shù)，有著較高的實(shí)用價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。待有經(jīng)濟(jì)能力后再續(xù)建二級(jí)處理和三級(jí)處理。二級(jí)處理采用傳統(tǒng)活性污泥法，三級(jí)處理采用曝氣沸石生物濾池，二級(jí)處理和三級(jí)處理都可以分期建設(shè)。三級(jí)處理利用沸石的物理吸附作用和離子交換作用吸附二級(jí)處理出水中的氨氮、鈍化二級(jí)處理出水中的重金屬離子，并通過污水中的鹽度(或電導(dǎo)率)和沸石表面的微生物實(shí)現(xiàn)化學(xué)—生物再生，恢復(fù)吸附容量；富含硝酸氮的再生液回流至二級(jí)處理的前段進(jìn)行生物反硝化。
本發(fā)明具體內(nèi)容如下1、一級(jí)強(qiáng)化處理 利用沉砂池投加化學(xué)除磷劑，在初沉池絮凝沉淀，而提高有機(jī)物去除率和強(qiáng)化磷的去除效果?；瘜W(xué)除磷劑為聚合氯化鐵、硫酸鋁，化學(xué)除磷劑的投加量與進(jìn)水磷濃度有關(guān)，化學(xué)除磷劑投加位置為沉砂池末端。當(dāng)投加聚合氯化鐵、硫酸鋁后，BOD、COD的去除率可達(dá)50％以上，SS去除率可達(dá)80％以上，TP的去除率達(dá)70％以上。絮凝劑為聚丙烯酰胺(PAM)。絮凝劑投加量聚丙烯酰胺0.5～1mg/L，絮凝劑投加位置為沉砂池。當(dāng)聚合氯化鐵(20mg/L)和硫酸鋁(50mg/L)混合使用時(shí)、并同時(shí)投加1mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)效果最好。
2、二級(jí)生物處理 利用活性污泥實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物去除的普通活性污泥法。水力停留時(shí)間為4～6小時(shí)，BOD去除率在95％左右，COD去除率在87％以上。生物絮凝劑為30％～50％回流活性污泥和全部剩余污泥。當(dāng)建設(shè)二級(jí)處理工藝后，可采用部分回流活性污泥和全部剩余污泥作生物絮凝劑，同時(shí)減少聚合氯化鐵、硫酸鋁以及聚丙烯酰胺(PAM)的投加量(減少45％～65％)，也可以達(dá)到上述效果。
3、三級(jí)物理—生物脫氮處理 利用沸石及其表面生物吸附二沉池出水中氨氮的方法。沸石吸附飽和后采用化學(xué)和生物聯(lián)合再生，釋放的氨氮在曝氣條件下被轉(zhuǎn)化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液回流至二級(jí)生物處理的前段進(jìn)行生物反硝化。經(jīng)過三級(jí)處理，工藝氨氮去除率在80％以上，TN去除率在65％以上。曝氣沸石生物濾池為二沉池后的后續(xù)構(gòu)筑物，曝氣沸石生物濾池填料高度以1.5～2.5m為宜；沸石為斜發(fā)沸石和絲光沸石，易于獲取，沸石粒徑2～7.5mm。
本發(fā)明處理效果為在污水處理廠進(jìn)水TN≤65mg/L、TP≤9mg/L、COD≤550gmg/L、pH＝6～9時(shí)，能達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的水力停留時(shí)間短，僅為A2/O、SBR等具有脫氮除磷工藝水力停留時(shí)間的50％左右，占地省，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好。工藝流程簡單、運(yùn)行管理方便、技術(shù)可靠、處理效果好。由于工藝水力停留時(shí)間短，建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用均較低、并能實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例污水和化學(xué)除磷劑(聚合氯化鐵和硫酸鋁)在沉砂池混合后進(jìn)入初沉池，部分回流污泥也回流至初沉池，并在初沉池沉淀1.5小時(shí)左右，初沉池出水進(jìn)入曝氣池和部分回流污泥混合，經(jīng)曝氣5～6小時(shí)后，混合液排入二沉池。在泥水分離后，二沉池出水再進(jìn)入曝氣沸石生物濾池，經(jīng)充分吸附后排放。而吸附飽和的沸石生物濾料采用化學(xué)—生物協(xié)同再生，再生硝化液回流至初沉池或曝氣池的吸附再生段，進(jìn)行反硝化脫氮。當(dāng)40％的回流污泥和部分剩余污泥回流至初沉池、曝氣沸石生物濾池的再生硝化液回流至初沉池或曝氣池的吸附再生段，并在沉砂池出口投加除磷劑時(shí)，工藝處理效果為COD去除率85％，出水COD一般在60mg/L以下；氨氮去除率80％，出水氨氮一般在10mg/L以下；TN去除率在65％，出水TN在20mg/L以下；TP去除率85％，出水TP1.0mg/L，達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。曝氣沸石生物濾池填料高度為2m；沸石為斜發(fā)沸石和絲光沸石，沸石粒徑3mm。處理運(yùn)行成本較傳統(tǒng)活性污泥法僅增加了0.15/m3污水。
權(quán)利要求
1.一種可分期建設(shè)的污水脫氮除磷工藝，其特征在于通過分期建設(shè)、用較少的投資解決當(dāng)前嚴(yán)重有機(jī)污染和磷污染問題，待經(jīng)濟(jì)條件基本具備后，續(xù)建二級(jí)和三級(jí)處理的組合式脫氮除磷工藝；其工藝過程為(1)一級(jí)強(qiáng)化處理 利用沉砂池投加化學(xué)除磷劑，在初沉池絮凝沉淀，而提高有機(jī)物去除率和強(qiáng)化磷的去除效果；化學(xué)除磷劑為聚合氯化鐵、硫酸鋁，化學(xué)除磷劑的投加量與進(jìn)水磷濃度有關(guān)，化學(xué)除磷劑投加位置為沉砂池末端；絮凝劑為聚丙烯酰胺(PAM)；聚丙烯酰胺投加量0.5～2mg/L，投加位置為沉砂池；當(dāng)聚合氯化鐵(20mg/L)和硫酸鋁(50mg/L)混合使用時(shí)、并同時(shí)投加1mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)效果最好；(2)二級(jí)生物處理 利用活性污泥實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物去除的普通活性污泥法；水力停留時(shí)間為4～6小時(shí)；生物絮凝劑為30％～50％回流活性污泥和全部剩余污泥；(3)三級(jí)物理-生物脫氮處理 利用沸石及其表面生物吸附二沉池出水中的氨氮；沸石吸附飽和后采用化學(xué)和生物聯(lián)合再生，釋放的氨氮在曝氣條件下被轉(zhuǎn)化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液回流至二級(jí)生物處理的前段進(jìn)行生物反硝化的集成工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的污水脫氮除磷工藝，其特征在于所述曝氣沸石生物濾池為傳統(tǒng)活性污泥處理廠二沉池后新增構(gòu)筑物，用于處理二沉池出水；曝氣沸石生物濾池填料高度1.5～2.5m。
3.如權(quán)利要求1所述的污水脫氮除磷工藝，其特征在于所述沸石為斜發(fā)沸石和絲光沸石；沸石粒徑2～7.5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可分期建設(shè)的污水脫氮除磷工藝，利用沉砂池投加化學(xué)除磷劑，在初沉池絮凝沉淀，而提高有機(jī)物去除率和強(qiáng)化磷的去除效果；利用二級(jí)生物處理實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的去除；利用二沉池后的曝氣沸石生物濾池吸附二沉池出水中的氨氮，沸石吸附飽和后采用化學(xué)和生物聯(lián)合再生，釋放的氨氮在曝氣條件下被轉(zhuǎn)化成硝酸氮，富含硝酸氮的再生液回流至二級(jí)生物處理的前段進(jìn)行生物反硝化。本發(fā)明適宜經(jīng)濟(jì)較為落后的中西部地區(qū)和中小城市的污水處理，通過分期建設(shè)、用較少的投資解決當(dāng)前嚴(yán)重有機(jī)污染和磷污染問題，待經(jīng)濟(jì)條件基本具備后，續(xù)建二級(jí)和三級(jí)處理。本發(fā)明工藝流程簡單、運(yùn)行管理方便、技術(shù)可靠、投資少、占地省、處理效果好。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1715217SQ20041006296
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者成官文 申請(qǐng)人:桂林工學(xué)院