專利名稱：反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法
技術領域：
本發明涉及污水處理領域，更具體的說是用序批式活性污泥與序批式生物膜法結合進行反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法。
背景技術：
近年來隨著經濟的高速發展，對環境質量的要求越來越高。城市污水處理技術有了很大的進步。隨著對除磷、脫氮要求的不斷提高，城市污水處理工藝活性污泥法得到了一個從理論到實踐的發展過程，具有除磷、脫氮效果的吸附-生物降解法(AB法)、厭氧-好氧法(AO法)、厭氧-缺氧-好氧法(A2O法)、氧化溝法、序批式活性污泥法得到了迅速的發展。這些生物脫氮除磷技術，由于系統中的活性污泥為去碳、硝化、反硝化、聚磷菌的混合菌群，硝化作用不能夠獨立完成，磷的吸收又需要在有氧狀態下進行，使處理系統中總氮的去除率只在30％左右，處理后出水總磷在1mg/l左右，達不到國家一級排放標準。因此在生物硝化和反硝化及除磷過程中必然存在著這樣的矛盾1、硝化菌與聚磷菌的不同泥齡之爭，2、硝化要求低有機物濃度，反硝化要求較高有機物濃度；3、硝化要求高氧，反硝化要求低氧；4、硝化過程為反硝化過程提供硝酸鹽，但硝化過程本身的硝酸鹽過多時，又對硝化過程產生抑制而使全過程不能繼續進行；5、硝化過程是產酸耗堿的，而反硝化過程是產生堿度的。
發明內容
發明人經過探索性試驗發現，利用序批式活性污泥與序批式生物膜結合處理系統進行反硝化除磷脫氮可以解決上述的五點矛盾，并利用反硝化除磷菌在缺氧反硝化的同時以硝態氮為電子受體超量吸收水中的磷，使除磷與反硝化同步完成。
本發明的目的是提供一種利用序批式活性污泥與序批式生物膜結合處理系統進行反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法，利用序批式的特點，在反硝化聚磷期利用反硝化聚磷菌除磷脫氮。使有機物生化需氧量(BOD5)的去除率達到90％～99％，總氮(TN)的去除率達到70％，并使出水總磷(TP)小于0.5mg/l。
本發明用序批式活性污泥與序批式生物膜處理系統處理城市污水的方法工藝流程圖見
圖1，其中第一級裝置為兩個序批式活性污泥反應器，第二級裝置為兩個序批式生物膜反應器；從進原水到出水，第一級序批式活性污泥反應器運行周期為8～9小時，第二級序批式生物膜反應器運行周期為4小時；第二級序批式生物膜反應器的出水在時間上間隔4小時交替進入第一級(A、B)序批式活性污泥反應。
本發明反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法包括如下步驟①進水期原水間隔4小時交替進入第一級反應器A和B；②厭氧期原水在A和B中進行厭氧循環2小時，進行磷的釋放；③靜置內換水期第一級反應器經過厭氧循環后，靜置沉淀0.5小時，將具有高濃度磷的上清夜排入第二級反應器；④硝化反應期在第二級反應器中，來自第一級反應器靜置沉淀后的高磷水經過好氧曝氣3.5小時，進行硝化反應；
⑤硝化液內回流第二級反應器在硝化反應結束后，靜置沉淀30min，將上清液(硝化液)回流至第一級反應器；⑥反硝化聚磷期在第一級反應器中，對來自第二級反應器的硝化液進行缺氧循環1.0小時，主要利用反硝化聚磷菌除磷脫氮；⑦好氧反應期在第一級反應器中，缺氧1.0小時后，進行好氧曝氣4.0小時，主要進行好氧吸磷和BOD、COD的去除及殘留NH3-N的硝化；⑧沉淀排水期第一級反應器在好氧結束后，靜置沉淀0.5小時后，將處理完達標的上清液排放。
本發明與現有技術相比具有如下優點1.序批式活性污泥法和序批式生物膜法結合的新型反硝化除磷脫氮處理工藝可節省曝氣量和能源消耗，是一種可持續性的污水處理方法；2.用序批式生物膜反應器獨立進行硝化反應，充分利用了生物膜法所特有的硝化功能，增加了系統的硝化菌量，提高了硝化效率，減少水力停留時間和反應器體積；3.將硝化作用單獨進行，避免了硝化菌和除磷菌的泥齡之爭，解決了傳統生物脫氮除磷工藝中存在的矛盾；4.減少有機物的消耗，節省反硝化所需碳源，更適合碳、氮、磷比例失調的污水。
5.硝化、脫氮、除磷效果好。
具體實施例方式
待處理污水是城市生活污水，污水處理步驟如下1.進水期原水間隔4小時交替進入第一級反應器A和B；2.厭氧期原水在A和B中進行厭氧循環2小時，進行磷的釋放；
3.靜置內換水期第一級反應器經過厭氧循環后，靜置沉淀0.5小時，將具有高濃度磷的上清夜排入第二級反應器；4.硝化反應期在第二級反應器中，來自第一級反應器靜置沉淀后的高磷水經過好氧曝氣3.5小時，進行硝化反應；5.硝化液內回流第二級反應器在硝化反應結束后，靜置沉淀30min，將上清液(硝化液)回流至第一級反應器；6.反硝化聚磷期在第一級反應器中，對來自第二級反應器的硝化液進行缺氧循環1.0小時，主要利用反硝化聚磷菌除磷脫氮；7.好氧反應期在第一級反應器中，缺氧1.0小時后，進行好氧曝氣4.0小時，主要進行好氧吸磷和BOD、COD的去除及殘留NH3-N的硝化；8.沉淀排水期第一級反應器在好氧結束后，靜置沉淀0.5小時后，將處理完達標的上清液排放。
處理結果如下(1)城市污水化學需氧量濃度(COD)在86.9-250.6毫克/升之間，生物需氧量(BOD5)的濃度在48.7-127.3毫克/升之間，采用本發明的工藝，其出水COD濃度小于30毫克/升，去除率在80％左右，出水BOD5的濃度在15毫克/升以下，去除率在90％左右；(2)當進水NH3-N濃度在15-25毫克/升時，采用本發明的工藝，出水基本達到4毫克/升以下，(3)進水總氮(TN)濃度在16.85-25.8毫克/升時，出水TN濃度在4毫克/升以下，TN的去除率在70％以上；(4)城市污水進水總磷(TP)在1.6-7.1毫克/升，出水能達到0.5毫克/升以下，系統對TP的去除率在90％以上。
權利要求
1.一種反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法，其特征在于包括如下步驟①進水期原水間隔4小時交替進入第一級反應器A和B；②厭氧期原水在A和B中進行厭氧循環2小時，進行磷的釋放；③靜置內換水期第一級反應器經過厭氧循環后，靜置沉淀0.5小時，將具有高濃度磷的上清夜排入第二級反應器；④硝化反應期在第二級反應器中，來自第一級反應器靜置沉淀后的高磷水經過好氧曝氣3.5小時，進行硝化反應；⑤硝化液內回流第二級反應器在硝化反應結束后，靜置沉淀30min，將上清液即硝化液回流至第一級反應器；⑥反硝化聚磷期在第一級反應器中，對來自第二級反應器的硝化液進行缺氧循環1.0小時，主要利用反硝化聚磷菌除磷脫氮；⑦好氧反應期在第一級反應器中，缺氧1.0小時后，進行好氧曝氣4.0小時，主要進行好氧吸磷和BOD、COD的去除及殘留NH3-N的硝化；⑧沉淀排水期第一級反應器在好氧結束后，靜置沉淀0.5小時后，將處理完達標的上清液排放。
全文摘要
本發明涉及一種反硝化除磷脫氮處理城市污水的方法，包括①進水期原水間隔4小時交替進入第一級反應器A和B；②厭氧期原水在A和B中進行厭氧循環2小時，進行磷的釋放；③靜置內換水期第一級反應器經過厭氧循環后，靜置沉淀0.5小時，將具有高濃度磷的上清夜排入第二級反應器等八個步驟；本發明利用序批式的特點，在反硝化聚磷期利用反硝化聚磷菌除磷脫氮。使有機物生化需氧量(BOD
文檔編號C02F9/14GK1539768SQ200310112009
公開日2004年10月27日 申請日期2003年11月4日 優先權日2003年11月4日
發明者方茜, 張可方, 榮宏偉, 方 茜 申請人:廣州大學