CN102815841A - 一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺，它是利用厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺改造成的化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧工艺，把剩余污泥回流至水解酸化池分解作反硝化碳源，增加调节池调节水质水量，并在生物处理工艺前化学除磷，以避免磷酸盐沉淀物在生物处理工艺中随污泥循环的一种脱氮除磷方法。本发明具有脱氮除磷功能，确保工艺出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级B标准；减少了污泥的处理量，基本解决了进水碳源不足问题，节省了污泥的处理处置费用。对进水水质、水量进行有效调节，确保工艺稳定运行；避免磷酸盐通过剩余污泥水解酸化和污泥回流在生物处理***中循环。

Description

一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺

技术领域

本发明涉及一种充分利用污水处理厂现有厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺及其构筑物、剩余污泥，把污水处理厂原有二级生物处理工艺改造成为具有脱氮除磷能力的化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧工艺。

背景技术

水体富营养化是一个日益严重的、全球性的水环境问题。为保护水环境，确保饮用水安全，加快城镇污水处理与再生利用工程建设，提高氮磷去除率，加大减排力度成为我国当前及未来较长时间内加强生态文明建设，构建环境安全体系的重要举措。近年来，全国各地积极推进了生态省、生态市、生态县、优美乡镇、生态村建设，在较短时间内迅速建设了大量小型分散式污水处理厂，其中有些并不具有脱氮除磷功能，如厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺等，同时，由于我国县级城镇在上个世纪后期建设的大量民宅一般都建有二级化粪池，致使进入城镇污水处理厂的进水有机物浓度低、氨氮浓度高，反硝化碳源严重缺乏；城镇排水管网不健全，多为合流制、混流制排水体制，来水水质水量严重不均。因此，升级改造这些无脱氮除磷功能的污水处理厂，确保污水处理厂稳定运行，提高氮磷去除率和出水水质达标率，对于完成节能减排任务，推进城镇环境污染综合治理具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺，该工艺能使无脱氮除磷功能的污水处理厂实现氮磷减排，稳定运行。

实现本发明目的的技术方案是：

一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺，是利用厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺改造成的化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧工艺，把剩余污泥回流至水解酸化池分解作反硝化碳源，增加调节池调节水质水量，并在生物处理工艺前化学除磷，以避免磷酸盐沉淀物在生物处理工艺中随污泥循环的一种脱氮除磷方法。其步骤包括：

（1）将厌氧-好氧二级生物接触氧化改造为化学除磷+水解酸化-缺氧-好氧工艺；

（2）在沉砂池与调节池之间增设调节池，调节水质水量；

（3）将原有污水处理厂的厌氧池改造成水解酸化池和缺氧池，其中：水解酸化池用于剩余污泥水解，以作为缺氧池反硝化碳源；缺氧池用于反硝化脱氮；

（4）把水解酸化-缺氧-好氧工艺产生的剩余污泥作为缺氧池反硝化碳源；

（5）在污水处理厂进水口至沉砂池前投加化学除磷剂，并在沉砂池和调节池析出磷酸盐沉淀物。

所述的水解酸化池、缺氧池和好氧池采用生物膜法或活性污泥法，其中对于10000m³/d以下规模的小型城镇污水处理厂拟为生物膜法为宜。

所述剩余污泥为水解酸化-缺氧-好氧工艺形成的生物代谢产物。

所述调节池为水解酸化-缺氧-好氧工艺前增加的水质水量调节装置，水力停留时间控制在4～8h。

所述化学除磷剂是指市售铝盐、铁盐，即硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铝、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝。

本发明优点在于：

（1）充分利用原有厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺及其构筑物、设备，使之改造成化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧工艺，具有脱氮除磷功能，确保工艺出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。

（2）把水解酸化-缺氧-好氧工艺产生的剩余污泥作为工艺的反硝化碳源，显著减少了污泥的处理量，基本解决了进水碳源不足问题，节省了污泥的处理处置费用。

（3）改造工艺增加了调节池，利于采用合流制排水***、城镇规模过小、来水水质水量严重不均的小型、微型污水处理厂对进水水质、水量进行有效调节，确保工艺稳定运行。

（4）化学除磷采用前析除磷，即在污水处理厂进水口至沉砂池前投加化学除磷剂，使磷酸盐沉淀物在沉砂池和调节池析出。避免磷酸盐通过剩余污泥水解酸化和污泥回流在生物处理***中循环。

（5）水解酸化-缺氧-好氧工艺能够采用生物膜工艺，即在生物池添加组合填料，利于气温较低地区（如山区）、冲击负荷较大、技术人才缺乏的小型城镇污水处理厂的稳定运行和日常管理。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1：

贵州某小城，年平均气温14～16℃，城内基本没有工业企业，部分建筑设有二级化粪池，采用合流制排水***，污水处理厂来水水量5000m³/d，水量变化变化系数在2以上，水质波动大，进水BOD₅一般在65～120mg/L，氨氮40～55mg/L、总磷5～9 mg/L，碳氮磷比严重失调，污水处理为厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺，处理出水氮磷超标。为实现环境减排目标，必须进行污水处理厂改造。 

鉴于该污水处理厂运行管理水平较低、来水水质水量严重不均、反硝化碳源缺乏、需要碳氮除磷，工艺改造除了需充分合理利用原有构筑物及其设备进行生物反硝化脱氮以外，还需要考虑水质水量调节、化学除磷、外加生物反硝化碳源、管理人员水平低等问题，故污水处理厂改造增加了调节池，把原有厌氧池改成水解酸化池和缺氧池，在进水口投加除磷剂，把剩余污泥水解酸化成生物反硝化碳源，并在水解酸化池、缺氧池和好氧池填充了组合填料，提高了曝气强度，形成了化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧的工艺，即膜法A²/O工艺（具体工艺流程见上图）。

污水处理厂改造完成后，经污泥驯化、挂膜以及工艺调试，出水水质达到了城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，处理每立方米污水药耗0.05元左右、处理每立方米污水的运行成本一般不超过0.65元。完成了该县氮、磷减排目标，保护了当地的水环境，实现了环境效益、经济效益和社会效益统一。

实施例2：

广西某一城镇，年平均气温15～17℃，城镇内少有工业企业，部分建筑设有二级化粪池，采用合流制排水***，污水处理厂来水水量近10000m³/d，水量变化系数在2以上，水质波动大，进水BOD₅一般在70～145mg/L，氨氮35～55mg/L、总磷4～9 mg/L，碳氮磷比严重失调，污水处理为厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺，处理出水氮磷超标。为实现当地环境减排目标，需要进行污水处理厂改造。 

由于该县经济条件较差，污水处理厂运行管理水平较低、来水水质水量严重不均、反硝化碳源缺乏、需要碳氮除磷，工艺改造除了需充分合理利用原有构筑物及其设备进行生物反硝化脱氮以外，还需要考虑水质水量调节、化学除磷、外加生物反硝化碳源、管理人员水平低等问题，故污水处理厂改造增加了调节池，把原有厌氧池改成水解酸化池和缺氧池，在进水口提升泵站投加除磷剂，把剩余污泥水解酸化成生物反硝化碳源，形成了化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧的工艺，即A²/O工艺（具体工艺流程见上图），但水解酸化池、缺氧池和好氧池没有填充组合填料。

原有污水处理厂改造完成后，经污泥驯化及工艺调试，出水水质达到了城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，处理每立方米污水药耗0.05元左右、处理每立方米污水的运行成本0.63元左右。完成了该县氮、磷减排目标，保护了当地的水环境，实现了环境效益、经济效益和社会效益统一。

Claims (7)

1.一种使二级生物接触氧化脱氮除磷的改造工艺，其特征是：它是利用厌氧-好氧二级生物接触氧化工艺改造成的化学除磷＋水解酸化-缺氧-好氧工艺，把剩余污泥回流至水解酸化池分解作反硝化碳源，增加调节池调节水质水量，并在生物处理工艺前化学除磷，以避免磷酸盐沉淀物在生物处理工艺中随污泥循环的一种脱氮除磷方法；其步骤包括：

（1）将厌氧-好氧二级生物接触氧化改造为化学除磷+水解酸化-缺氧-好氧工艺，好氧池用于有机降解及氨氮硝化；

（2）在沉砂池与调节池之间增设调节池，调节水质水量；

（3）将原有污水处理厂的厌氧池改造成水解酸化池和缺氧池；

（4）把水解酸化-缺氧-好氧工艺产生的剩余污泥作为缺氧池反硝化碳源；

（5）在污水处理厂进水口至沉砂池前投加化学除磷剂，并在沉砂池和调节池析出磷酸盐沉淀物。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述水解酸化池用于剩余污泥水解，以作为缺氧池反硝化碳源。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述缺氧池用于反硝化脱氮。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述的水解酸化池、缺氧池和好氧池采用生物膜法或活性污泥法。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述剩余污泥为水解酸化-缺氧-好氧工艺形成的生物代谢产物。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述调节池为水解酸化-缺氧-好氧工艺前增加的水质水量调节装置，水力停留时间控制在4～8h。

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述化学除磷剂是指铝盐、铁盐，即硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铝、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝。

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