一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺专利目的

《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》针对相关反硝化除磷工艺不多，而且工艺流程普遍复杂，构筑物多，运行控制较繁琐等不足，致力于反硝化除磷技术新工艺开发与应用，充分发挥该技术的优点，开发出一种结构形式简单、运行方式灵活多变、占地面积小、脱氮除磷效果优异的城市污水改良A²/O强化脱氮除磷装置以及工艺。

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺技术方案

《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》的目的是通过如下技术方案实现的：

一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置，其包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、好氧池和辐流式沉淀池；厌氧池采用水力搅拌，厌氧池还通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池连接，第一缺氧池和第二缺氧池的底部分别设有曝气头，好氧池底部也布设有曝气头；厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成；辐流式沉淀池通过管道和污泥回流泵与厌氧池连接，并通过管道和出水泵与好氧池连接。

进一步优化的，辐流式沉淀池通过回流污泥管与厌氧池连通，第一缺氧池与好氧池通过硝化混合液回流泵连通。

进一步优化的，好氧池底部也布设有曝气头数目比第一缺氧池和第二缺氧池的底部设有的曝气头数目多。

进一步优化的，所述第一缺氧池和第二缺氧池的体积比为1：1。

进一步优化的，厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比为1：2：7~1：2.9：6.1；所述缺氧池的体积包括第一缺氧池和第二缺氧池的体积。

进一步优化的，所述辐流式沉淀池包括池体、排泥管、斜板、进水管、出水管、出水堰、污泥回流管和集泥斗，所述池体中心部位设有进水管，进水管的出水端位于池体的中心部位，进水管的进水端位于出水端上方，进水管的出水端连接有喇叭口，喇叭口正下方悬挂有水平放置的反射板，池体内下方两侧各装有斜板，斜板与池体底部之间有夹角，紧邻其中一侧的斜板内壁处设有所述污水回流管，进水管的进水端与设置在池体外部的污水处理池的出水端连接，出水堰位于池体上部且与设置于池体内壁上的出水管连接；池体底部的两块所述斜板围成集泥斗，污泥回流管进泥端插入集泥斗内部，插入集泥斗内部的污泥回流管上开设有均匀间隔的若干孔，污泥回流管的出泥端与池体外部的污水处理池的进泥端连接；池体底部设有排泥口。

进一步优化的，进水管的出水端与池体侧壁的距离为1.3米，与沉淀池底部的距离为1.5米；进水管出水端的喇叭口正下方用铁丝水平固定所述反射板，反射板与喇叭口的距离为30厘米；所述斜板与池体底部夹角为55度。所述集泥斗为倒圆台形。

所述进水管的出水端位于池体的中心部位，这样可使进水布水均匀，如偏离中心位置，布水不均，则无法保证沉淀池的沉淀效率。所述由斜板隔成集泥斗为锥形，这样可以最大限度的将一部分污泥回流到厌氧池，一部分污泥通过排泥管排到外界，尽量减少池体内污泥残留，保证沉淀池的沉淀效果的稳定性。所述进水管出水端喇叭口正下方30厘米处用铁丝水平固定反射板，这样可以避免以下两种情况的发生：第一，反射板离喇叭口的位置过远，反射板就无法起到反冲水流的作用，影响沉淀效果；第二，反射板离喇叭口的位置过近，则污水水流流速过快，对沉淀效果的起到的负面影响较大。所述污泥回流管进泥端插入集泥区内部，插入集泥斗内部的一段污泥回流管上开设有数个距离均匀小孔，这样可以使集泥区的污泥能够均匀的回流到污泥回流管中，而不会形成死角。污水从中心进水管进水端进入沉淀池池体中，然后从中心进水管出水端流入沉淀池中，污水从中心进水管连接的喇叭口出来后遇到水平反射板，污水反弹，然后往上回流，在往上回流的过程中与沉淀下来的污泥相混合，使菌胶团更好的絮凝，加快了沉淀，污泥从四周沿着斜板下沉，在两侧斜板的较长的颗粒沉降距离条件下，可以实现将不易沉淀的絮状污泥的有效截留；污泥沉淀到集泥斗，然后通过污泥回流管的进泥端经过水泵抽走一部分回流到厌氧池，一部分剩余污泥进入池体底部排泥管的进泥端进行排放。

该发明应用所述装置的城市污水改良A²/O-强化同步脱氮除磷工艺包括：城市污水及回流污泥首先进入厌氧池释磷，再进入第一缺氧池进行反硝化脱氢；第二缺氧池通过水泵把部分缺氧混合液回流到厌氧池，好氧池的部分硝化混合液回流到第一缺氧池，然后在第一缺氧池与厌氧池的城市污水混合，第一缺氧池和第二缺氧池的水力停留时间为2h，城市污水经辐流式沉淀池沉淀分离后，污泥体积以60~80%的比例经污泥回流泵回流到厌氧池，剩余污泥排出；出水从辐流式沉淀池排出。

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺改善效果

与截至2014年4月28日的已有技术相比，《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》具有如下有益效果：1、该发明结构建造简单，投资成本低。2、该发明的辐流式沉淀池形成上部进水上部出水的处理方式，达到无需增加运行耗能的优点。3、该发明可增强沉淀池耐冲击负荷的能力，处理效率高，占地面积小，投资费用省。4、能加强反硝化细菌在厌氧池的作用时间；5、能缓解聚磷菌与反硝化菌在缺氧区的竞争关系，进一步加强脱氮除磷的作用；6、充分利用进水的碱度，加强反硝化细菌的作用。7、改良A²/O—同步强化脱氮除磷的处理工艺对污染物的去除效果如下：对COD、和磷的去除效果好，出水COD在40毫克/升以下，磷出水在0.5毫克/升以下；出水氨氮在4毫克/升以下。各项出水水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》属于污水处理技术领域，具体涉及一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷装置以及工艺。

图1为城市污水改良A²/O工艺强化脱氮除磷的流程示意图；

图2为应用图1装置对COD的去除效果图；

图3为应用图1装置对氨氮的去除效果图；

图4为应用图1装置对总氮的去除效果图；

图5为应用图1装置对总磷的去除效果图。

图6为图1中辐流式沉淀池的结构示意图。

从中国水体污染的统计数据可以看出：城市水体主要污染因子为化学需氧量、总磷和总氮。截至2014年4月28日，中国的城市污水处理厂长期以来主要是针对碳源污染物的去除，虽然BOD去除率可达90%以上，但脱氮率一般仅为20%~50%，除磷率为20%~30%，忽视了对导致水体富营养化的主要营养物氮、磷的去除。

水体中氮磷污染的主要危害会造成水体的富营养化。水体富营养化，不仅会降低水体观赏价值和旅游价值；导致水生生物的稳定性降低，水生生物种类减少，破坏水体的生态平衡；而且还会产生许多有毒有害的气体及其他物质，危害人类及生物的生存；也会增加污水的处理成本等等。

大多数情况下，从氮磷污染源来看，磷营养元素的污染主要来源于生活污水的排放，而磷的主要来源是家庭洗涤剂的使用，其磷的污染强度均占总磷污染负荷的50%左右；氮营养元素污染轻重与化肥使用量。氮磷营养盐是造成水体富营养化的元凶，而磷则是其罪魁祸首。这是因为尽管氮磷同为生物的重要营养物质，但藻类等水生生物对磷更为敏感。当水体中磷处于低浓度时，即使氮浓度能满足藻类等水生生物的需要，其生产能力会大受遏制。水体中的氮不足，往往可由许多固氮的微生物来补充，而磷则不能。显然，控制水体中的磷含量，比控制氮含量更有实际意义。

在脱氮除磷处理技术方面，传统的生物脱氮除磷机理认为生物脱氮与生物除磷是两个相互独立、相互竞争的生理过程。按此机理设计的生物脱氮除磷工艺（A²/O、UCT、VIP、SBR等）都设有空间或时间上的厌氧区、缺氧区、好氧区。截至2014年4月28日，按照相关的机理，理想化的工艺流程是严格的厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧吸磷和好氧硝化。但实际上有许多问题困扰着生物脱氮除磷工艺，使其不能进行理想化的生物脱氮除磷。

而《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》采用的理论基础和技术原理是反硝化除磷理论与技术。反硝化除磷是反硝化除磷菌（Denitrifying Phosphorus removal Bacteria，简称DPB）经厌氧释磷后，在缺氧条件下以硝酸盐或亚硝酸盐（替代O₂）作为吸磷的电子受体，实现同步脱氮和除磷。Kuba等过化学计量表明：基于反硝化除磷原理的A₂/NSBR双污泥系统，其所需COD和O₂消耗量比传统的脱氮除磷系统分别减少50%和30%，污泥产量相应减少50%。实践表明，反硝化除磷工艺对中国城市污水特别是C/P和C/N比值较小的污水有很好的处理效果，具有较为广阔的应用前景。

1.一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、好氧池和辐流式沉淀池；厌氧池采用水力搅拌，厌氧池还通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池连接，第一缺氧池和第二缺氧池的底部分别设有曝气头，好氧池底部也布设有曝气头；厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成；辐流式沉淀池通过管道和污泥回流泵与厌氧池连接，并通过管道和出水泵与好氧池连接；辐流式沉淀池通过回流污泥管与厌氧池连通，第一缺氧池与好氧池通过硝化混合液回流泵连通；好氧池底部也布设有曝气头数目比第一缺氧池和第二缺氧池的底部设有的曝气头数目多；所述第一缺氧池和第二缺氧池的体积比为1：1；厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比为1：2：7~1：2.9：6.1；所述缺氧池的体积包括第一缺氧池和第二缺氧池的体积；所述辐流式沉淀池包括池体、排泥管、斜板、进水管、出水管、出水堰、污泥回流管和集泥斗，所述池体中心部位设有进水管，进水管的出水端位于池体的中心部位，进水管的进水端位于出水端上方，进水管的出水端连接有喇叭口，喇叭口正下方悬挂有水平放置的反射板，池体内下方两侧各装有斜板，斜板与池体底部之间有夹角，紧邻其中一侧的斜板内壁处设有所述污泥回流管，进水管的进水端与设置在池体外部的污水处理池的出水端连接，出水堰位于池体上部且与设置于池体内壁上的出水管连接；池体底部的两块所述斜板围成集泥斗，污泥回流管进泥端插入集泥斗内部，插入集泥斗内部的污泥回流管上开设有均匀间隔的若干孔，污泥回流管的出泥端与池体外部的污水处理池的进泥端连接；池体底部设有排泥口；城市污水及回流污泥首先进入厌氧池释磷，再进入第一缺氧池进行反硝化脱氢；第二缺氧池通过水泵把部分缺氧混合液回流到厌氧池，好氧池的部分硝化混合液回流到第一缺氧池，然后在第一缺氧池与厌氧池的城市污水混合；城市污水经辐流式沉淀池沉淀分离后，污泥体积以60~80%的比例经污泥回流泵回流到厌氧池，剩余污泥排出；出水从辐流式沉淀池排出。

2.根据权利要求1所述的一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于：进水管的出水端与池体侧壁的距离为1.3米，与沉淀池底部的距离为1.5米；进水管出水端的喇叭口正下方用铁丝水平固定所述反射板，反射板与喇叭口的距离为30厘米；所述斜板与池体底部夹角为55度。

3.根据权利要求2所述的一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述集泥斗为倒圆台形。

《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》针对城市污水脱氮除磷工艺复杂、构筑物多、运行控制不稳定等不足，采用自主研发的反硝化除磷新技术原理（反硝化聚磷菌DPB可以为O²、NO^2-、NO^3-交替电子受体实现好氧/缺氧聚磷），开发出结构简单、运行灵活、占地面积小、脱氮除磷效果优异的同步反硝化除磷新装置及新工艺。通过功能优势菌DPB的空间扩增强化技术、空间耦合一体化增强技术、污泥时空转换与功能菌群强化技术，构筑三道回流（A³/O）新工艺和新设备，突破了国际学术界传统生物脱氮除磷机理与关键技术的重大缺陷，可大幅度提高同步脱氮除磷效果，在不用化学除磷的条件下出水主要污染物指标达到中国国家一级A排放标准。通过与广东、贵州、山东等省区专业设计院及骨干企业产学研合作，在中国20多个省区实现工程推广和产业化应用，合计污水处理规模达17.72亿吨/年，取得巨大的经济社会效益与环境效益。

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺操作内容

以下结合附图和实施例对《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》作进一步说明，但该发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。

如图1所示，城市污水改良A²/O—强化同步脱氮除磷装置包括依次连接的厌氧池、第一缺氧池A、第二缺氧池B、好氧池和辐流式沉淀池（沉淀池）；厌氧池采用水利搅拌，第一缺氧池A和第二缺氧池B底部分别设有少量曝气头，好氧池底部布设有大量曝气头，厌氧池通过管道和缺氧混合液回流泵与第二缺氧池B连接，好氧池通过管道和硝化混合液回流泵与第一缺氧池A连接，沉淀池通过管道和出水泵与好氧池连接；厌氧池、第一缺氧池A和第二缺氧池B、好氧池设置在同一壳体内，通过隔板分隔形成。缺氧池隔成前后两个池，分别为第一缺氧池A和第二缺氧池B。

如图1，其中厌氧池在首端，第一缺氧池A在厌氧池后，回流污泥管将厌氧区和沉淀池连通，硝化混合液回流泵将第一缺氧池A和好氧池连通。通过隔板调整厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比。

如图6所示，辐流式沉淀池包括池体、中心进水管1、进水喇叭口2、反射板3、集泥管4、出水管5、出水堰6、集泥斗7、混凝沉淀区8、水泵9、污泥回流管10、剩余污泥管11、斜板12、排泥管，所述沉淀池池体中心部位设有中心进水管1，中心进水管1的出水端位于池体的中心部位，与池体左右两侧的距离均为1.3米，与池体底部的距离为1.5米，中心进水管1的进水端接在好氧池出水管，中心进水管1出水端连接进水喇叭口2，中心进水管1出水端连接的进水喇叭口2正下方30厘米处用铁丝水平固定反射板3，沉淀池池体下方四周装有斜板12，斜板12与池体底部夹角55度；紧邻一侧斜板12内壁处设有污水回流管10，中心进水管1与设置在沉淀池体外部的污水处理池处理管连接，出水堰6位于池体上部且与设置于池体内壁上的出水管5连接；池体底部由斜板12围成集泥斗7，污泥回流管10进泥端插入集泥斗7内部，污泥回流管上有数个小孔。沉淀池池底设置排泥口，位于沉淀池底部的中心，与沉淀池池底距离20厘米，排泥口连接排泥管进泥口，排泥管将污泥排出后，污泥再进行后续处理工艺，如污泥脱水等。

沉淀池工作原理：污水从中心进水管1进入池体中，然后从进水管1流入沉淀池中，污水从中心管出来后遇到反射板3，污水反弹，然后往上回流，在往上回流的过程中与沉淀下来的污泥相混合，使菌胶团更好的絮凝，加快了沉淀，污泥从四周沿着斜板下沉，在两侧斜板12的较长的颗粒沉降距离条件下，可以实现将不易沉淀的絮状污泥的有效截留；污泥沉淀到集泥斗7，然后经过水泵9抽走一部分回流到厌氧池，一部分剩余污泥通过池体底部排泥管排放。

该实例的装置工作时，城市污水和接种污泥以及回流污泥首先进入厌氧池释磷，再依次进入第一缺氧池A和第二缺氧池B，在第一缺氧池A中反硝化菌利用城市污水中的含碳有机物作为碳源对回流污泥中的硝酸盐进行反硝化，好氧池硝化混合液回流至第一缺氧池A，对其中的硝酸盐进行反硝化，并可减少回流污泥中的硝酸盐的含量，缓解聚磷菌和反硝化菌的竞争关系；然后城市污水进入好氧池，在好氧池的活性污泥中硝化细菌作用下，进行硝化吸磷。由于将缺氧池一分为二，既提高了脱氮效率，也在很大程度上降低硝酸盐对厌氧池的干扰，从而提高了除磷效率。然后城市污水进入沉淀池，经泥水分离后，污泥按体积比的60%~80%的比例回流到厌氧区，剩余污泥排出；出水从沉淀池排出。回流污泥系统将厌氧池和辐流式沉淀池连通，可以保证硝化反应的良好运行；硝化混合液回流系统将第一缺氧池A和好氧池连通，可以起到提高好氧池混合效率，进而提高氧利用效率。

该装置及工艺作为对传统A²/O工艺的改良，以期在不增加反应器体积的前提下，加强反硝化细菌在厌氧池的作用时间，缓解聚磷菌与反硝化细菌在缺氧区的竞争关系，进一步加强脱氮除磷的作用，并且充分利用了进水的碱度，加强反硝化细菌的作用。

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺实施案例

城市污水改良A²/O—强化同步脱氮除磷装置为钢板质地，设计处理水量5~8立方米/小时，整个处理池体积为50立方米，总长为10米，宽为2.5米，高为2.5米，有效水深为2米，反应池通过隔板分为厌氧池、第一缺氧池A和第二缺氧池B、好氧池，其中厌氧池安装水泵，第一缺氧池A和第二缺氧池B池底均装有少量曝气头。好氧池底部设有大量（相对缺氧池）曝气头，可以通过阀门控制曝气量，好氧池中装有在线溶解氧测定仪，在好氧池末端装有硝化混合液回流管。通过隔板调整厌氧池、缺氧池和好氧池的体积比。系统末端是方形辐流式平流沉淀池，有效体积10.88立方米，底部有排泥管和污泥回流管。根据实际运行混合液回流和污泥回流流量均采取阀门和流量计控制，多余流量部分由支管分别返回好氧池末端和沉淀池。进水由潜水泵直接从沉砂池抽取，通过阀门和流量计来进行流量控制。出水从沉淀池排出。

城市污水混合粪便污水的平均氨氮浓度为28.50毫克/升，平均进水总氮浓度为在34.43毫克/升，平均进水总磷浓度为2.42毫克/升，平均进水COD浓度为160.73毫克/升。分别考察各个因素，改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺的效果，考察时间为5天。单因素实验结果如下：

（1）当V_厌氧：V_缺氧：V_好氧体积比为1：2：7，三个反应池的平均水力停留时间HRT=9小时，污泥回流比r为75%，硝化液回流比R为200%，缺氧混合液回流比R1为150%时，氨氮平均去除率是96.47%；总氮平均去除率31.62%；总磷平均去除率为67.63%；COD平均去除率为82.47%。

（2）当V_厌氧：V_缺氧：V_好氧体积比为1：2.3：6.7，三个反应池的平均水力停留时间HRT=9小时，污泥回流比r为75%，硝化液回流比R为200%，缺氧混合液回流比R1为150%时，氨氮平均去除率为94.23%；总氮平均去除率为32.55%；总磷平均去除率为67.59%；COD平均去除率为74.16%。

（3）当V_厌氧：V_缺氧：V_好氧体积比为1：2.6：6.4，三个反应池的平均水力停留时间HRT=9小时，污泥回流r比为75%，硝化液回流比R为200%，缺氧混合液回流比R1为150%时，氨氮平均去除率为92.32%；总氮平均去除率为43.52%；总磷平均去除率为88.38%；COD平均去除率为78.82%。

（4）当V_厌氧：V_缺氧：V_好氧体积比为1：2.9：6.1，三个反应池的平均水力停留时间HRT=9小时，污泥回流比r为75%，硝化液回流比R为200%，缺氧混合液回流比R1为150%时，氨氮平均去除率为88.05%；总氮平均去除率为43.29%；总磷平均去除率为77.75%；COD平均去除率为78.07%。

一种城市污水改良A2/O强化脱氮除磷处理装置及工艺实施效果

根据以上单因素实验考察城市污水改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺的实施结果，采用V_厌氧：V_缺氧：V_好氧体积比为1：2.6：6.4；三个反应池的平均水力停留时间HRT=9小时；硝化混合液的回流比R为200%；缺氧混合液回流比R1为150%，将这四种条件综合应用，考察了改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺的实施效果。反应周期为30天。

1、COD的去除效果

由附图2可以看出改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺对COD有很好的去除效果。进入中试装置的城市污水COD浓度变化较大，而且总体上进水COD浓度比较低。出水COD浓度也比较低，说明有机污染物已经被充分利用。平均进水COD在185.65毫克/升左右，而平均出水COD一般在40毫克/升左右。COD去除率最高可达88.46%，平均去除率可达78.82%。COD是污水处理工艺中微生物生长的碳源，在进行污水的脱氮除磷作用时，反硝化脱氮菌属于异养型兼性厌氧菌，在无氧条件时，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。而实现除磷作用的聚磷菌需要主动吸收由厌氧发酵产酸菌转化水中有机物成为的乙酸苷，这也会消耗碳源。同时微生物的生长也需要消耗污水中的有机物转化成自身细胞的组成部分。

2、氨氮和总氮的去除效果

由附图3和附图4可以看出，进入中试装置的城市污水总体上总氮浓度比较低，其中，进水最低TN浓度在26.83毫克/升以上，进水最高TN浓度在77.91毫克/升，平均进水TN浓度在39.14毫克/升，经过微生物的反硝化脱氮作用，出水总氮一般在25毫克/升以下，出水最低浓度为12.95毫克/升，出水最高浓度为33.70毫克/升，平均为21.89毫克/升，平均进水氨氮浓度为31.83毫克/升，进水最高氨氮浓度在48.6毫克/升，进水最低氨氮浓度为17.86毫克/升，平均出水氨氮浓度为2.38毫克/升，出水最高氨氮浓度为9.07毫克/升，出水最低氨氮浓度0.87毫克/升。在排放标准范围以内，主要是由于系统具有高效稳定的硝化效果，保证了装置的脱氮效果。

3、总磷的去除效果

由附图5可以看出，可以看出改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺对总磷有很好的去除效果。进入总磷浓度的波动比较大。其中进水TP最低浓度1.26毫克/升，最高浓度在4.92毫克/升，平均浓度为2.71毫克/升，经过微生物的除磷作用，出水T-P一般在0.5毫克/升以下，平均为0.43毫克/升。T-P去除率在75%以上，最高可达92.48%，平均去除率可达88.38%。

综合上述实验，《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》改良A²/O—强化同步脱氮除磷的处理工艺对污染物的去除效果如下：对COD、和磷的去除效果好，出水COD在40毫克/升以下，磷出水在0.35毫克/升以下；出水氨氮在4毫克/升以下。各项出水水质指标均达到并优于中国国家一级排放标准。

2021年6月24日，《一种城市污水改良A²/O强化脱氮除磷处理装置及工艺》获得第二十二届中国专利金奖。

《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》属于水处理技术领域，具体涉及一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置。

一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置专利目的

《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》目的是提供一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置，该工艺及其装置成功解决了传统曝气生物滤池工艺中存在原水中碳源利用不充分、除磷药剂投加量过大、生物滤池反冲洗周期频繁、构筑物处理效能较低、硝化效果不好、额外补充反硝化碳源等问题，具有净化污水效率高、处理出水水质好的特点，且装置结构简单、成本低廉。

一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置技术方案

《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》提供一种高效脱氮除磷污水处理装置，它是由膜泥耦合池、化学除磷池、好氧硝化生物滤池、清水池依次串联而成，膜泥耦合池与清水池间设有回流泵和回流管道组成的硝化液回流系统，进而依次构成生物强化的水解、除碳、脱氮—物化强化的除磷、除碳、除悬浮物（SS）—生物强化的硝化、除碳三步骤的高效脱氮除磷污水处理装置。

膜泥耦合池包括流动式膜泥耦合池或固定式膜-泥耦合池，可为膜泥耦合缺氧池或膜泥耦合厌氧池。

化学除磷池包括除磷药剂投加系统、搅拌装置、化学除磷池本体、排泥管，化学除磷池本体为高效混凝沉淀池或磁混凝沉淀池。

所述膜泥耦合池为流动式膜泥耦合池，其周边出水设有分离生物载体的网孔隔离装置，其池内包括搅拌装置、布水系统、悬浮状生物膜载体、生物膜和悬浮状污泥。

所述膜泥耦合池为固定式膜-泥耦合池，固定式膜-泥耦合池内包括布水系统、固定式生物膜载体、生物膜和悬浮状污泥。

所述搅拌装置为水下搅拌器或水下推流装置，且设置数量至少为1组。

所述悬浮状生物膜载体填充率为5％～70％，

《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》步骤如下：

（1）生物强化的水解、脱氮、除碳反应：待处理的污水与清水池回流的硝化液混合后从底部的布水系统流入膜泥耦合池，膜泥耦合池内的生物膜载体、悬浮状污泥的表面及内部生长着水解酸化微生物和专性反硝化微生物。膜泥耦合池与清水池间的硝化液回流比为10％～400％，废水在膜泥耦合池中反应1小时～12小时。当膜泥耦合池为流动式膜泥耦合池时，其周边出水设有分离生物载体的网孔隔离装置，膜泥耦合池的搅拌装置使悬浮生物膜载体呈流化状态，加速污染物的传质速率。水解酸化微生物的胞外粘膜可将原水自带的有机物和悬浮物吸附，细胞内胞外酶将其水解成小分子后在进入细胞内代谢，不完全的代谢的悬浮物（SS）可以成为小分子易于降解的有机物，专性反硝化微生物则利用原污水中的有机物和转化后的溶解性有机物作为碳源，将来自于清水池的回流硝化液中的硝酸盐氮还原为氮气，从而实现脱氮和去除大部分有机物的目的。

（2）物化强化的除磷、除碳、除悬浮物反应：经膜泥耦合池净化后出水进入化学除磷池。通过投加化学除磷药剂，去除污水中的总磷、有机物和悬浮物，产生化学污泥则通过排泥管定期排出，经过泥水分离的出水中的悬浮物浓度小于70毫克/升，经过泥水分离净化后的出水作为好氧硝化生物滤池的进水。

（3）生物强化的硝化、除碳反应：经化学除磷池处理后的出水进入好氧硝化生物滤池，溶解氧为3.0～8.0毫克/升，水力停留时间为0.5小时～12小时。附着生长在生物填料层上的专性好氧硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐氮，附着生长在生物填料层上的好氧异养菌将少量剩余的有机物去除，经好氧硝化生物滤池处理后的污水流入清水池，清水池的部分出水作为硝化液回流用水，部分出水作为达标外排出水。

一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置改善效果

《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》有效解决了对原水碳源利用不充分、常规曝气生物滤池预处理复杂、反冲洗频繁和的问题，同时能使污废水达到同步脱氮除碳和除磷目的，兼具成本低、污泥沉积少、生物倍增等特点，具有极大的推广应用价值。

2020年7月17日，《一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置》获得安徽省第七届专利奖银奖。 2100433B