运用膜技术去除污水中氮磷的系统及方法与流程

本发明涉及污水处理
技术领域：
，具体涉及一种运用膜技术去除污水中氮磷的系统及方法。
背景技术：
：在城市污水及工业废水的处理工艺中，出现了以“膜”的技术取代了二级沉淀槽，进行固体悬浮物与水的分离。此膜工艺有以下特殊的情形：为了要避免悬浮固体物附着于膜的表面而降低了膜的操作效率（通水量与通水压力）导致需要进行反复冲洗，现有技术中一般将以下两个方法并用来克服此一问题：第一，在膜的底部通进多量的空气，造成Turbulent（急流、湍流）；第二，增加回流的水量（300～500%进水量）。如此一来，膜槽的溶氧几乎达到饱和状态，大量的溶氧经由污泥的回流被放进厌氧槽或兼氧槽，因此破坏了厌氧槽及兼氧槽不容许溶氧的必要条件，此种工艺流程也就不能培养出除磷的菌种，再则，在好氧槽进行硝化反应之后，产生的硝酸根不能在第一兼氧槽内有效去除，出水的总氮都在15mg/L以上。因此，现有的膜工艺出水总氮不能达到地表水三、四类排放水的要求。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供新的运用膜技术去除污水中氮磷的系统及方法成为本领域亟待解决的技术问题。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供了新的运用膜技术去除污水中氮磷的系统及方法，本发明的系统通过两种方式实现。本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：本发明第一方面提供了一种运用膜技术去除污水中氮磷的系统，该系统包括：沿污水水流方向依次连接设置的厌氧槽、第一兼氧槽、好氧槽、第二兼氧槽和膜槽，所述好氧槽和所述第一兼氧槽之间设有第一污泥回流管以使得污泥从好氧槽回流至第一兼氧槽；所述膜槽和所述厌氧槽之间设有第二污泥回流管，所述第二污泥回流管上设有用于对从膜槽回流至厌氧槽的污泥进行溶解氧去除的去氧槽；该系统还包括与第二兼氧槽连通的碳源及金属盐添加装置，用于向所述第二兼氧槽中添加碳源和金属盐。本发明第二方面提供了一种运用膜技术去除污水中氮磷的系统，该系统包括：沿污水水流方向依次连接设置的厌氧槽、第一兼氧槽、好氧槽、第二兼氧槽和膜槽，所述好氧槽和所述第一兼氧槽之间设有第一污泥回流管以使得污泥从好氧槽回流至第一兼氧槽；所述膜槽和所述好氧槽之间设有第三污泥回流管以使得污泥从膜槽回流至好氧槽以在好氧槽中去除来自膜槽污泥中的溶氧；所述第一兼氧槽和所述厌氧槽之间设有第四污泥回流管以使得污泥从第一兼氧槽回流至厌氧槽，污泥中的溶氧低于0.5mg/L；该系统还包括第二兼氧槽及与之连通的碳源及金属盐添加装置，用于向所述第二兼氧槽中添加碳源和金属盐。优选地，所述膜槽底部设有曝气装置。优选地，所述金属盐为铁盐和/或铝盐。本发明第三方面提供了一种运用膜技术去除污水中氮磷的方法，该方法包括：将污水通入厌氧槽进行厌氧处理的步骤；将厌氧处理所得污水通入第一兼氧槽进行兼氧处理的步骤；将兼氧处理所得污水通入好氧槽进行好氧处理的步骤；将好氧处理所得污水通入第二兼氧槽进行兼氧处理的步骤；和将兼氧处理所得污水通入膜槽进行过滤的步骤；其中，所述膜槽底部通入过量空气，所述膜槽中所得污泥经过溶解氧去除后直接/间接回流至所述厌氧槽；在第二次兼氧处理步骤中向第二兼氧槽添加碳源和/或金属盐；所述好氧槽中的污泥回流至所述第一兼氧槽中。优选地，所述好氧槽和所述第二兼氧槽之间设有第一污泥回流管以使得污泥从好氧槽回流至第一兼氧槽；所述膜槽和所述厌氧槽之间设有第二污泥回流管，所述第二污泥回流管上设有用于对从膜槽回流至厌氧槽的污泥进行溶解氧去除的去氧槽。优选地，所述好氧槽和所述第一兼氧槽之间设有第一污泥回流管以使得污泥从好氧槽回流至第一兼氧槽；所述膜槽和所述好氧槽之间设有第三污泥回流管以使得污泥从膜槽回流至好氧槽；所述第一兼氧槽和所述厌氧槽之间设有第四污泥回流管以使得污泥从第一兼氧槽回流至厌氧槽。优选地，所述金属盐为铁盐和/或铝盐。本发明的运用膜技术去除污水中氮磷的系统包括沿污水水流方向依次连接设置的厌氧槽、第一兼氧槽、好氧槽、第二兼氧槽和膜槽，与现有技术相比，第二兼氧槽能够增加硝酸根去除效果，第一种实现方式设置有去氧槽；第二种实现方式将膜槽污泥首先回流至好氧槽，将膜槽的溶氧用于好氧槽碳源的氧化，然后，好氧槽的污泥回流至第一兼氧槽，最后第一兼氧槽的污泥再回流至厌氧槽；上述两种方式中所述膜槽中所得污泥经过溶解氧去除后直接/间接回流至所述厌氧槽，该系统还包括与第二兼氧槽连通的碳源及金属盐添加装置，厌氧槽能够培养出除磷菌种，充分发挥释磷作用；第二兼氧槽在外加碳源的情形下，能把硝酸根形态的氮降低到0.3～0.5mg/L,已达到低总氮的要求，第二兼氧槽外加铁/铝盐在进水的BOD/P比值不足的情况下，通过加铁/铝盐以去除少量的多余的磷。附图说明图1是本发明的第一种优选实施方式的系统的结构框图。图2是本发明的第二种优选实施方式的系统的结构框图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如本文所用的词语“示例性”或“说明性”表示用作示例、例子或说明。在本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式未必理解为相对于其它实施方式是优选的或有利的。下文所描述的所有实施方式是示例性实施方式，提供这些示例性实施方式是为了使得本领域技术人员做出和使用本公开的实施例并且预期并不限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求限定。在其它实施方式中，详细地描述了熟知的特征和方法以便不混淆本发明。本说明书中所记载的“氨氮”、“氨态氮”和“NH3-N”可互换使用，均表示以“游离氨（NH3）”或“铵离子（NH4+）”形式存在的氮（N）元素。本说明书中所记载的“硝氮”、“硝态氮”和“NO3-N”可互换使用，均表示以“硝酸根离子（NO3-）”形式存在的N元素。本发明中的“缺氧槽”和“兼氧槽”可互换使用、“缺氧池”和“兼氧池”可互换使用。本发明实施例提供了一种运用膜技术去除污水中氮磷的方法，包括：将污水通入厌氧槽进行厌氧处理的步骤；将厌氧处理所得污水通入第一兼氧槽进行兼氧处理的步骤；将兼氧处理所得污水通入好氧槽进行好氧处理的步骤；将好氧处理所得污水通入第二兼氧槽进行兼氧处理的步骤；和将兼氧处理所得污水通入膜槽进行过滤的步骤；其中，所述膜槽底部通入过量空气，所述膜槽中所得污泥经过溶解氧去除后直接/间接回流至所述厌氧槽；在第二次兼氧处理步骤中向第二兼氧槽添加碳源和/或金属盐；所述好氧槽中的污泥回流至所述第一兼氧槽中。相应地，本发明实施例提供了实现上述运用膜技术去除污水中氮磷的方法的系统，在第一种实现方式中，请参阅图1所示，本发明实施例的运用膜技术去除污水中氮磷的系统包括：厌氧槽101、第一兼氧槽102、好氧槽103、第二兼氧槽104、膜槽105、第一污泥回流管106、第二污泥回流管107、碳源及金属盐添加装置108和去氧槽109，其中，厌氧槽101、第一兼氧槽102、好氧槽103、第二兼氧槽104和膜槽105沿污水水流方向依次连接设置，第一污泥回流管106设于好氧槽103和第一兼氧槽102之间以使得污泥从好氧槽103回流至第一兼氧槽102；第二污泥回流管107设于膜槽105和厌氧槽101之间，第二污泥回流管107上设有用于对从膜槽105回流至厌氧槽101的污泥进行溶解氧去除的去氧槽109；碳源及金属盐添加装置108与第二兼氧槽104连通，用于向第二兼氧槽104中添加碳源和金属盐。膜槽105底部设有曝气装置（图未示）。金属盐为铁盐和/或铝盐。去氧槽109的功能在于把从膜返回来的污泥去除溶氧之后，再进入厌氧槽101。如此，厌氧槽101能够发挥释磷的作用，培养去磷的菌种。第二兼氧槽104，在外加碳源的情形下，能把硝酸根氮降低到0.3～0.5mg/L,已达到低总氮的要求。外加铁/铝盐是备用措施，如果进水的BOD/P比值不足（BOD/P比值小于20:1），可以稍加铁/铝盐，以去除少量的多余的磷。在第二种实现方式中，请参阅图2所示，本发明实施例的运用膜技术去除污水中氮磷的系统包括：厌氧槽101、第一兼氧槽102、好氧槽103、第二兼氧槽104、膜槽105、第一污泥回流管106、第三污泥回流管201、第四污泥回流管202和碳源及金属盐添加装置108，其中，厌氧槽101、第一兼氧槽102、好氧槽103、第二兼氧槽104和膜槽105沿污水水流方向依次连接设置，第一污泥回流管106设于好氧槽103和第一兼氧槽102之间以使得污泥从好氧槽103回流至第一兼氧槽102；第三污泥回流管201设于膜槽105和好氧槽103之间以使得污泥从膜槽105回流至好氧槽103；第四污泥回流管202设于第一兼氧槽102和厌氧槽101之间以使得污泥从第一兼氧槽102回流至厌氧槽101；碳源及金属盐添加装置108与第二兼氧槽104连通，用于向第二兼氧槽104中添加碳源和金属盐。膜槽105底部设有曝气装置（图未示）。金属盐为铁盐和/或铝盐。第二种情形是把从膜槽105来的带有高浓度溶氧的返回污泥放进好氧槽103，多余的溶氧供氧化之用，同时把低溶氧的好氧槽103污泥泵到第一兼氧槽102，接着再将污泥从第一兼氧槽102泵到厌氧槽101，以培养去除磷的菌种。外加铁/铝盐是备用措施，如果进水的BOD/P比值不足（BOD/P比值小于20:1），可以稍加铁/铝盐，以去除少量的多余的磷。应用例1应用上述第二种实现方式的系统进行污水处理，进水水质指标如下：BOD：150mg/L；COD：300mg/L；SS：180mg/L；NH3-N：35mg/L；TN（总氮）：40mg/L；TP（总磷）：3mg/L；水温：15～28℃。出水水质指标如下：BOD：小于等于4mg/L；COD：小于等于20mg/L；SS：未检出；NH3-N：小于等于1mg/L；TN（总氮）：小于等于1mg/L；TP（总磷）：小于等于0.2mg/L；出水水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）III类标准。应用例2应用上述第一种实现方式的系统进行污水处理，出水水质指标如下：时间NH3-N（氨氮）mg/LTN（总氮）mg/LTP（总磷）mg/L2016年1月＜0.20.750.132016年2月＜0.20.540.212016年3月0.41.060.252016年4月0.030.950.222016年5月＜0.21.120.132016年6月＜0.20.880.31以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3