一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺的制作方法

1.本技术涉及污水处理领域，更具体地说，它涉及一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺。


背景技术：

2.目前河湖地表水系污染严重，经常发生大面积“水华”现象，这与水体中氮磷含量过高有直接关系。氮磷元素流入水体，主要来源于未经处理的城市污水以及经过处理后没有脱氮除磷效果的污水。随着社会的发展及国家对环境治理的重视，污水处理厂已经成为城镇建设及工业发展配套必不可少的一部分。
3.城市污水处理厂的处理对象包括cod(bod5)、ss和氮、磷等营养物质。就脱氮与除磷而言，由于各自过程的要求不同，二者之间存在一定的矛盾关系。常用的生物除磷脱氮工艺主要有三类：第一类为按空间进行分割的连续流工艺，第二类为按时间进行分割的间歇式工艺，第三类为前两类的不同组合。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为应用常规的生物处理方法，系统很难同时具有脱氮除磷效果并使出水总氮总磷达到国家要求的排放标准(处理后的出水同时达到：tn≤15mg/l；tp≤0.5mg/l)。


技术实现要素：

5.为了提高污水处理时脱氮除磷的效果，使处理后的污水达到排放标准，本技术提供一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺。
6.第一方面，本技术提供一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，采用如下的技术方案：一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，包括以下步骤：s1、回收过滤：将所述污水回收，将其进行静置后过滤，过滤后的污水进入匀质池，得到初过滤污水；s2、一级a/o处理：所述一级a/o处理包括a1厌氧池、o1好氧池，将s1中的初过滤污水依次流至a1厌氧池和o1好氧池，得到一级污水；s3、二级a/o处理：所述二级a/o处理包括a2厌氧池、o2好氧池，将s2中的一级污水依次流至a2厌氧池和o2好氧池，得到二级污水；s4、沉淀分离：将s3中的二级污水流至沉淀池进行沉降，固液分离，将分离后的上清液排放。
7.通过采用上述技术方案，回收过滤的主要目的是拦截污水进水中的细小悬浮物并沉淀比水重的细小沙粒，起到初沉池的作用；设置a1厌氧池和a2厌氧池的主要目的是脱除污水中的总氮，其原理为在脱氮工艺中，经过好氧反应过程，大多数氨态氮经过硝化反应转化为no
3-、no
2-，在有氢供给体(有机碳源)及do趋于零的条件下，反硝化菌将no
3-、no
2-还原为n2气体，从污水的液相中排出，达到系统脱除总氮的目的；设置o1好氧池和o2好氧池的目的是污水通过好氧处理，大部分有机污染物(碳)被降解或分解成二氧化碳和水；氨态氮在好
氧条件下，通过硝化反应生成亚硝酸盐氮、硝酸盐氮；沉淀池的主要目的是将经过处理后的污水混合液进行固液分离，使上清液达标排放。
8.作为优选，所述一级a/o处理中a1厌氧池的水温为15-35℃，溶解氧do≤0.3mg/l；所述a1厌氧池中的微生物为反硝化菌。
9.通过采用上述技术方案，本技术中优选采用适合微生物生存的水温，溶解氧do≤0.3mg/l，保障了厌氧微生物的活性，能充分对污水进行脱氮除磷的处理，使污水达到排放标准。
10.作为优选，所述一级a/o处理中o1好氧池的水温为15-35℃，ph值为6.5-8.5，溶解氧do为2-5mg/l；所述o1好氧池中的微生物为硝化菌。
11.通过采用上述技术方案，本技术中优选采用适合微生物生存的水温、ph范围、溶解氧do含量，保障了好氧微生物的活性，能充分对污水进行脱氮除磷的处理，使污水达到排放标准。
12.作为优选，所述二级a/o处理中a2厌氧池的水温为18-30℃，处理周期为4-6h，溶解氧do≤0.3mg/l；所述a2厌氧池中的微生物包括反硝化菌、聚磷菌。
13.通过采用上述技术方案，本技术在a2厌氧池中加入有聚磷菌，同反硝化菌一起可以对污水进行反硝化反应，将no
3-、no
2-还原为n2气体，促进污水脱磷除氮，从而使处理过的污水达到排放标准。
14.作为优选，所述二级a/o处理中o2好氧池的水温为18-30℃，ph值为6.5-8.5，处理周期为6-8h，溶解氧do为3-6mg/l；所述o2好氧池中的微生物为异养菌。
15.通过采用上述技术方案，本技术中优选采用适合微生物生存的水温、ph范围、溶解氧do含量，保障了好氧微生物的活性，能充分对污水进行脱氮除磷的处理，使污水达到排放标准。
16.作为优选，所述一级a/o处理中a1厌氧池的处理周期为5-10h，o1好氧池的处理周期为10-25h。
17.作为优选，所述二级a/o处理中a2厌氧池的处理周期为4-6h，o2好氧池的处理周期为6-8h。
18.作为优选，所述s4沉淀分离中固液分离的方式包括絮凝沉淀法、活性炭法、臭氧氧化法、电解处理、离子交换法或膜分离法。
19.通过采用上述技术方案，絮凝沉淀法、活性炭法、臭氧氧化法、电解处理、离子交换法或膜分离法，均可对污水进行进一步处理，实现固液分离，分离之后的上清液可达到污水排放标准。综上所述，本技术具有以下有益效果：
20.1、本技术中对污水进行脱氮除磷，主要通过回收过滤、一级a/o处理、二级a/o处理、沉淀分离这四个步骤完成，回收过滤的主要目的是拦截污水进水中的细小悬浮物并沉淀比水重的细小沙粒，起到初沉池的作用；设置a1厌氧池和a2厌氧池的主要目的是脱除污水中的总氮，其原理为在脱氮工艺中，经过好氧反应过程，大多数氨态氮经过硝化反应转化为no
3-、no
2-，在有氢供给体(有机碳源)及do趋于零的条件下，反硝化菌将no
3-、no
2-还原为n2气体，从污水的液相中排出，达到系统脱除总氮的目的；设置o1好氧池和o2好氧池的目的是污水通过好氧处理，大部分有机污染物(碳)被降解或分解成二氧化碳和水；氨态氮在好氧
条件下，通过硝化反应生成亚硝酸盐氮、硝酸盐氮；沉淀池的主要目的是将经过处理后的污水混合液进行固液分离，使上清液达标排放。
21.2、本技术中污水处理不用化学除磷，通过微生物结合两级a/o处理工艺方法，解决了传统工艺中脱氮-除磷的矛盾，同时处理后的污水达到tn≤15mg/l；tp≤0.5mg/l的排放标准。
具体实施方式
22.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。实施例
23.实施例11.试验规模：q＝3.6m3/d。
24.2.分析仪器及分析方法：cod、bod5、总碱度、svi、sv、mlss均采用国家规定的标准方法测定；tn、nh
4+-n、no
3-‑
n、no
2-‑
n、tp采用hanna水质分析仪测定；水温、do采用jpb-607溶氧仪测定；ph值、orp采用phb-4ph计测定。
25.本工艺试验的污水进水水质如下表所示：表1污水进水水质
26.一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，包括以下步骤：s1、回收过滤：将上述污水回收至回收池，将其进行静置24h后过滤，过滤网孔大小为1mm，除去杂质过滤后的污水进入匀质池，得到初过滤污水；s2、一级a/o处理：s1中的初过滤污水流至a1厌氧池，控制周期为8h，在水温为18℃，ph值为7.0，溶解氧do为0.3mg/l的条件下，利用污水中有机物合成内碳源，通过反硝化菌将后续o1好氧池反应得到的回流混合液中的no
3-、no
2-还原n2气体进行反硝化；a1厌氧池中的污水流至o1好氧池，投加碱液，在o1好氧池中去除大部分有机污染物，并将污水中的大部分氨氮转化成硝酸盐氮，o1好氧池的控制周期为15h，溶解氧do为3mg/l，聚磷菌大量消耗内碳源，同时对氨氮进行硝化，使之转化为硝态氮和亚硝态氮，一级a/o处理完成，得到一级污水；s3、二级a/o处理：s2中的一级污水流至a2厌氧池，控制周期为4h，在水温为22℃，ph值为7.0，溶解氧do为0.3mg/l的条件下，利用污水中有机物合成内碳源，利用反硝化菌和聚磷菌对一级污水进行反硝化，还原成氮气；然后a2厌氧池中的一级污水流至o2好氧池，进一步去除有机污染物以及将剩余的氨氮转化成硝酸盐氮，o2好氧池的控制周期为7h，溶解氧do为3mg/l，ph值为6.5，对残留碳源和污水中剩余有机物进一步氧化，对残留氨氮进一步硝化，二级a/o处理完成，得到二级污水；s4、沉淀分离：将s3中的二级污水流至沉淀池，静置6h，然后采用絮凝沉淀法进行固液分离，将二级污水固液分离后的上清液进行检测，达标后进行排放。
27.实施例2一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a1厌氧池的水温为15℃，其余步骤与实施例1均相同。
28.实施例3一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a1厌氧池的水温为20℃，其余步骤与实施例1均相同。
29.实施例4一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例2的不同之处在于，a2厌氧池的水温为18℃，其余步骤与实施例2均相同。
30.实施例5一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例2的不同之处在于，a2厌氧池的水温为26℃，其余步骤与实施例2均相同。
31.实施例6一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例4的不同之处在于，o1好氧池的溶解氧do为4mg/l，其余步骤与实施例4均相同。
32.实施例7一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例4的不同之处在于，o1好氧池的溶解氧do为5mg/l，其余步骤与实施例4均相同。
33.实施例8一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例7的不同之处在于，o2好氧池的溶解氧do为4.5mg/l，其余步骤与实施例7均相同。
34.实施例9一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例7的不同之处在于，o2好氧池的溶解氧do为6mg/l，其余步骤与实施例7均相同。对比例
35.对比例1一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a1厌氧池的水温为10℃，其余步骤与实施例1均相同。
36.对比例2一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a1厌氧池的水温为38℃，其余步骤与实施例1均相同。
37.对比例3一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a2厌氧池的水温为10℃，其余步骤与实施例1均相同。
38.对比例4一种污水高效微生物脱氮除磷的工艺，与实施例1的不同之处在于，a2厌氧池的水温为38℃，其余步骤与实施例1均相同。性能检测试验检测方法/试验方法
39.试验出水水质：本试验出水水质目标为国家标准gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级a标准。本技术实施例1-9和对比例1-4出水水质测定结果如表2所示。
40.表2实施例1-9和对比例1-4出水水质
41.结合实施例1-3的检测数据可以看出，a1厌氧池中的水温越低，最后的出水水质中的污染物排放量越少，说明a1厌氧池中的微生物在较低的温度下，能提高自生的反硝化反应，使更多的n元素发生转化，从而对污水进行脱氮除磷，达到污水排放标准。
42.结合实施例2和实施例4-5的检测数据可以看出，a2厌氧池中的水温越低，最后的出水水质中的污染物排放量越少，说明a2厌氧池中的反硝化菌和聚磷菌在温度条件较低的情况下，能提高自生的反硝化反应，使更多的n元素发生转化，产生更多的氮气，从而达到对污水进行脱氮除磷的目的，使处理过的污水达到排放标准。
43.再结合对比例1-2的检测数据可以看出，a1厌氧池和a2厌氧池温度过低或温度过高，均不利于微生物进行反硝化反应，会导致处理过后的污水中各成分含量升高。
44.结合实施例4和实施例6-7的检测数据可以看出，o1好氧池中的溶解氧do的含量越高，最后的出水水质中的污染物排放量越少，说明o1好氧池中的微生物在氧含量较高的情况下，硝化菌能更好地将氨态氮硝化生成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，同时大部分有机污染物被好氧微生物降解或分解成二氧化碳和水，从而达到对污水进行脱氮除磷的目的，使处理过的污水达到排放标准。
45.结合实施例7和实施例8-9的检测数据可以看出，o2好氧池中的溶解氧do的含量越高，最后的出水水质中的污染物排放量越少，说明o2好氧池中的微生物在氧含量较高的情况下，异养菌能更好地将氨态氮硝化生成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，同时大部分有机污染物被异养菌分解成二氧化碳和水，从而达到对污水进行脱氮除磷的目的，使处理过的污水达到排放标准。
46.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。