5取样口兼排泥口，2. 6含磷溶液排放管，2. 7含氨氮溶液排放管，2. 8剩余污泥排放管，2. 9气体流量计，2. 10曝气头，3含磷溶液容器，4含氨氮溶液容器，5微藻培养室，6生物脱氮反应器，6.0电动搅拌器，6. 1放空管，6. 2微孔曝气排，6.3出水管，6. 4密封盖，6. 5集气管，6. 6气袋，6. 7取样口。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0019]如图1所示，一种回收污水中氮磷提高微藻生物产能的专用装置，它包括污水原水箱1、生物除磷反应器2、含磷溶液容器3、含氨氮溶液容器4、微藻培养室5和生物脱氮反应器6。污水原水箱I通过蠕动栗2.1与生物除磷反应器2相连接，含磷溶液容器3和含氨氮溶液容器4的一端分别通过含磷溶液排放管2.6和含氨氮溶液排放管2.7与生物除磷反应器2相连接，另一端分别通过蠕动栗3.1和蠕动栗4.1调节流量汇合至同一管路中并连接至微藻培养室5 ;含氨氮溶液容器4通过蠕动栗4.2从生物脱氮反应器6底部的放空管6.1连接至反应器6。
[0020]所述污水原水箱I为一开口箱体，设有放空管1.1和溢流管1.2 ;所述生物除磷反应器2为一具有pH实时监测系统和曝气系统的敞口式SBR反应器，反应器器壁上还设有4个取样口兼排泥口 2.5，pH计2.3的探头插入生物除磷反应器2中实时监测污水中pH的变化。生物除磷反应器2通过电动搅拌器2.4使得泥水混合均匀，其底部还设有剩余污泥排放管2.8，当排放管底部的阀门关闭时，污水原经过排放管从反应器底部进入反应器中进行除磷过程。生物除磷反应器2的曝气系统由空压机、气体流量计和曝气头组成。生物脱氮反应器6为一密封型SBR反应器，反应器顶部设有密封盖6.4，并通过集气管6.5连接集气袋6.6。反应器底部装有微孔曝气排6.2，器壁上设有排水管6.3。
[0021]实施例1
试验用水:取自居民生活区化粪池污水，其具体水质指标如下:C0D为192-246mg/L ;NH:-N 为 67-78mg/L，NO2 -N ( 0.lmg/L，NO3 -N 在检测线以下，PO43 -P 为 5.1-7.8mg/L。试验系统如图1所示。其中生物除磷反应器和生物脱氮反应器有效容积均为10L。
[0022]具体操作方法如下:
(O首先取富含聚磷菌的活性污泥加入到生物除磷反应器2中，投加后活性污泥浓度为3500mg/L。同时将城市污水厂中的短程硝化污泥和富集厌氧氨氧化菌的颗粒污泥同时加入到生物脱氮反应器6中，投加后反应器中活性污泥浓度为3000mg/L。
[0023](2)生物除磷反应器2以间歇方式运行，运行时序依次为:进水、厌氧、沉淀、好氧、沉淀、排水、闲置；
a)进水阶段搅拌，进水时间为lOmin，进水体积为生物除磷反应器2容积的50%;
b)厌氧反应45min，同时控制pH在7.0-7.5之间；
c)沉淀15min，排放含磷的上清液至含磷溶液容器3，占进水量的30%;
d)好氧反应180min，并将溶解氧控制在1.0-1.5mg/L ；
e)沉淀15min，排放剩余进水量65%的含氨氮的上清液，其中30%排放至含氨氮溶液容器4，35%进入生物脱氮反应器6进行短程硝化厌氧氨氧化反应。
[0024](3)生物除磷反应器2通过打开剩余污泥排放管2.8尾部的阀门排放剩余污泥控制污泥龄为5d。
[0025](4)含磷溶液容器3和含氨氮溶液容器4中的溶液通过流量调节，配制N:P为8-50:1的营养液并输送至微藻培养室5，为微藻生长提供营养均衡的培养基。
[0026](5)生物脱氮反应器6通过缺氧好氧间隔30min交替运行6h实现污水中总氮去除，并将好氧段的溶解氧控制在0.4mg/L0
[0027](6)生物脱氮反应器6排水体积为反应器容积的50%。
[0028]连续试验结果表明:运行稳定后，进水中75%的磷和60%的氨氮可以被回收利用，出水磷的浓度低于0.5mg/L，氨氮浓度低于5mg/L，其去除率达到85_98%，实现了回收污水中氮磷和用于提高微藻产能的目的。
【主权项】
1.一种回收污水中氮磷提高微藻生物产能的装置，其特征在于，它包括污水原水箱(I)、生物除磷反应器(2 )、含磷溶液容器(3 )、含氨氮溶液容器(4 )、微藻培养室(5 )和生物脱氮反应器(6);所述生物除磷反应器(2)为具有pH实时监测系统(2.3)和由空压机(2.2)、气体流量计(2.9 )和曝气头(2.10 )组成的曝气系统的敞口式SBR反应器，其器壁上部设有带有阀门(a)的含磷溶液排放管(2.6)，下部设有带有阀门(b)的含氨氮溶液排放管(2.7);所述污水原水箱(I)通过蠕动栗(2.1)经生物除磷反应器(2)底部的剩余污泥排放管(2.8)连接至生物除磷反应器(2);所述含磷溶液容器(3)的一端通过含磷溶液排放管(2.6)连接至生物除磷反应器(2)，另一端与蠕动栗(3.1)的进水口相连；所述含氨氮溶液容器(4)的一端通过含氨氮溶液排放管(2.7)与生物除磷反应器(2)相连接，另一端与蠕动栗(4.1)的进水口相连，蠕动栗(3.1)的出水口和蠕动栗(4.1)的出水口汇合至同一管路中并连接至微藻培养室(5);所述含氨氮溶液容器(4)通过蠕动栗(4.2)与生物脱氮反应器(6)底部的放空管(6.1)相连；所述生物脱氮反应器(6)为一密封型SBR反应器，器壁上设有排水管(6.3)和若干取样口(6.7)，底部的曝气系统由微孔曝气排(6.2)、空压机和气体流量计组成，顶部设有密封盖(6.4)，电动搅拌器(6.0)和集气管(6.5)穿过密封盖(6.4)进入反应器中，集气管(6.5)另一端与集气袋(6.6)相连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述污水原水箱(I)为一开口箱体，底部设有放空管(1.1 )，上部设有溢流管(1.2)。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生物除磷反应器(2)器壁上设有若干取样口兼排泥口(2.5)，并通过电动搅拌器(2.4)使得泥水混合均匀。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PH实时监测系统(2.3)为pH计。5.一种使用权利要求1-4任一项所述的装置回收污水中氮磷提高微藻生物产能的方法，其特征在于，它包括以下步骤: (1)首先取富含聚磷菌的活性污泥加入到生物除磷反应器(2)中，同时将城市污水厂中的短程硝化污泥和富集厌氧氨氧化菌的颗粒污泥同时加入到生物脱氮反应器(6)中； (2)生物除磷反应器(2)以间歇方式运行，运行时序依次为:进水、厌氧、沉淀、好氧、沉淀、排水、闲置； a)进水阶段搅拌，进水时间为lOmin，进水体积为生物除磷反应器(2)容积的50% ; b)厌氧反应45min，同时控制pH在7.0-7.5之间； c)沉淀15min，排放含磷的上清液至含磷溶液容器(3);占进水量的30%; d)好氧180min，并将溶解氧控制在1.0-1.5mg/L ； e)沉淀15min，排放剩余进水量65-70%的含氨氮的上清液，其中30-40%排放至含氨氮溶液容器(4)，30-35%进入生物脱氮反应器(6)进行短程硝化厌氧氨氧化反应； (3)生物除磷反应器(2)通过排放剩余污泥控制污泥龄为5d; (4)将含磷溶液容器(3)和含氨氮溶液容器(4)中的溶液通过流量调节，配制N:P为8-50:1的营养液并输送至微藻培养室(5)，为微藻生长提供营养均衡的培养基； (5)将进入生物脱氮反应器(6)中的含氨氮水进一步通过缺氧好氧交替运行的方式实现污水中总氮去除； (6 )经步骤(5 )处理后的水经生物脱氮反应器(6 )的排水管排出，排水体积为反应器容积的50%。6.根据权利要求5所述的回收污水中氮磷提高微藻生物产能的方法，其特征在于，所述步骤(I)中生物除磷反应器(2 )投加活性污泥后，加活性污泥浓度为3500mg/L ;生物脱氮反应器(6)投加活性污泥后，活性污泥浓度为3000mg/L。7.根据权利要求5所述的回收污水中氮磷提高微藻生物产能的方法，其特征在于，所述步骤(5)中交替运行方式为缺氧好氧间隔30min交替运行6h，并将好氧段的溶解氧控制在 0.4mg/L0
【专利摘要】本发明公开了一种回收污水中氮磷提高微藻生物产能的装置和方法，属于污水生物处理技术领域。该装置包括污水原水箱、生物除磷反应器、含磷溶液容器、含氨氮溶液容器、微藻培养室和生物脱氮反应器。本发明还提供了利用上述装置回收污水中氮磷提高微藻生物产能的方法。该方法在通过生物除磷污泥、短程硝化污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥的协同作用下，在满足污水达标排放的基础上回收污水中的氮磷，为微藻培养提供营养均衡的培养基，进而可以为微藻生物产能奠定基础。本发明改变了传统污水生物处理的思路，主要从回收利用污水中氮磷资源的角度提高污水处理过程的产能，同时还有利于减轻污水处理厂中靠厌氧处理产甲烷产能带来的温室效应。
【IPC分类】C02F9/14
【公开号】CN105000753
【申请号】CN201510394855
【发明人】石楠, 马斌
【申请人】济南大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月8日