专利名称：间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种对污水的生物除磷技术。
背景技术：
曝气生物滤池具有良好的碳氧化和氮氧化能力，但是对磷的去除效果不好。因为曝气 生物滤池不具备聚磷菌对生长所需的环境条件，对磷的去除主要通过微生物生长代谢需求 的方式或滤层的物理截留作用来实现，去除率低。而通过在生物滤池中提供不曝气/曝气 交替的环境条件，可以在反应器中富集聚磷菌。其原因是，在厌氧/好氧的生物除磷过程 中，聚磷菌在外碳源供给富足的厌氧条件下，快速吸收有机基质并在体内储存聚羟基链烷 酸，同时分解聚磷酸盐释放磷酸盐。在紧接着的好氧阶段，外碳源已消耗殆尽，这时聚磷 菌就利用体内储存的聚羟基链烷酸为能源和碳源生长，并从环境中摄取磷酸盐合成新的聚 磷酸盐。
目前，生物膜除磷过程的研究报道中所采用的系统分为两类 一类是序批式反应系统， 即厌氧、好氧过程按时间顺序依次进行；另一类则采用多个反应器串联的连续流系统，即 通过周期性改变水流方向和曝气方式在各个反应器中实现厌氧/好氧的交替。在这种周期 性调整过程中，原污水总是首先进入厌氧反应器，好氧反应器总是串联在厌氧反应器之后。 在生物膜反应器中，微生物附着生长在载体表面，这种生长方式决定了生物除磷过程中要 将生物膜中富集的磷从系统中移出必须通过反冲洗途径，即去除填料表面附着的部分生物 膜来实现。 一些生物膜除磷系统为了取得较好的除磷效果，每日进行一次或每2 3天进行 一次反冲洗操作。反冲洗的频率和程度决定了生物膜反应器磷的去除效果与能耗。富磷生 物膜的移除是生物膜除磷性能的关键性限制因素。因此，频繁的反冲洗过程对生物膜反应 器有效除磷是十分必要的，但这会增加反冲洗能耗，而且会干扰系统的运行。
发明内容
本发明的目的是提出一种操作简便，运行成本低，能有效去除污水中的磷的间歇曝气 生物滤池污水生物除磷工艺。
本发明提出的间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺，采用固定床厌氧生物滤池和间歇 曝气生物滤池依次组成的系统来处理污水。采用排出厌氧富磷液的方式来去除间歇曝气生 物滤池中富集的磷。该工艺包括以下步骤
1、 厌氧生物滤池阶段将原污水经由污水收集系统首先进入固定床厌氧生物滤池，经 厌氧酸化处理后进入间歇曝气生物滤池。在该阶段，进入滤池的原污水中的大分子有机物， 以及被滤层截留下来的颗粒物中的有机成分在厌氧环境下发酵酸化，可以提高滤池出水中 挥发性脂肪酸的含量，为后续流程中聚磷菌的富集生长提供有利的基质条件。
2、 间歇曝气生物滤池阶段在该阶段是利用时间继电器控制间歇曝气生物滤池的鼓风 机的开停及运行时间，可以在反应器内创造厌氧/好氧交替的环境条件，从而有利于聚磷 菌在反应器中的富集生长。
间歇曝气生物滤池的间歇曝气循环周期包括厌氧和好氧两个阶段。在一个曝气循环周 期历时内，间歇曝气池的运行方式如下
(1) 间歇曝气生物滤池先进入间歇曝气循环周期的厌氧阶段，厌氧伊始采用快速进水 方式，启动反应液循环泵，鼓风机不曝气，间歇运行。聚磷菌快速利用来水中的易降解有 机质在体内储存碳源，同时向反应液中释放厌氧代谢过程中产生的磷酸盐。(2) 在厌氧阶段结束时，厌氧反应液的磷酸盐浓度达到最高，停止内循环，将聚磷菌 释磷作用形成的厌氧富磷液从该间歇曝气生物滤池中全部排出，另外采用化学方法单独处 理。
(3) 在紧接着的好氧阶段，好氧伊始采用快速进水方式，让原污水直接进入间歇曝气 池，启动鼓风机，间歇运行。在好氧环境中聚磷菌摄取磷酸盐从而降低污水中的磷含量。 为了获得稳定的出水，在好氧初始阶段采用间歇方式运行，在短时间内反应液中的磷含量 可以显著降低。
(4) 这之后进入好氧连续流阶段，即固定床厌氧生物滤池出水连续进入间歇曝气池， 同时间歇曝气池连续出水。
(5) 至好氧阶段结束时，关闭进水电磁阀和鼓风机，停止进水，排出间歇曝气池中的
好氧反应液。至此，间歇曝气池结束了一个曝气周期历时的运行。
上述间歇曝气生物滤池并列设置两个，两个间歇曝气池交替运行。当一个间歇曝气池 处于好氧连续流运行期间，另一个间歇曝气池依次经历厌氧间歇运行和好氧初间歇运行阶 段。当一个间歇曝气池好氧阶段运行结束时，另一个间歇曝气池开始进入好氧连续流运行 阶段。每个间歇曝气池根据间歇曝气周期历时的设置周而复始地运行，整个系统可以实现连续进水连续出水。间歇曝气池的进水及排水操作均有电磁阀和时控开关来控制。
与现有生物膜除磷技术相比，本发明提出的间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺具有 以下优点-
(1 )利用了聚磷菌在厌氧/好氧交替环境下的代谢特征，将好氧阶段富集在生物膜中 的磷通过厌氧释磷过程转移到厌氧反应液中，并通过排出厌氧富磷液的方式而不是排出好 氧富磷生物细胞的方式来去除反应器中富集的磷。所以，间歇曝气生物滤池磷的去除不依 赖于反冲洗过程，除磷性能不依赖于反冲洗操作的频率。
(2)采用该工艺，反应系统耐负荷冲击、适应性强、运行性能稳定，出水磷含量可以 达到国家污水排放标准；可以有效延长反应器的运行周期，大大减少反冲洗频率，从而降 低反冲洗过程的能耗。
G)从运行方式上来看，间歇曝气循环周期历时以及厌氧阶段与好氧阶段的时长分配 是可调整的，好氧阶段处理负荷也可以调整，这既具有序批式反应系统操作灵活的特点， 又具有连续流反应系统处理能力大的特点。
(4) 间歇曝气池在厌氧阶段利用的是厌氧生物滤池出水中的有机质，不需要额外投加
碳源。整个反应器均经历了完整的厌氧释磷和好氧吸磷过程，提高了系统的除磷效率。
(5) 厌氧富磷液的化学处理单独进行，不会影响生物除磷阶段的运行。同时，厌氧富 磷液的排出为污水处理系统中磷的回收利用提供了一种有效的途径。
图1是间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明
参见图1，本方法是采用固定床厌氧生物滤池1和两个间歇曝气生物滤池2和3依次 组成的系统来处理污水，每个滤池内设有填料4，间歇曝气生物滤池2和3设有循环装置5。 该系统中，两个间歇曝气生物滤池2和3并列运行，每个间歇曝气池周期性交替不曝气/ 曝气操作，每日运行的周期数取决于间歇曝气循环周期的设置。间歇曝气池的进水利用反 应器间的液位差，不需要流体输送设备。污水处理过程如下
原污水经由污水收集系统首先进入固定床厌氧生物滤池1，经厌氧酸化处理后进入间 歇曝气生物滤池2。在间歇曝气循环周期的厌氧阶段，厌氧伊始采用快速进水方式，通过
控制电磁阀61的启闭时间来控制进水量，启动反应液循环泵，间歇运行。在厌氧阶段结束 时，停止内循环，聚磷菌释磷作用形成的厌氧富磷液从间歇曝气生物滤池2中全部排出。 在紧接着的好氧阶段，初始lh内采用间歇方式运行，即好氧伊始采用快速进水方式，原污 水直接进入间歇曝气生物滤池2，通过控制电磁阀62的启闭时间来控制进水量，启动鼓风 机间歇运行。 一小时后，开始进入好氧连续流运行阶段，间歇曝气生物滤池2的进水电磁 阀62开启，固定床厌氧生物滤池l的出水连续进入间歇曝气生物滤池2，同时间歇曝气生 物滤池2连续出水。至好氧阶段结束时，关闭进水电磁阀62和鼓风机，排出间歇曝气生物 滤池2中的好氧反应液。至此，间歇曝气生物滤池2结束了一个间歇曝气循环周期历时的 运行。
间歇曝气生物滤池2和3交替运行。当间歇曝气池2处于好氧连续流运行期间，间歇 曝气池3依次经历厌氧间歇运行和好氧初间歇运行阶段。当间歇曝气池2好氧阶段运行结 束时，间歇曝气池3开始进入好氧连续流运行阶段。两个滤池采用相同的循环周期历时， 每个滤池根据曝气循环周期历时设置周而复始地运行，整个系统可以实现连续进水连续出 水。
主要技术参数
系统水力停留时间(以厌氧生物滤池进水计)4.6~25.2h; 间歇曝气生物滤池间歇曝气循环周期历时6~8h; 其中厌氧阶段(含进水排水时间)2~3h， 好氧阶段(含进水排水时间)4~5h。 间歇曝气生物滤池运行周期13 27d; 填料类型酶促生物填料。
权利要求
1、间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺，该工艺采用固定床厌氧生物滤池和间歇曝气生物滤池依次组成的系统来处理污水，采用排出厌氧富磷液的方式来去除间歇曝气生物滤池中富集的磷，工艺包括以下步骤(1)原污水经由污水收集系统首先进入固定床厌氧生物滤池，经厌氧酸化处理后进入间歇曝气生物滤池；(2)间歇曝气生物滤池先进入间歇曝气循环周期的厌氧阶段，厌氧伊始采用快速进水方式，启动反应液循环泵，间歇运行；(3)在厌氧阶段结束时，停止内循环，将聚磷菌释磷作用形成的厌氧富磷液从该间歇曝气生物滤池中全部排出；(4)紧接着开始好氧阶段，好氧伊始采用快速进水方式，让原污水直接进入间歇曝气生物滤池，启动鼓风机，间歇运行；(5)然后进入好氧连续流运行阶段，开启进水电磁阀，使固定床厌氧生物滤池的出水连续进入间歇曝气生物滤池，同时间歇曝气生物滤池连续出水；(6)至好氧阶段结束时，关闭进水电磁阀和鼓风机，排出该间歇曝气生物滤池中的好氧反应液，至此，间歇曝气生物滤池结束一个间歇曝气循环周期历时的运行上述间歇曝气生物滤池并列设置两个，两个滤池交替运行，当一个间歇曝气生物滤池处于好氧连续流运行期间，另一个间歇曝气生物滤池依次经历厌氧间歇运行和好氧初间歇运行阶段；当一个间歇曝气生物滤池好氧阶段运行结束时，另一个间歇曝气生物滤池开始进入好氧连续流运行阶段；每个间歇曝气生物滤池根据间歇曝气周期历时的设置周而复始地运行，整个系统实现连续进水连续出水。
全文摘要
本发明涉及一种间歇曝气生物滤池污水生物除磷工艺，采用固定床厌氧生物滤池和间歇曝气生物滤池依次组成的系统处理污水。间歇曝气生物滤池在厌氧阶段结束时排出高磷含量厌氧反应液即厌氧富磷液，好氧阶段持续进水。间歇曝气生物滤池并列设置两个，两个滤池交替运行。每个间歇曝气生物滤池根据间歇曝气周期历时的设置周而复始地运行，整个系统实现连续进水连续出水。本工艺操作简便，运行成本低，能有效去除污水中的磷。与现有生物膜除磷技术相比，本发明采用排出厌氧富磷液的方式而不是排出好氧富磷生物细胞的方式去除间歇曝气生物滤池中富集的磷，反应器的除磷性能不依赖于反冲洗操作，反应器的运行周期有效延长，滤池反冲洗能耗降低。
文档编号C02F9/14GK101172736SQ20071009289
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者蓓 郑, 龙腾锐 申请人:重庆大学