一种污水中氮磷生化处理方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水中氮磷生化处理方法。

背景技术：

随着国家水处理行业的政策及市场的双重指引，污水治理整体提标已成为污水治理行业的聚焦点之一，很多大中污水处理站进行提标改造，并且出现了大量村镇小型污水处理站，我国污水处理量、排放标准达到前所未有的高度。但提标改造的过程中也逐步出现一些问题，如：出水水质指标不稳定，氮磷去除率很难再提高等。

污水处理过程中在好氧段，硝化细菌将入流污水中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。

通过以上分析，污水处理过程是生化反应进行脱氮，较长的污泥龄可以达到较好的脱氮效果；而污水处理中磷的去除则是由排泥过程进行，较短的污泥龄可以达到较好的除磷效果。经过多年的技术发展，市场现有污水处理系统，对于生物脱氮除磷的去除率已经较高，却也很难再提高了，满足不了更高的排水水质要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是解决生物脱氮除磷过程中污泥龄的矛盾和去除率难再提高的问题，进一步提高氮磷去除率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种污水中氮磷生化处理方法，包括如下步骤：首先将污水通入预处理池进行初步处理；随后将经过预处理后的污水通入生化反应池，生化反应池包括厌氧段和好氧段，好氧段的污泥中含有硝化细菌以及聚磷菌，厌氧段的污泥中含有聚磷菌，缺氧段的污泥中含有反硝化菌；生化反应池的内回流系统用于硝化液回流，在回流系统中设置有磷结晶a池，并且在内回流系统添加复合药剂用于促进磷酸盐结晶析出。

进一步的，所述复合药剂组分中包含活性氧化镁和氯化镁，两者摩尔比为4.5～5.5∶0.8～1.2。

进一步的，复合药剂组分中还包括醋酸钠，活性氧化镁、氯化镁和醋酸钠三者的比例为4.5～5.5∶0.8～1.2∶1.5～2.5。

进一步的，生化反应池连接二沉池，二沉池通过外回流系统回流部分活性污泥至生物反应池，在外回流系统中也有磷结晶b池，在外回流系统也添加有复合药剂用于促进磷酸盐结晶。

进一步的，所述复合药剂的形态可为颗粒、晶体状或纤维状。

从上述技术方案可以本发明具有以下优点：通过复合药剂的加入，消除生物脱氮除磷过程中的矛盾，高效除磷；针对不同出水标准的去除效果，可通过控制复合药剂在污水中的反应速率，节约成本；同时，可以加入辅助药剂，进一步强化脱氮除磷效果。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。

如图1所示，本发明的污水中氮磷生化处理方法采用的处理包括预处理池、生化反应池、二沉池、磷结晶a池以及磷结晶b池。

处理过程包括如下步骤，首先将将污水通入预处理池进行初步处理；随后将经过预处理后的污水通入生化反应池，生化反应池包括厌氧段和好氧段，好氧段的污泥中含有硝化细菌以及聚磷菌厌氧段的污泥中含有聚磷菌，缺氧段的污泥中含有反硝化菌；生化反应池的内回流系统用于硝化液回流，在回流系统中设置有磷结晶a池，并且在内回流系统添加复合药剂用于促进磷酸盐结晶析出，其中述复合药剂组分中包含氧化镁、氯化镁以及醋酸钠，三者摩尔比为4.5～5.5∶0.8～1.2∶1.5～2.5，醋酸钠作为辅助药剂，提高晶体界面周围水相碱度，有利于提高生物脱氮速率；生化反应池连接二沉池，二沉池通过外回流系统回流部分活性污泥至生物反应池，在外回流系统中也有磷结晶b池，在外回流系统也添加有复合药剂用于促进磷酸盐结晶。其中复合药剂的形态可为颗粒、晶体状或纤维状。

镁粒子与磷酸盐结合的ksp指数可达10^-30数量级。

镁离子与磷酸盐结合的结晶平衡方程式：

mg²⁺+po4^3-＝mg3(po4)2

对上述平衡方程式结晶平衡常数：

ksp[mg3(po4)2]＝[mg²⁺]³·[po4^3-]²

实验过程，利用物理化学分析方法测得：

t＝20℃时，ksp[mg3(po4)2]＝4.2×10^-30mol·l^-1。

由以上实验数据可知，在20℃时，复合药剂与磷酸跟离子反应过程的结晶平衡常数ksp[mg3(po4)2]＝4.2×10^-30mol·l^-1，达到10^-30数量级。对上述反应而言，当复合药剂投加至污水中，形成过饱和溶液，只需极少量复合药剂，就可形成磷结晶，从污水中除去大量的磷。氧化镁具有活性，与水反应较慢，遇磷酸根缓释，逐渐形成镁离子，同时，投加辅助药剂d，不仅利于除磷，而且提高晶体界面周围水相碱度，有利于提高生物脱氮速率。

内回流即硝化液回流，氨氮在好氧池转化为硝酸根、亚硝酸根，回流到缺氧池转化为氮气n2，除去氨氮，辅助试剂可以提高水相碱度，利于除氮。外回流即污泥回流，回流部分污泥，保证系统污泥浓度，除磷靠排泥，排泥太多系统污泥浓度就低了，除氮效果又降低。磷结晶可以更多的磷沉积在污泥中，排少量的泥就可以去除大量的磷。另外，磷结晶剂不会对污水系统产生影响，传统药剂，铁盐/铝盐投加量大，同时会产生凝聚效果，增大污泥量。

下表为本发明的实际应用效果。

通过复合药剂的加入，消除生物脱氮除磷过程中的矛盾，高效除磷；针对不同出水标准的去除效果，可通过控制复合药剂在污水中的反应速率，节约成本；同时，可以加入辅助药剂，进一步强化脱氮除磷效果；系统稳定高效，操作简单；系统出水稳定，达到国家《城镇污水厂污染物排放标准》(gb18918-2002)中的一级a标准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种污水中氮磷生化处理方法，包括如下步骤：首先将污水通入预处理池进行初步处理；随后将经过预处理后的污水通入生化反应池，生化反应池包括厌氧段和好氧段，好氧段的污泥中含有硝化细菌以及聚磷菌，厌氧段的污泥中含有聚磷菌，缺氧段的污泥中含有反硝化菌；生化反应池的内回流系统用于硝化液回流，在回流系统中设置有磷结晶a池，并且在内回流系统添加复合药剂用于促进磷酸盐结晶析出。通过复合药剂的加入，消除生物脱氮除磷过程中的矛盾，高效除磷；针对不同出水标准的去除效果，可通过控制复合药剂在污水中的反应速率，节约成本；同时，可以加入辅助药剂，进一步强化脱氮除磷效果。

技术研发人员：曹国勇;赵浩然;王海阳
受保护的技术使用者：上海坤工环境科技有限公司
技术研发日：2018.09.03
技术公布日：2018.12.21