膜组件2的管道上设有真空表6。真空表6的压力超过30-40kPa时，对除磷膜组件2进行物理清洗。
[0031]曝气装置4设置在除磷膜组件2的下方。空压机5与曝气装置4连接，该空压机5与曝气装置4相连的管道上设有气体流量计7。通过气体流量计7调节空压机5对曝气装置4的供气而对除磷膜组件2的表面进行气体冲刷。
[0032]本发明还提供了使用该强化生物除磷装置的强化生物除磷方法，该方法为:在反应器I中，通过控制出水泵3流量，使用除磷膜组件2迅速富集以凝胶层为主的膜污染物；即，将出水泵3的流量控制为能使凝胶层为主的含磷膜污染物在除磷膜表面富集的大小；同时通过气体流量计7调节空压机5对曝气装置4向反应器I的供气，用曝气装置4产生的气体对除磷膜组件2进行冲刷，使除磷膜组件2表面不会产生泥饼。当真空表6压力超过一定值(通常为30-40kPa)时，对除磷膜组件2进行物理清洗，富集的膜污染物会随着物理清洗而排出体外。由于膜污染物有较高的磷含量，这种物理清洗可以通过对膜污染物的排出而使反应器I中总磷含量减少。参见图3所示。
[0033]本发明提供的强化生物除磷的方法及装置，通过膜对非污泥颗粒的凝胶层膜污染物(溶解性大分子物质和胶体物质，主要来源于微生物的分泌)进行富集和去除实现在较长泥龄条件下出水总磷的稳定达标。从而较少排泥，产生剩余污泥少，总氮去除也能够稳定。
[0034]本发明提供的强化生物除磷的方法及装置，其原理在于:
(I)反应器I中磷元素的质量守恒:进水中的磷除了随出水排出的部分，多余的磷存在于污泥中，包括微生物的合成、聚磷菌的过量吸收和微生物分泌物中的贮存。
[0035](2)在生物除磷工艺中的微生物的分泌物，如污泥胞外聚合物(EPS)、微生物溶解性产物(SMP)中也含有相当数量的磷。
[0036](3)微生物分泌溶解性大分子物质和胶体物质是膜-生物反应器凝胶层污染物的主要组成成分。可以通过采用特定的膜组件，同时满足表面机械强度高、光滑、捕获污染物能力强的要求，如选用无机膜或聚丙烯腈膜(PAN)，以快速富集凝胶层膜污染物，通过对膜进行物理清洗，使磷随着凝胶层膜污染物排出反应器体系。
[0037]下面通过实施例对本发明做更进一步描述。
[0038]实施例1:对AAO-MBR工艺的强化除磷处理。
[0039]如图4所示，在AAO-MBR工艺中添加了采用聚丙烯腈(PAN)作为除磷膜组件2膜材质的反应器(反应器a)与常规AAO-MBR工艺(反应器b)进行生活污水处理结果比较。通过测量除磷膜组件2的临界通量40 L/(m2 *h)，选择其临界通量的95%，即38 L/(m2 -h)作为其临界通量。两套反应器泥龄均为20d。常规AAO-MBR工艺进水的总磷(TP)为3.44?8.11 mg/Lo由于碳源较少，硝化后产生硝酸盐含量高的原因，常规AAO-MBR工艺出水总磷较高(1.52?3.02 mg/L)，一直维持较低的除磷率。而添加了除磷膜组件2的反应器，在对膜污染物富集排出的作用下，处理出水总磷可达到O?1.09 !1^/1，平均除磷率为90.4 %。使AAO-MBR工艺的除磷作用得到了强化。
[0040]实施例2:对强化处理餐饮废水的总磷去除情况.餐饮废水采用气浮-MBR工艺进行处理，使用本发明进行除磷强化。反应器I泥龄为60do进水总磷为9.60?15.70 mg/L。通过气浮作用总磷降至3.88?6.44 mg/L，通过本发明的除磷强化作用，使MBR出水降至0.71?1.95 mg/L，平均除磷率为88.2%。
[0041]实施例3:处理自配高含磷量污水的总磷去除情况.自配高含磷量污水，采用AAO工艺处理，使用本发明进行除磷强化。反应器I泥龄为40do进水总磷为15.43?19.93 mg/L，通过本发明的除磷强化作用，AAO处理出水总磷降至1.97?3.09 mg/L，平均除磷率为85.5%。在运行期间出现由于污泥EPS去除带来的污泥絮体松散、沉降性能变差的问题，通过对污泥絮体的实时监控，控制污泥性状稳定。
[0042]实施例4:对A/0工艺的强化除磷处理。
[0043]自配生活污水，C:N:P=100:5:1，采用A/0工艺进行处理，反应器I泥龄为40d，可使出水总氮从25.33?30.16 mg/L降至5.98?9.66 mg/Lo在好氧池增加除磷膜组件，增强除磷效果。在不改变泥龄的情况下，总氮去除未受影响，同时总磷从进水的4.92?8.35mg/L降至1.21?2.llmg/L，平均除磷率为75.2 %。
[0044]综上所述，本发明提供的强化生物除磷的方法及装置，通过在反应器内设强化除磷膜组件来富集凝胶层膜污染物，对含有磷的膜凝胶层膜污染物的去除实现反应器体系除磷作用的强化。这种快速富集膜污染物的方法可以通过选择机械强度高、表面光滑并具有高捕获污染物能力的膜材料得以实现。在延长泥龄条件下使用，可以在达到同步脱氮除磷效果的前提下减少剩余污泥排放；在相同泥龄条件下使用，可以起到增强除磷的目的。
[0045]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种强化生物除磷装置，其特征在于，该装置包含除磷膜组件(2)、出水泵(3)、曝气装置(4)、空压机(5)、真空表(6)，以及气体流量计(7)； 所述的除磷膜组件(2 )竖直设置在反应器(I)中，所述的除磷膜组件(2 )的侧表面设有除磷膜；所述的除磷膜组件(2)的顶部通过管道与出水泵(3)连接，连接出水泵(3)与除磷膜组件(2)的管道上设有真空表(6); 所述的曝气装置(4)设置在除磷膜组件(2)的下方； 所述的空压机(5)与曝气装置(4)连接，该空压机(5)与曝气装置(4)相连的管道上设有气体流量计(7)。
2.一种使用如权利要求1所述的强化生物除磷装置的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的方法为: 在反应器(I)中，通过控制出水泵(3 )流量，使用除磷膜组件(2 )富集膜污染物；同时空压机(5)对曝气装置(4)的供气能够通过气体流量计(7)调节，用该曝气装置(4)产生的气体对除磷膜组件(2)进行冲刷，使除磷膜组件(2)表面不产生泥饼，当真空表(6)压力超过一定值时，对除磷膜组件(2)进行物理清洗，使富集的膜污染物随着物理清洗而排出，而使反应器(I)中总磷含量减少。
3.如权利要求2所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的真空表(6)压力超过30-40kPa时，对除磷膜组件(2)进行物理清洗。
4.如权利要求3所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的除磷膜组件(2)，其运行通量为其临界通量的80%~120%。
5.如权利要求4所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的除磷膜组件(2)能够使水透过，并使凝胶层膜污染物在其表面富集。
6.如权利要求5所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的除磷膜组件(2)，其除磷膜的膜孔径为0.01-0.2 μ m，膜厚度大于或等于0.15mm。
7.如权利要求6所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的除磷膜为无机膜或聚丙烯腈有机膜。
8.如权利要求2所述的强化生物除磷方法，其特征在于，所述的反应器(I)包含好氧池，在该好氧池中能够设置若干所述的强化生物除磷装置。
【专利摘要】本发明公开了一种强化生物除磷的方法及装置，该装置包含除磷膜组件、出水泵、曝气装置、空压机、真空表，以及气体流量计；除磷膜组件竖直设置在反应器中，除磷膜组件的侧表面设有除磷膜；除磷膜组件的顶部通过管道与出水泵连接，该管道上设有真空表；曝气装置设置在除磷膜组件的下方；空压机与曝气装置连接，该空压机与曝气装置相连的管道上设有气体流量计。该强化生物除磷的方法是通过在反应器内设强化除磷膜组件来富集凝胶层膜污染物，对含有磷的膜凝胶层膜污染物的去除实现反应器体系除磷作用的强化。本发明提供的强化生物除磷的方法及装置，应用范围广，对于低碳源、高含磷量污水同样适用，运行费用低、操作管理方便、便于推广应用。
【IPC分类】C02F3-30, C02F9-14, C02F3-12
【公开号】CN104724821
【申请号】CN201510129702
【发明人】王盼, 张辰, 谭学军, 沈昌明, 吴志超, 叶少帆, 陈和谦, 张宁
【申请人】上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月24日