式】
[0026]本发明适用于新建的采用生物脱氮除磷工艺的城镇污水处理厂，或者是已建污水厂的升级改造，污水厂所采用的生物脱氮除磷工艺包括厌氧、缺氧、好氧单元。侧流工艺回收的是磷酸盐；释磷后的污泥回流至主流生物处理系统的缺氧池。
[0027]本发明耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收方法可回收磷资源，又可提高主流生物工艺的脱氮除磷效果，
[0028]请看图1，从厌氧-缺氧-好氧(A2O)生物脱氮除磷系统进行磷酸盐回收。
[0029]第一步，构建与除磷脱氮工艺相耦合的侧流磷回收系统
[0030]侧流磷回收系统包括释磷池和化学磷沉淀池，释磷池进水口与系统进水管连接，释磷池进泥口与除磷脱氮工艺的二沉池底部出口连接，二沉池底部出口还与除磷脱氮工艺厌氧段连接，形成污泥外回流循环；释磷池出水口和出泥口分别与化学磷沉淀池和除磷脱氮工艺缺氧段连接，化学磷沉淀池出水回流至污水处理单元的集水井与进水合并；
[0031]释磷池一般需设置2个，每个释磷池每天运行周期数为2-4个周期。为使一个周期运行结束后释磷池内仍有污泥，释磷池工作体积为一个周期内进泥体积的2.5-4倍。
[0032]第二步，释磷池试运行
[0033]先运行除磷脱氮系统，总水力停留时间12h，厌氧、缺氧水力停留时间均为2.4h，好氧段水力停留时间为7.2h，其好氧到缺氧的内回流流量为进水流量的3倍，二沉池到厌氧池回流污泥的外回流流量为进水流量的I倍。出水总磷、总氮和氨氮都能达到我国城镇污水处理厂排放标准(GB18918-2002) —级A标准，MLSS为3000mg/L左右，f (MLVSS/MLSS)=0.8，二沉池中污泥含磷率为5% (TP/MLVSS)，即进行如下释磷池试运行:
[0034]先将释磷池运行周期设定为每天2个周期，每一个周期的运行步骤是:打开释磷池进水和进泥阀，边搅拌，边进水和进泥持续时间4h。进水体积:污泥体积=1:1，每个释磷池进水量为除磷脱氮工艺日总进水体积的5%，进完后停止搅拌，静置4h，释磷池中自上而下分层为富磷上清液与释磷后污泥；将富磷上清液排至磷酸盐化学沉淀池，进行磷的回收，将释磷后污泥的3/4回流至脱氮除磷工艺的缺氧段，其余1/4污泥仍然保留在释磷池中，完成一个周期；
[0035]每个释磷池运行时间为2天，共四个周期。经过检测释磷池中富磷上清液含磷量为 20mg/L ；
[0036]第三步，耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收
[0037]释磷池试运行后，耦合污水脱氮除磷生物处理工艺和序批式释磷池，同时进行脱氮除磷和磷回收；
[0038]根据污水厂脱氮除磷工艺的进水水质中的COD，BOD5,总磷浓度和进水平均流量，以及脱氮除磷工艺的二沉池污泥中的含磷率，将释磷池的运行周期增加为每天2-4个周期，每一个周期的运行步骤如下:
[0039]一.同时开始进水和进泥并搅拌，将一部分二沉池污泥外回流到脱氮除磷工艺的厌氧单元，另外一部分二沉池污泥引至释磷池，释磷池进水体积:进泥体积=1:1.5。
[0040]二.当进水和进泥都停止时，搅拌也停止，静置2_4h。
[0041]三.静置后，释磷池自上而下分层得到富磷上清液与释磷后污泥；先将富磷上清液引入磷酸盐化学沉淀池回收其中的磷，然后将释磷后污泥回流到主流脱氮除磷工艺的缺氧单元。最后可将释磷池剩余污泥排除(剩余污泥不再从二沉池排放，而是从释磷池排放，污泥龄在12-25天之间)。一个周期结束，可运行下一个周期。
[0042]经过检测，释磷池富磷上清液含磷量20_30mg/L，释磷池底部的污泥含磷率小于3% ;二沉池出水中总磷、总氮和氨氮达到我国城镇污水处理厂排放标准(GB18918-2002) —级A标准。
[0043]上述进行磷的回收是将氢氧化钙加入磷酸盐化学沉淀池，加入量为75mg/L，搅拌30分钟后，静置2小时，上清液回到污水处理单元的集水井与进水合并，沉淀物中主要成分为磷酸钙，与进水相比，磷回收率为21%-50%。
【主权项】
1.一种耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收的方法，其特征在于， 第一步，构建与脱氮除磷工艺相耦合的侧流磷回收系统 侧流磷回收系统包括释磷池和化学沉淀池，释磷池设有两个进口和两个出口，一个进口为通过与污水处理单元进水管连接，接受进水的进水口，另外一个进口为接受脱氮除磷工艺二沉池底部污泥的进泥口 ；释磷池两个出口中一个为出水口，与化学沉淀池连接，另外一个为出泥口，与污水处理单元的缺氧单元连接；化学沉淀池设有两个出口，一个为出水口，将出水回流至污水处理单元的集水井与进水合并，另外一个为出泥口，所排出的泥中包含丰富的磷酸钙，用于回收磷； 第二步，释磷池的试运行 先运行脱氮除磷工艺，将总水力停留时间设定为8-20h，其中厌氧单元、缺氧单元的水力停留时间均为1.5-4h，好氧单元水力停留时间为5-12h，好氧单元到缺氧单元的内回流流量为进水流量的1-4倍，二沉池到厌氧单元的外回流的回流污泥流量为进水流量的0.5-1倍；当出水中总磷、总氮和氨氮都达到我国城镇污水处理厂排放标准(GB18918-2002)—级A标准，MLSS为3000mg/L左右，二沉池污泥中的含磷率大于4%时，即进行如下的释磷池试运行； 将释磷池运行周期设定为每天2个周期，每个周期的运行步骤如下:打开释磷池的两个进口，边搅拌，边进泥和进水，进入释磷池的进水体积为脱氮除磷工艺日总进水体积的5%，从二沉池进入释磷池的污泥的体积和进入释磷池的进水体积比为1: 1，4h进完后停止搅拌，静置4h，释磷池自上而下分层得到富磷上清液和释磷后的污泥；将释磷池中上层的富磷上清液送入化学沉淀池，进行磷酸盐回收；将释磷池下层的释磷后污泥的3/4回流至脱氮除磷工艺的缺氧段，其余1/4污泥仍然保留在释磷池中，完成一个周期；释磷池试运行2天，共四个周期后进入第三步； 第三步，耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收 释磷池试运行后，用连续脱氮除磷和序批式释磷相耦合的操作方式进行磷酸盐回收，先将释磷池的运行周期增加为每天2-4个周期，然后按如下方式进行耦合:将一部分二沉池污泥外回流到厌氧单元，另外一部分二沉池污泥引至释磷池，引入释磷池的二沉池污泥的量按释磷池进水:进泥=0.5-2.0:1体积比进行；每天进入释磷池的总泥量为污水厂进水日平均流量的10%以下，搅拌2-4h，停止搅拌静置2h-6h，释磷结束，释磷池自上而下分层得到富磷上清液和释磷后污泥；将富磷上清液排至化学沉淀池，进行磷酸盐的回收，将释磷后污泥部分回流至生物处理脱氮除磷工艺的缺氧单元，部分作为剩余污泥排放，6-12h为一个周期，完成一个周期后再进行下一个周期； 检测二沉池连续出水中总磷、总氮和氨氮达到我国城镇污水处理厂排放标准(GB18918-2002) 一级 A 标准； 上述将释磷后污泥部分回流至生物处理脱氮除磷工艺的缺氧单元，部分作为剩余污泥排放是:回流至生物处理脱氮除磷工艺的缺氧单元污泥体积和剩余污泥体积之和，等于进入释磷池的污泥体积。
2.根据权利要求1所述的一种耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收的方法，其特征在于，上述将富磷上清液排至化学沉淀池，进行磷酸盐的回收，是将氢氧化钙加入化学沉淀池，加入量按钙磷摩尔比=1.0-2.0投加，搅拌20-30分钟后，静置1-5小时，化学沉淀池内的上清液回到污水处理单元的集水井与进水合并，化学沉淀池内的沉淀物中主要成分为磷酸钙，与进水总磷含量相比，磷回收率为20%-60%。
【专利摘要】本发明涉及一种耦合式污水生物脱氮除磷与磷酸盐回收的方法，该方法在污水厂生物脱氮除磷主流工艺的基础上，设置与主流工艺相耦合的侧流序批式运行的释磷池，引入释磷池的二沉池污泥的量按释磷池进水：进泥=0.5-2.0：1体积比进行，每天进入释磷池的总泥量为污水厂进水日平均流量的10%以下；每个释磷池每天运行2-4个周期。剩余污泥从释磷池排放。根据释磷池试运行时的结果和磷酸盐回收情况，可灵活调节释磷池，达到磷酸盐回收的最优化，同时改善污水的生物处理效果。本发明既可使污水处理指标达到国家排放标准，又可以回收污水中的磷，是一种可持续发展的污水处理与资源回收方法，适用于新建城镇污水处理厂或已建的具备除磷脱氮功能的污水厂。
【IPC分类】C02F9-14, C01B25-32
【公开号】CN104743734
【申请号】CN201410038806
【发明人】李咏梅, 陶涛
【申请人】同济大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年1月27日