基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺的制作方法

本发明涉及污水处理
技术领域：
，特别是涉及一种基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺。
背景技术：
：生物除磷，是利用聚磷菌的微生物，这种微生物能过量地、在数量上超出其生理需要的从外部环境摄取磷，磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥而排出系统外，达到从污水中除磷的效果。在厌氧条件下(do＝0，no3-＝0)，聚磷菌体内的atp进行水解，将h2po4放出，并形成aop同时也放出能量。因此，聚磷菌具有厌氧条件下释放h3po4，在好氧条件下过剩摄取h3po4的功能，生物除磷就是利用聚磷菌的这种功能开发了从污水中除磷的技术和工艺。同时，大量的试验资料已经完全证实，在生物除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷能力。中国专利公开文献(cn107285463a)公开了一种基于mbbr的msbr脱氮除磷工艺，采用脱氮除磷系统，该系统包括污泥浓缩区、预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧mbbr区、序批式反应ⅰ区和序批式反应ⅱ区，如图1所示，污水首先进入厌氧区，与从预缺氧区打入的回流污泥混合，富含磷的污泥在厌氧区进行释磷反应后进入缺氧区进行反硝化，然后缺氧区内的混合液进入好氧mbbr区，经有机物降解、硝化、磷吸收反应后再进入序批式反应ⅰ区或序批式反应ⅱ区，污水中的有机物在序批式反应ⅰ区或序批式反应ⅱ区进一步降解，同时完成沉淀分离，污泥浓缩后的上清液由污泥浓缩区上部排入好氧mbbr区，得到浓缩的污泥进入预缺氧区，进一步消耗其中的溶解氧，为下一步污泥中磷的充分释放创造良好条件。上述专利文献虽然在浓污泥回流至厌氧区之前先打入预缺氧区，可以消除回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，但是原水直接进入厌氧区，由于污水中本身含有一定的溶氧值，导致无法达到预期的厌氧条件，会影响到聚磷菌的厌氧有效释磷，继而导致除磷不佳且不稳定。技术实现要素：为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺。本发明采用的技术解决方案是：基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺，一体化生化反应池包括厌氧池a、厌氧池b、缺氧池、泥水分离池、主曝气池及两个序批池，连续进水，连续出水，具体流程为：除砂后污水进入厌氧池a，与缺氧池回流的高浓度脱氮污泥混合，进水有机物很快消耗厌氧池a的溶解氧，混合完全的混合液在无分子态氧和化合态氧的情况下进入厌氧池b；聚磷菌在厌氧池b进行磷的释放，吸收低分子脂肪酸并以聚β羟基丁酸等形式在体内贮存；接着进水混合液进入主曝气池，聚磷菌分解体内的phb，获得能量，过量吸收周围环境中的正磷酸盐，并以聚磷酸盐的形式在细胞内累积，同时碳化菌完成有机碳的降解，硝化菌完成氨氮的硝化，在溶解氧较低时还同时存在反硝化作用；两个序批池运转彼此错开，其中一个序批池作为沉淀区出水排放，主曝气池混合液进入另外一个序批池中进行缺氧、好氧循环反应；经缺氧、好氧循环反应后的混合液回流至泥水分离池内，泥水分离池的上清液进入主曝气池而沉淀下来的浓污泥送入缺氧池，在缺氧池内反硝化脱氮后送至厌氧池a而与进入厌氧池a的除砂后污水混合释磷，依次循环。本发明一体化生化反应池与一般传统的活性污泥工艺相比具有如下有益效果：1、一体化生化反应池集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池，采用组合结构形式与其它工艺相比较而言，土建投资较少；2、系统的运行经历缺氧、厌氧、缺氧、好氧、沉淀等阶段，微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机质的降解更完全且能耗又省，脱氮除磷效果更好，尤其是污水进入主曝气池之前先经过厌氧池a后在进入厌氧池b，由缺氧池打入的浓污泥也事先在厌氧池a中消耗掉溶解氧，这样可以充分保证混合完全的混合液在无分子态氧和化合态氧的情况下进入厌氧池b，充分发挥聚磷菌在厌氧池b的有效释磷，利于后续大量吸磷除磷；3、系统中污泥同样经过厌氧、好氧、缺氧环境，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好，较低的剩余污泥产率和较高剩余污泥浓度使该系统更具有吸引力；4、排放剩余污泥浓度高，体积少，剩余污泥处理方便简捷；5、污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机废水处理，且出水指标可稳定保持在bod5≤10mg/l，codcr≤50mg/l，氨氮≤5mg/l，总磷tp≤0.5mg/l，总氮tn≤15mg/l，各项出水水质指标均达到并优于国家排放标准一级a标准。附图说明图1为现有技术msbr脱氮除磷工艺流程图。图2为本发明基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明：如图2所示，本实施例提供一种基于一体化生化反应池的污水脱氮除磷工艺，一体化生化反应池包括厌氧池a、厌氧池b、缺氧池、泥水分离池、主曝气池及两个序批池，所述厌氧池a、厌氧池b、缺氧池和泥水分离池依序并排设置而构成一体化生化反应池的中心处理区，所述两个序批池分设在中心处理区的两侧，而所述主曝气池设置在中心处理区和两个序批池的右侧，所述厌氧池a、厌氧池b、缺氧池、泥水分离池、主曝气池及两个序批池布置形成一个长方形构造。其中：缺氧池、厌氧池a、厌氧池b分别设置有搅拌装置，序批池中为了在缺氧反应时防止污泥沉淀，也设置有搅拌装置，两个序批池至泥水分离池各设有一只过墙回流泵，为了控制回流至厌氧池的污泥量，缺氧池至厌氧池a也可设过墙回流泵，主曝气池内设穿孔曝气管，空气来自鼓风机，序批池出水由气源控制空气堰自动出水装置，便于两序批池之间切换。一体化生化反应池要求主曝气池和序批池安装溶氧测定仪，根据主曝气池内do水平自动调节曝气风机运行频率，特别是在主曝气池与序批池同时供氧切换为主曝气池单独供氧时自动调整鼓风量以节省能耗，运行周期的切换及各设备的时序操作均可实现自动控制。所述主曝气池内采用的曝气形式为微孔鼓风曝气。曝气是污水好氧生物处理系统中一个重要的工艺过程，目前广泛使用鼓风曝气系统，由鼓风机提供经净化的空气，通过管道系统送入好氧池底部的专用微孔曝气器。专用微孔曝气器的作用是将空气分散成气泡，扩散到混合液中，使气泡中的氧溶解到混合液中，提供微生物生化反应所需要的溶解氧，同时保证污水的充分混合，使活性污泥处于悬浮状态，通过泥、水、气三相的充分接触，保证活性污泥充分利用水中的溶解氧来分解有机污染物和含n/p的营养物，因此，曝气效果的好。本实施例的所述主曝气池内设有微孔曝气器，具体为管式微孔曝气器，管式微孔曝气器是输气和布气合二为一，采用管式微孔曝气器的曝气系统不需要铺设专门的水平输气管道。本实施例污水脱氮除磷工艺连续进水，连续出水，具体流程为：除砂后污水进入厌氧池a，与缺氧池回流的高浓度脱氮污泥混合，进水有机物很快消耗厌氧池a的溶解氧，混合完全的混合液在无分子态氧和化合态氧的情况下进入厌氧池b；聚磷菌在厌氧池b进行磷的释放，吸收低分子脂肪酸并以聚β羟基丁酸等形式在体内贮存；接着进水混合液进入主曝气池，聚磷菌分解体内的phb，获得能量，过量吸收周围环境中的正磷酸盐，并以聚磷酸盐的形式在细胞内累积，同时碳化菌完成有机碳的降解，硝化菌完成氨氮的硝化，在溶解氧较低时还同时存在反硝化作用；两个序批池运转彼此错开，其中一个序批池作为沉淀区出水排放，主曝气池混合液进入另外一个序批池中进行缺氧、好氧循环反应；经缺氧、好氧循环反应后的混合液回流至泥水分离池内，泥水分离池的上清液进入主曝气池而沉淀下来的浓污泥送入缺氧池，在缺氧池内反硝化脱氮后送至厌氧池a而与进入厌氧池a的除砂后污水混合释磷，依次循环。在一体化生化反应池内，原污水与脱氮后的系统高浓度回流污泥混合，利用原污水中的挥发性短链脂肪酸，在既无分子态氧又无化合态氧的环境中，微生物细胞体内的聚磷酸盐被转换并以磷酸盐形式释放到周围环境中，因厌氧池回流流量小，污泥浓度高，使该区域实际停留时间延长，有机物厌氧转化为短链脂肪酸浓度增加，释磷速率加快，随后混合液一并进入主曝气池，完成有机物降解和硝化过程。主曝气池实际总回流量约为100％，可保持主曝气池内较高的生化反应反应物浓度，提高生化反应速率，两组序批池交替进行循环缺氧反硝化、好氧稳定和沉淀作用，作为沉淀用时的序批池，由于在其与主曝气池连接上的特殊结构形式及序批池底部中段的特殊构造，使系统混合液可利用高浓度沉淀底泥作为截流层，截流过滤污水中悬浮颗粒并同时完成底泥内碳源反硝化作用，在过滤截留过程中能保证较高的沉淀污泥浓度，使得剩余污泥排放浓度高，排放流量小，剩余污泥处理变得简捷方便。系统的周期切换操作和定时排泥均可自动进行。原污水直接进入厌氧池a，与缺氧区的回流污泥混合释磷后进入主曝气池再进入序批池，如果序批池ⅰ沉淀出水，则序批池ⅱ首先进行缺氧反应，再进行好氧反应，或交替进行缺氧、好氧反应，在缺氧、好氧反应阶段序批池的混合液通过回流泵回流至泥水分离池，泥水分离池的上清液进入主曝气池，沉淀下来的浓污泥进入缺氧池进行反硝化脱氮后再进入厌氧池与原污水混合，序批池缺氧反应时，因为不断有曝气池混合液循环至序批池，序批池利用剩余碳源及微生物自身组织进行反硝化反应，好氧反应时进一步降解有机碳源，硝化氨氮，以便稳定出水水质，预沉阶段不进行混合液回流，为下半个周期的沉淀出水做准备，序批池内沉淀的剩余污泥排出。采用本发明工艺设计，可实现出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2002一级a标准，具体参见表1。表1：本发明污水脱氮除磷工艺处理的进出水水质平均值指标codcrbod5tntpnh3-n进水mg/l18076323.128出水mg/l226.86.70.282.8去除率％87.891.079.090.190.0以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12