[发明专利]微动力同步脱氮除磷生化水处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种微动力同步脱氮除磷生化水处理工艺。它适用于含氮磷等营养物的有机污水，如市政污水、居民生活污水、食品工业污水、餐饮行业污水等；也适用于高浓度难降解有机污水，如禽畜牧粪尿污水、屠宰场冲洗污水、垃圾渗漏液等。

技术背景

排放未经处理或未达标的含氮磷等营养物有机污水，可引起水体污染、水质下降与水生态功能受损等环境与生态问题，特别容易引起水体富营养化的暴发。目前，传统污水生化处理工艺(如市政污水A-O法)能够胜任低浓度条件下的脱氮及降解有机质等处理要求，但不能胜任同步脱氮除磷及降解有机质等处理要求，特别是高浓度难降解有机污水(如畜牧场粪尿污水)。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种同步脱氮除磷与有机质高效降解的新颖生化水处理工艺及其基本流程。

本发明新工艺主要利用特种脱硝聚磷功能菌(NDPAOs：β-Proteobacteria，γ-Proteobacteria，Actinobacteria，Pseudomonas strain JR12，Agrobacteriumtumefaciens，Aquaspirillum dispara，Dechlorimonas，Propionibacter pelophilus，Rhodocyclus)，并通过微动力供氧系统保持功能菌的最大活性；辅助在线氧化-还原电位(ORP)、溶解氧(DO)与pH的监测与监控、通过“厌氧-缺氧”与“厌氧-微氧”双循环工艺流程来实现功能菌对污水的同步脱氮除磷与有机质的高效降解。

本发明的微动力同步脱氮除磷生化水处理工艺，辅助微动力供氧，其特征在于采用脱硝聚磷功能菌和“厌氧-缺氧-厌氧-微氧”双循环工艺流程，

所述的脱硝聚磷功能菌的制备步骤为：取常规活性污泥作为功能菌的接种源；预备BOD₅：NH₄⁺-N：PO₄^3-p重量比为40±20：8±3：2±1的中等浓度中等可解降有机污水；设计水停留时间(HRT)为1～5天、活性污泥停留时间(SRT)为6～18天；设计双循环中的“厌氧-缺氧”前半循环时间为3±2小时-2±1小时、“厌氧-微氧”后半循环时间为3±2小时-2±1.5小时；污水在前半循环阶段内输入总量的20～80％、在后半循阶段内输入总量的80～20％；留有0.2～1.5小时作为最后沉淀期，用于剩余污泥排放和处理水排放；通过在线氧化还原电位(ORP)监测并反馈至曝气系统，确保在前半循环的“缺氧”期内，微动力供氧强度的上限为液相ORP水平低于0mV；在后半循环的“微氧”期内，微动力供氧强度的上限为液相DO水平低于2mg/L；

所述的“厌氧-缺氧-厌氧-微氧”双循环工艺流程为“厌氧-缺氧”半循环加“厌氧-微氧”半循环，即首先进行“厌氧-缺氧”前半循环，此半循环内两个独立分阶段——“厌氧”期、“缺氧”期——时间分配比为2∶1～1∶2；随后进行“厌氧-微氧”后半循环，此半循环内两个独立分阶段——“厌氧”期、“微氧”期——时间分配比为2∶1～1∶2；一个完整循环周期的时间为6～24小时。

所述的脱硝聚磷功能菌的制备步骤，优选为，连续进行1～4周后，反应器系统即可筛选出富含脱硝聚磷功能菌的活性污泥。该活性污泥颗粒平均直径为9～18um、污泥容积指数为30～70、脱硝聚磷功能菌群在污泥微生物总密度的比例达到15～60％、脱硝聚磷功能菌总磷浓度占干物质重量的6～20％。

本发明曝气工艺为多点扩散型微动力供氧法，即在反应器底部均匀、多点地安装微孔圆盘型曝气扩散器。在“厌氧-缺氧”前半循环内，在“缺氧”期开始时随即开启曝气系统，通过ORP在线监测控制曝气强度，要求在此阶段内ORP水平低于0mV；在“厌氧-微氧”后半循环内，在“微氧”期开始时随即开启曝气系统，通过ORP与DO联立在线监测控制曝气强度，要求在此阶段内DO水平低于2mg/L。

本发明污水输入法为两步法，即在“厌氧-缺氧”前半循环内，在“厌氧”的开始阶段输入污水，其负荷为一个完整循环周期内污水输入总量的20～80％；在“厌氧-微氧”后半循环内，在“厌氧”的开始阶段输入污水，其负荷为一个完整循环周期内污水输入总量的80～20％。

与传统的(单循环)厌氧-好氧工艺比较，本发明及其基本流程创新性在于：