[发明专利]一体式生物强化活性炭动态膜同步脱氮除磷工艺

说明书

技术领域

本发明属于生活污水有机物去除、生物强化脱氮和反硝化除磷等技术领域，具体涉及一种一体式生物强化活性炭动态膜同步脱氮除磷工艺。

背景技术

传统的生物脱氮理论认为，硝化反应在有氧条件下发生，而反硝化反应在缺氧或厌氧条件下完成。现有的生活污水生物处理工艺通过推流反应或划分池体，在空间和时间上实现厌氧、缺氧与好氧反应池的交替，但是实际运行中存在以下缺点：(1)为满足硝化、反硝化过程的的正常进行，有时需额外加入碱或有机碳，大大增加处理费用。(2)工艺抗冲击能力弱，硝化菌群增值速度慢且难以维持较高的生物浓度，造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用。(3)系统必须维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和消化液回流，增加了动力消耗及运行费用。

国内外研究者在不同类型的反应器中发现有氧条件下的总氮的非同化减少现象，即同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification，简称SND)，如氧化沟、SBR反应器、生物转盘、FBR、环流曝气塔等。SND与传统生物脱氮理论相比具有很大的优势，它可以在同一反应器中实现硝化、反硝化和除碳，具有以下优点：(1)降低曝气需求，节省能耗；(2)硝化过程中碱度被消耗，而同时反硝化过程中产生碱度，同步硝化反硝化能有效的保持反应器中的PH值；(3)因可以省去缺氧池，或至少减少反应器容积。

实现同步硝化反硝化的体系主要有活性污泥和生物膜。鉴于活性污泥法低曝气SND脱氮工艺出现如反应器内泥龄较长、污泥膨胀、生物脱氮效率不高、运行效果难以长期稳定等问题，提出了采用生物膜法进行同步硝化反硝化。

反硝化除磷工艺是运用具有反硝化能力的反硝化聚磷菌在缺氧条件下利用硝酸盐作为电子受体吸磷，同步完成脱氮除磷。该方法可以避免反硝化菌和聚磷菌对有机碳源的竞争，降低能耗并减少剩余污反硝化除磷将反硝化脱氮与聚磷结合到一个反应过程，避免了传统生物脱氮与除磷对有机基质的竞争，即可节省碳源，又能降低能耗，对低碳源污水的脱氮除磷处理具有重要意义。

动态膜技术是分离膜中比较特殊的一种，利用待过滤混合液中颗粒物在大孔支撑体表面形成的滤饼来起到固液分离作用。利用动态膜的截留作用使世代周期长的硝化细菌被有效富集在反应器内，大大提高硝化效率，保证对氨氮良好的去除效果，使其处理效果优于其他膜生物反应器。同时生物膜的强截留作用，使得反应器内保持较高的污泥浓度，有利于创造适合于同步硝化反硝化和反硝化除磷发生的微环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、能有效处理生活污水中有机物、SS并且具有良好脱氮除磷效果的一体式生物强化活性炭动态膜同步脱氮除磷工艺。

本发明污染物去除主要由生物强化活性炭动态膜反应装置中混合液微生物降解去除，混合液固液分离出水过程由动态膜组件完成，将污水泵入生物强化活性炭动态膜装置中，利用该装置中生物强化活性炭混合液进行污染物质的生物降解和去除；生物强化活性炭在动态膜组件表面形成动态膜，进行混合液的固液分离；原水通过搅拌器搅动与物强化活性炭动态膜组件反应装置中混合液充分混合，停留一定时间后经动态膜组件过滤、出水；混合液中溶解氧由鼓风机曝气提供。

本发明提出的一体式生物强化活性炭动态膜装置同步脱氮除磷生活污水处理工艺，采用生物强化活性炭动态膜装置处理污水，搅拌机3一端插入生物强化活性炭动态膜装置1内，生物强化活性炭动态膜组件4位于生物强化活性炭动态膜装置1一侧，生物强化活性炭动态膜装置1的底部设有曝气管，曝气管位于生物强化活性炭动态膜组件4下方，曝气管连接鼓风机6，生物强化活性炭动态膜装置1一侧连接有进水泵2，另一侧连接有出水泵5，与出水泵5相连的出水管位于生物强化活性炭动态膜组件4上部；具体步骤如下：

(1)生物强化活性炭的接种培养