[发明专利]一种污水处理及磷回收的反应装置及利用其回收磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理，特别是涉及一种污水处理及磷回收的反应装置及利用其回收磷的方法。

背景技术

污水中的磷和氮一样是导致水体富营养化的主要因素，在现代污水处理技术中，磷作为主要污染物去除指标越来越引起人们的重视，近年来国家环保部门不断提高污水排放标准，磷的排放浓度由国家城镇污水排放一级B标准的1.0mg/L，提高到一级A标准的0.5mg/L。排放标准的日趋严格意味着除磷量的增加，以一座日处理量10万吨的污水处理厂为例，按照进水平均总磷浓度5mg/L计算，出水要达到一级A的标准，需要每天去除总磷450kg，年去除总磷165吨。

磷是动植物体内必不可少的营养物质，在自然界中磷是一类不可再生资源，随着工农业的发展，全球磷的矿藏资源将不断减少。从可持续发展的角度出发，污水中的磷无疑是一种重要的资源，若能把污水中的磷进行有效回收及利用将是解决含磷污水的最佳途径。

目前除磷技术分为生物除磷和化学除磷，生物除磷是以形成高含磷生物剩余污泥从水中分离来达到除磷的目的，化学除磷是通过在污水中投加化学药剂形成化学高含磷污泥从水中分离来达到除磷的目的。这二种除磷方法虽然达到了污水除磷的目的，但形成的含磷污泥中污染物成分复杂，无法进行磷的回收利用，一般都脱水后进行污泥处置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种污水处理及磷回收的反应装置及使用方法。本发明在污水处理的同时实现磷的高效回收，前置二级BAF(生物滤池)装置实现污水磷回收前的预净化作用，提高磷回收的纯度；二级MBR(膜生物反应池/器)有利于实现高磷水的回收，且内循环磷回收系统投资小于其他除磷方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种污水处理及磷回收的反应装置，包括通过管道依次连接的缺氧生物滤池、好氧曝气生物滤池、厌氧膜生物反应池、磷盐絮凝池、磷盐沉淀池和好氧膜生物反应池；所述缺氧生物滤池内部填充有粒状生物滤料；所述好氧曝气生物滤池内部填充有粒状生物滤料，底部设有曝气装置；所述厌氧膜生物反应池中设有搅拌器、悬浮填料和膜组件；所述磷盐絮凝池中设有水下搅拌器和除磷药剂；所述磷盐沉淀池底部为锥形结构；所述好氧膜生物反应池中设有曝气装置、悬浮填料和膜组件；所述好氧膜生物反应池底部设有污泥回流泵，所述污泥回流泵上连接有回收管道和将污泥直排出的排污管道，所述回收管道和排污管道上均设有阀门，所述回收管道连接在厌氧膜生物反应池底部。

优选的，所述好氧曝气生物滤池顶部设有供好氧曝气生物滤池内硝化液回流至缺氧生物滤池底部的管道。

优选的，所述缺氧生物滤池和好氧曝气生物滤池底部均设有反冲洗进水管，顶部均设有反冲洗排水管，所述反冲洗进水管、反冲洗排水管上均设有阀门。

优选的，所述缺氧生物滤池、厌氧膜生物反应池内设氧化还原电位在线检测仪，所述好氧曝气生物滤池、好氧膜生物反应池内设溶解氧在线检测仪。

一种污水处理及磷回收的反应装置的使用方法，其特征在于，包括：

1)脱氮：废水依次经过缺氧生物滤池、好氧曝气生物滤池进行脱氮处理；好氧曝气生物滤池内气水比2-5:1，硝化液回流比为100-300％，进水负荷为1-3kgCOD/m³.d；

2)除磷及磷的回收：将步骤1)处理后的废水依次经过厌氧膜生物反应池、磷盐絮凝池、磷盐沉淀池和好氧膜生物反应池进行循环除磷处理后完成污水处理及磷回收；其中，厌氧膜生物反应池在搅拌条件下，保持氧化还原电位小于0；所述好氧膜生物反应池内溶解氧大于1.5mg/L，污泥回流比30-100％，悬浮生物填料填充比0-40％，内循环磷回收回流比30-70％；所述磷盐絮凝池投加20-40mg/L除磷药剂，搅拌条件下反应10-40min；磷盐沉淀池内磷盐沉淀时间2.0-3.0h，回收分离得到磷酸盐沉淀物。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、与传统污水处理工艺相比较本发明在污水处理的同时实现磷的高效回收；传统的污水生物除磷或者化学除磷技术仅能实现磷与污水的分离，污水达标排放，磷以剩余活性污泥或化学污泥的形式进入污水厂污泥处理系统，污泥不进行磷的回收利用。本发明通过采用二级BAF(生物滤池)+二级MBR(膜生物反应池/器)+内循环磷回收系统的处理工艺实现在污水处理的同时达到磷的回收利用；