[发明专利]一种应用于污水处理的MUCT-MBR组合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于污水处理的MUCT-MBR组合工艺，尤其涉及一种应用于城市生活污水脱磷除磷处理的污水处理工艺，属于生活污水处理技术领域。

背景技术

目前，我国城市污水处理以活性污泥法为主流，占90％以上，其余为一级处理、强化一级处理、生物膜法及其他处理工艺相结合的自然生态净化法。脱氮除磷是污水处理工艺的重点和难点，目前常用的生物脱氮除磷技术分为以下几种：

1).厌氧/好氧(A/O)生物除磷工艺：

A/O除磷工艺是单元组成最简单的生物除磷工艺，如图1所示，由活性污泥反应池和二沉池构成，活性污泥反应池分为厌氧区和好氧区，两个反应区为推流式流态，污水和污泥顺次经厌氧和好氧交替流动。回流污泥进入厌氧区，微生物在厌氧条件下吸收去除一部分有机物，并释放除大量磷，然后进入好氧池并在好氧条件下摄取比在厌氧条件下所释放的更多的磷，同时污水中有机物得到好氧降解，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出系统之外，实现磷的去除。A/O工艺流程简单，成本低，但是其除磷率仅75％左右，根据调研经验表明，A/O工艺不能满足城市污水处理厂出水要求，甚至不能达到一级B标准。

2)Phoredox工艺：

Phoredox工艺是Bardenpho脱氮工艺的改进型，反应器排列顺序为厌氧/缺氧/好氧/缺氧/好氧，如图2所示。Phoredox工艺在缺氧池前增设了一个厌氧池保证了磷的释放，从而保证在好氧条件下有更强的吸收磷的能力，提高了除磷的效率，好氧段为混合液提供短暂的曝气时间，降低二沉池出现厌氧状态和释放磷的可能性。Phoredox工艺产泥量少，但是污泥回流携带硝酸盐回到厌氧池会对除磷效果有明显的不利影响，且受水质影响较大，对于不同的污水除磷效果不稳定。

3)A2/O工艺：

A2/O工艺是在A/O工艺的基础上为了能同时达到脱氮除磷的目的，增设一个厌氧区，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区，使之反硝化脱氮，工艺流程如图3所示。A2/O工艺的优点是：流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，并不需要外加碳源，缺氧段只进行缓速搅拌，运行费用低。其缺点是：因受到污泥龄、回流污泥中夹带的溶解氧和NO₃^--N的限制，除磷效果不可能十分理想；同时，由于脱氮效果取决于混合液回流比，而A2/O工艺的混合液回流比不宜太高(≤200％)，所以脱氮效果不能满足较高要求，A2/O工艺的出水效果能达到一级B标准，但是不能达到一级A标准。

4)UCT工艺：

为了不使厌氧池受出水所含硝酸盐浓度的影响，开发了UCT工艺，如图4。UCT工艺是在A2/O工艺的基础上对回流方式作了调整以后提出的工艺，其与A2/O工艺的不同之处在于沉淀池污泥是回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，同时增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，这样就可以防止好氧池出水中的硝酸盐氮进入到厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响在厌氧过程中磷的充分释放。由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的发酵等提供了最优的条件。在实际运行过程中，当进水中总凯氏氮(TKN)与COD的比值较高时，需要通过调节操作方式来降低混合液的回流比以防止硝酸盐进入厌氧池。但是如果回流比太小，会增加缺氧反应池的实际停留时间，导致某些单元中污泥的沉降性能恶化。

5)MUCT工艺：

为了使进入厌氧池的硝态氮量尽可能少，保证污泥具有良好的沉降性能，简化UCT工艺的操作，开发了改良型UCT工艺，即MUCT工艺，如图5所示。在MUCT工艺中，缺氧反应池被分为两部分，第一缺氧反应池接纳回流污泥，然后由该反应池将污泥回流至厌氧反应池。硝化混合液回流到第二缺氧反应池，大部分反硝化反应在此区进行。改良型UCT工艺基本解决了UCT工艺所存在的问题，最大限度地取消了向厌氧段回流液中硝酸盐量对释磷的不利影响，但由于增加了缺氧段向厌氧段的回流，其运行费用较高。

6)改良的A2/O工艺：