[发明专利]一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置

说明书

本发明公开了一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置，所述装置是由膜泥耦合池、化学除磷池、好氧硝化生物滤池、清水池依次串联而成，膜泥耦合池与清水池间设有回流泵和回流管道组成的硝化液回流系统，膜泥耦合池包括流动式膜泥耦合池或固定式膜‑泥耦合池；其高效脱氮除磷污水处理工艺通过水解、除碳、脱氮—除磷、除碳、除悬浮物(SS)—硝化、除碳三步骤实现。本发明能实现同步脱氮除碳和除磷的目的，兼具成本低、污泥沉积少、生物倍增等特点。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置。

背景技术

曝气生物滤池(BAF)是近年发展起来的新型生物膜法污水处理工艺，具有高效的脱氮除碳效能、占地面积小、运行费用低、无二沉池等特点。但是，曝气生物滤池工艺对进水的悬浮物浓度要求较高，需要进行复杂的预处理，例如常用的混凝沉淀、膜过滤或其它组合工艺，这无疑将增大曝气生物滤池的工艺流程和运行管理难度，同时在预处理过程中会去除大量的有机物(一般COD去除率在40％～70％)，这对于控制出水总氮要达到最新国家排放标准的曝气生物滤池工艺来说，过多有机物的去除将会导致反硝化脱氮过程中的碳源不足。南方地区问题尤为严重，南方的原水COD/TN普遍偏低，若预处理过程中去除了大量的有机物，在后续的反硝化脱氮过程中通常需要投加有机物碳源(葡萄糖、甲醇、醋酸钠等)来补充有机物，原水中的有机物碳源不能得到充分的利用以及传统的预处理导致的问题，不仅增加了运行成本，同时也导致了二氧化碳排放量大大增加。

此外，在反硝化脱氮生物滤池—好氧硝化生物滤池组合工艺中，虽然预处理可以降低反硝化脱氮生物滤池的进水悬浮物浓度，但是预处理出水中的悬浮物仍然较高，导致运行过程中反硝化脱氮池阻力不断上升，需频繁地进行反冲洗来保持反硝化脱氮生物滤池的稳定运行。此外，后续好氧生物滤池的进水中的有机物浓度可导致异养菌的大量繁殖，抑制了硝化细菌对氨氮的硝化作用，同时增加了反冲洗频率，频繁的反洗更易导致好氧生物滤池内生物量和生物活性的恢复周期过长，这无疑降低了构筑物的处理效能和增加了管理难度与运行成本。

传统的曝气生物滤池工艺中，磷的去除效果一般较差，需要配合采用前置或后置化学除磷措施，在前置生物除磷的工程中，不仅正磷酸盐会消耗大量的除磷药剂，同时大量细小颗粒、胶体或有机物等的存在也会消耗大量的除磷药剂，这无疑增加了运行成本。

发明内容

本发明目的是提供一种高效脱氮除磷污水处理工艺及其装置，该工艺及其装置成功解决了传统曝气生物滤池工艺中存在原水中碳源利用不充分、除磷药剂投加量过大、生物滤池反冲洗周期频繁、构筑物处理效能较低、硝化效果不好、额外补充反硝化碳源等问题，具有净化污水效率高、处理出水水质好的特点，且装置结构简单、成本低廉。

为实现上述目的，本发明提供一种高效脱氮除磷污水处理装置，它是由膜泥耦合池、化学除磷池、好氧硝化生物滤池、清水池依次串联而成，膜泥耦合池与清水池间设有回流泵和回流管道组成的硝化液回流系统，进而依次构成生物强化的水解、除碳、脱氮—物化强化的除磷、除碳、除悬浮物(SS)—生物强化的硝化、除碳三步骤的高效脱氮除磷污水处理装置。

膜泥耦合池包括流动式膜泥耦合池或固定式膜-泥耦合池，可为膜泥耦合缺氧池或膜泥耦合厌氧池。

化学除磷池包括除磷药剂投加系统、搅拌装置、化学除磷池本体、排泥管，化学除磷池本体为高效混凝沉淀池或磁混凝沉淀池。

所述膜泥耦合池为流动式膜泥耦合池，其周边出水设有分离生物载体的网孔隔离装置，其池内包括搅拌装置、布水系统、悬浮状生物膜载体、生物膜和悬浮状污泥。

所述膜泥耦合池为固定式膜-泥耦合池，固定式膜-泥耦合池内包括布水系统、固定式生物膜载体、生物膜和悬浮状污泥。

所述搅拌装置为水下搅拌器或水下推流装置，且设置数量至少为1组。

所述悬浮状生物膜载体填充率为5％～70％，