[发明专利]一种利用城市污水有机碳源的磷去除与回收方法

说明书

一种利用城市污水有机碳源的磷去除与回收方法，步骤如下：首先向生物膜反应器中注满污水；在厌氧条件下搅拌，使聚磷生物膜利用污水中的有机碳源进行释磷；经上述处理后的污水一部分排入回收罐储存，作为回收液；打开曝气装置，对厌氧处理后的污水剩余部分进行好氧曝气处理，使磷被聚磷生物膜吸收，至磷浓度达到排放要求，关闭曝气装置，排出污水；将回收液返回生物膜反应器，同时加入污水注满反应器，多次循环以上步骤；待回收液磷浓度达到磷回收工艺要求时，得到磷回收液。本发明在生物膜反应器中利用污水中的有机碳源将磷去除并浓缩形成磷回收液，可供现有工艺制备磷产品；既同步实现磷的去除和回收，又避免在磷回收工艺中额外投加有机碳源。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种利用城市污水有机碳源的磷去除与回收方法。

背景技术

资源稀缺与环境污染的矛盾正推动着磷回收理念和技术的快速发展。作为磷回收的主要基质，城市污水中磷含量能满足人类15-20％的磷需求。现阶段，国内外城市污水厂磷回收项目主要以强化生物除磷(EBPR)工艺的剩余污泥为对象，从污泥浓缩发酵上清液及压滤液中富集磷，再经多步提取回收磷。基于EBPR的磷回收工艺普遍存在有机碳消耗大、磷回收率低、回收工艺复杂、污泥产量大的问题。

现有技术中生物膜磷回收技术是在好氧、厌氧交替环境下，利用聚磷生物膜的吸磷、释磷作用，实现磷酸盐的去除与富集、并得到磷浓缩液。生物膜法将磷去除与富集相结合，只需满足聚磷微生物生长所需碳源。与传统EBPR磷回收工艺相比，生物膜法可在主流工艺中将磷的去除与回收同步完成，被去除的磷直接进入浓缩液被回收，避免了磷在回收过程中的损失、简化了回收步骤。因其碳源需求低、磷回收率高的特点，使之具有针对低磷低碳污水实现磷高倍富集的优势和发展潜力。

现阶段的生物膜磷回收工艺均采用“先好氧处理、再厌氧处理”的模式，即污水进入主反应器后，先经好氧处理将磷从水相转移至生物膜、处理水被排出系统；再引入回收液并投加浓缩碳源，在厌氧环境下接纳生物膜释放的磷、回收液再被排入收集罐。经过多次循环操作，得到富磷回收液。随着回收液中磷浓度不断增加，聚磷生物膜在高浓度磷胁迫环境下的释磷能力成为了限制磷回收液浓度的关键问题。又因在这种工艺模式下，污水中的有机碳在好氧阶段被消耗，因此须在厌氧阶段外加浓缩碳源(COD浓度由几百～上千毫克每升不等)以获得高浓度磷回收液。

综上所述，开发新的生物膜磷回收工艺模式，尽可能以最少的碳源消耗为代价将城市污水中含量仅为数毫克每升的磷酸盐富集至满足磷回收要求的较高浓度水平是十分必要的。我国城市污水中有机碳源(COD)浓度普遍在150-400mg/L左右的范围内，那么可以将这部分有机碳直接用于生物膜磷回收，既可以大大降低磷回收工艺中的碳源投加量，同时又对有机碳源进行了原位利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用城市污水有机碳源的磷去除与回收方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用城市污水有机碳源的磷去除与回收方法，其包括含有聚磷生物膜的生物膜反应器、设置在所述生物膜反应器内的曝气装置、回收罐，包括如下步骤：

(a)向所述生物膜反应器中加入污水至所述生物膜反应器注满；

(b)在厌氧条件下搅拌，使得所述聚磷生物膜利用所述污水中的有机碳源进行释磷；

(c)将经过步骤(b)处理后的污水一部分排入回收罐储存，作为回收液；

(d)打开曝气装置，对所述生物膜反应器中经过步骤(b)处理后的污水剩余部分进行好氧曝气处理，使其中的磷被所述聚磷生物膜吸收，直至磷浓度达到排放要求；

(e)关闭曝气装置，将经过步骤(d)处理后的污水全部排出；

(f)将所述回收液返回至所述生物膜反应器，从步骤(a)开始新的循环；待所述回收液中磷浓度达到磷回收工艺要求时，得到磷回收液；