本發(fā)明涉及一種生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，屬于污水處理。

背景技術(shù)：

1、隨著環(huán)保法律法規(guī)的不斷完善和民眾環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，一方面，城鎮(zhèn)污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，城市污水處理面臨著越來越大的壓力，要求污水處理廠的出水水質(zhì)更加優(yōu)良，更加符合環(huán)保要求；另一方面，城鎮(zhèn)污水處理廠本身也更加注重傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上的技術(shù)創(chuàng)新，通過引進(jìn)新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，提高污水處理廠的處理效率和處理水平，同時(shí)降低運(yùn)行成本和能耗，以解決傳統(tǒng)的污水處理工藝存在著的一些問題，如需要大量的投資和運(yùn)營成本、效果不穩(wěn)定、無法有效去除氮磷，資源回收利用率低等。因此，亟需開發(fā)一種具有高效環(huán)保、低成本的污水處理技術(shù)。

2、磷是一種稀缺性的重要資源，天然磷礦石因開采而逐年減少，而據(jù)估算，城市污水廠所排放的磷大約能滿足人類15～20％的磷需求。因此從污水中回收磷很有必要。國內(nèi)外城市污水廠的磷資源回收，目前主要以生物除磷(bpr)工藝的剩余污泥為對象，從污泥濃縮、厭氧發(fā)酵上清液及污泥壓濾液中獲得高濃度磷酸鹽，然后以化學(xué)沉淀、結(jié)晶等物理化學(xué)方式進(jìn)行鳥糞石、磷酸鈣等磷產(chǎn)品的回收。以此方式進(jìn)行磷回收依賴bpr工藝將城市污水中低濃度的磷酸鹽生物富集于活性污泥中，通過對污泥中磷的釋放或提取，獲得滿足回收要求的富磷溶液。然而，bpr工藝從本質(zhì)上仍是一種以有機(jī)物轉(zhuǎn)化去除為主的工藝技術(shù)，在其中污水有機(jī)物被大量轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞，同時(shí)消耗大量的氧。若在以資源化為主要目標(biāo)的城市污水處理工藝流程中，經(jīng)有機(jī)物回收后的低碳低磷污水將難以滿足傳統(tǒng)bpr工藝中活性污泥的生長代謝需求，因而通過這種側(cè)流模式獲取高濃度磷酸鹽的途徑也就不復(fù)存在，需要采用新工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳低磷污水中磷酸鹽的富集。

3、目前剩余污泥的處理處置方法主要為脫水后焚燒、填埋處置和農(nóng)業(yè)利用。其中，污泥焚燒費(fèi)用過高，重金屬影響農(nóng)業(yè)利用的安全性，因而絕大多數(shù)剩余污泥采用填埋處置。填埋處置存在著pi和重金屬、有毒有機(jī)物等污染土地與地下水、產(chǎn)生有毒有害氣體、占用大量土地等難以解決的問題，已成為困擾城市發(fā)展、影響人居環(huán)境的巨大難題。因此如何從源頭減少污泥產(chǎn)量也是亟需要解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

5、生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，其包括如下步驟：

6、s1、污水進(jìn)入生物鏈系統(tǒng)，先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)使得污水中的有機(jī)物被菌膠團(tuán)分解為小分子水解產(chǎn)物，部分有機(jī)物進(jìn)行了氨化，同時(shí)釋放磷；接著污水在缺氧微生物作用下脫氮降低污水中總氮濃度，再通過好氧微生物使污水中的氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)，之后通過原后生動(dòng)物生長區(qū)，利用原、后生動(dòng)物吃掉多余污泥，同時(shí)，原生動(dòng)物吃掉部分污染物進(jìn)一步提高出水水質(zhì)，降低出水濁度；

7、s2、從原后生動(dòng)物生長區(qū)的出水進(jìn)入轉(zhuǎn)盤濾池，把出水中的活性污泥過濾出來，過濾后水進(jìn)入設(shè)有微電解填料的磷回收系統(tǒng)；

8、s3、污水經(jīng)磷回收系統(tǒng)后出水進(jìn)入高密度沉淀池，先進(jìn)行混凝反應(yīng)，再進(jìn)行絮凝反應(yīng)，去除水中的溶解物和ss，處理后的污水進(jìn)入沉淀池獲得澄清水和濃縮污泥。

9、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，所述生物鏈系統(tǒng)包括依次連通的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、原后生動(dòng)物生長區(qū)；曝氣盤設(shè)在好氧區(qū)和后生動(dòng)物生長區(qū)底部，原后生動(dòng)物生長區(qū)的生物設(shè)有原生動(dòng)物、輪蟲、線蟲、蚯蚓等。

10、進(jìn)一步地，所述厭氧區(qū)設(shè)有兩個(gè)，缺氧區(qū)設(shè)有2～4個(gè)，好氧區(qū)設(shè)有3～4個(gè)，原后生動(dòng)物生長區(qū)設(shè)置1～2個(gè)，從厭氧到原后生動(dòng)物生長區(qū)共分8～12區(qū)域；在所述的厭氧區(qū)設(shè)置固定式填料a，填料平行布置，間隔在8～12cm，經(jīng)過一段時(shí)間污泥培養(yǎng)后，在固定式填料a形成生物膜a，在所述的缺氧區(qū)設(shè)置固定式填料b，填料平行布置，間隔在8～12cm，經(jīng)過一段時(shí)間污泥培養(yǎng)后，在固定式填料b形成生物膜b，在所述的好氧區(qū)設(shè)置固定式填料c，填料平行布置，間隔在8～10cm，經(jīng)過一段時(shí)間污泥培養(yǎng)后，在固定式填料c形成生物膜c，其中固定式填料a、b、c的材質(zhì)為碳纖維填料。

11、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，在步驟s2中，過濾后濃縮的活性污泥經(jīng)污泥回流泵回流到生物鏈系統(tǒng)中的厭氧池，與好氧區(qū)底部的污泥回流泵的回流污泥一起回流到厭氧池，提高厭氧池的污泥濃度。

12、進(jìn)一步優(yōu)選地，生物鏈系統(tǒng)中的好氧區(qū)的底部出口設(shè)有經(jīng)污泥回流泵將污泥回流到厭氧區(qū)，回流量控制在100％～300％；

13、轉(zhuǎn)盤濾池底部的污泥經(jīng)管道回流到厭氧區(qū)，回流量控制在50％～100％；污泥外排在厭氧區(qū)，采用間歇式外排，10～15d外排一次。

14、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，在步驟s2中，所述磷回收系統(tǒng)包括鐵碳微電解罐、磷酸鐵分離器、磷酸鐵儲(chǔ)存罐，當(dāng)污水進(jìn)入設(shè)有鐵碳填料的鐵碳微電解罐，污水中的磷與球形的鐵碳填料的表層發(fā)生微電解反應(yīng)，在鐵碳填料的表層生成磷酸鐵致密物，附著在鐵碳填料的表層，當(dāng)表層的覆蓋率達(dá)到50％以上，此時(shí)用氣水反沖洗，來實(shí)現(xiàn)磷酸鐵致密物從鐵碳填料表層的脫落，脫落的磷酸鐵沉積到鐵碳微電解罐的底部，隨重力和水流進(jìn)入磷酸鐵分離器，經(jīng)磷酸鐵分離器的分離，磷酸鐵從水中分離出來，進(jìn)入磷酸鐵儲(chǔ)存罐。

15、如上所述的污水處理方法，進(jìn)一步地優(yōu)選地，氣水反沖洗的順序?yàn)椋?)氣洗5min；2)氣水混合洗5min；反洗時(shí)間由磷的去除率決定，當(dāng)去除率小于50％時(shí)，進(jìn)行反洗。

16、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，在步驟s3中，所述混凝反應(yīng)在混凝池中進(jìn)行，加入pac并在攪拌槳作用下進(jìn)行混凝反應(yīng)，混凝池的進(jìn)水和出水的水流都控制在表層處。

17、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，在步驟s3中，所述絮凝反應(yīng)在絮凝池中進(jìn)行，在絮凝池內(nèi)投加陰離子型高分子助凝劑并在攪拌槳作用下進(jìn)行絮凝反應(yīng)。

18、如上所述的污水處理方法，優(yōu)選地，所述沉淀池部分包括進(jìn)水區(qū)及擴(kuò)展沉淀區(qū)、污泥回收區(qū)和斜管澄清區(qū)；在進(jìn)水區(qū)及擴(kuò)展沉淀區(qū)沿著整個(gè)池寬方向布置的浮渣收集器將浮渣從水中分離出來并排放；污泥直接沉淀在污泥回收區(qū)下面的斜板上，然后慢慢沉降到沉淀池底部，污泥在池底被重力濃縮后通過刮泥機(jī)把污泥連續(xù)地刮進(jìn)中心集泥坑，再通過排泥螺桿泵間斷地被排出到污泥處理系統(tǒng)；污水經(jīng)斜板澄清區(qū)處理后的清水達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。

19、(三)有益效果

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、(1)本發(fā)明提供的生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，采用原后生動(dòng)物從源頭上減少剩余污泥產(chǎn)量，強(qiáng)化污水脫氮效果，對磷資源進(jìn)行了回收，同時(shí)降低運(yùn)營能耗和電耗，減少污泥污染。

22、(2)本發(fā)明提供的生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，通過磷回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污水中磷資源的回收，且回收的磷酸鐵純度高，雜質(zhì)少，資源化利用前景好，且使用磷回收系統(tǒng)回收磷，比直接投加pac和pam的成本低，自動(dòng)化程度高，能降低磷回收的運(yùn)營成本；

23、本發(fā)明通過生物膜、活性污泥法、磷回收和高密度沉淀池的耦合，既提高了污水處理效果，也減少了污泥產(chǎn)量，同時(shí)還回收了磷資源；

24、通過生物膜和定期投加原后生動(dòng)物，污泥產(chǎn)泥率同比活性污泥法減少50％～90％。

25、(3)本發(fā)明提供的生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，所需設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，在原有生化池基礎(chǔ)上主要是增加填料，改造方便，自動(dòng)化運(yùn)行，不增加占地，維護(hù)量??；

26、投資和運(yùn)行費(fèi)用低，管理便利，相對于活性污泥法需要污泥處理，具有成本優(yōu)勢。

27、(4)本發(fā)明提供的生物鏈耦合微電解填料來強(qiáng)化脫氮和磷回收的污水處理方法，該方法可以同時(shí)去除污水中的氮磷，且處理效果高、成本低、操作簡單、穩(wěn)定性好；特別適用于已建工程的降本增效改造，也可用于新建污水處理工程的減少有機(jī)污泥產(chǎn)量和磷回收；對污水處理技術(shù)的發(fā)展和推廣具有重要的意義。