去除废水中碳、氮、磷的废水处理系统与方法
申请日期2006年4月7日
公开（公告）日期2009.12.02
IPC分类号C02F3/30
概括
一种用于去除废水中碳、氮、磷的废水处理系统，包括：装有甲烷菌、聚磷菌和反硝化菌的第一池。 反硝化细菌具有反硝化作用，可以去除部分有机碳，聚磷细菌则吸附部分有机碳。 为了释放磷酸盐，产甲烷菌代谢有机碳产生甲烷气体； 第二池位于第一池的后面，利用反硝化菌和聚磷菌处理第一池的出水。 第三个水箱位于第二个水箱内。 经过该槽后，利用聚磷细菌对第一槽和第二槽中吸附的有机碳进行有氧代谢。 硝化细菌将氨氮转化为硝态氮，并与其他好氧微生物一起处理，以去除第二池出水中残留的有机污染。 在第三个水箱中或后面设置有膜，以将各种微生物与处理后的废水分离。 本发明还涉及一种利用上述系统去除废水中碳、氮、磷的处理方法，可以减少剩余污泥的产量，减少动力消耗的问题。
索赔
1、一种去除废水中碳、氮、磷污染物的废水处理系统，包括：
第一个水箱装有甲烷细菌、聚磷细菌和反硝化细菌。 反硝化细菌具有反硝化作用，同时可以去除部分有机碳。 富磷细菌能吸收部分有机碳并释放磷酸盐。 甲烷细菌可以代谢有机碳并释放磷酸盐。 产生甲烷气体；
第二罐布置在第一罐之后。 第二池主要利用反硝化细菌和聚磷细菌处理第一池的出水。 反硝化细菌具有反硝化硝酸盐的功能，聚磷细菌具有释放硝酸盐的功能。 磷的功能；
第三罐布置在第二罐之后。 第三池主要含有积磷菌、异养菌和硝化菌。 富磷菌具有吸磷功能，异养菌具有除碳功能。 功能，硝化细菌具有进行硝化作用的功能； 和
第三池中或后面设置有膜，能够分离各种微生物和处理后的废水。
2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中所述第一槽是污泥床型的。
3.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中，所述第二槽是完全混合型的。
4.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中，所述第三槽是完全混合型的。
5.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中所述膜是可气体冲洗的。
6.根据权利要求5所述的废水处理系统，其中所述气体包括沼气或空气。
7.根据权利要求6所述的废水处理系统，其中所述沼气包括氮气、甲烷、二氧化碳和氢气。
8.根据权利要求6所述的废水处理系统，其特征在于，利用产生的生物气对膜进行冲洗，使水中的pH值降低0.2-1.0个单位，以进一步防止结垢。
9.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中所述膜设置在第三槽中，并且所述系统被配置为允许第三槽中的混合液体流回第一槽和/或第二槽。 处理装置。
10.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中所述膜设置在所述第三池之后，并且所述系统另外设置有第四池。
11.根据权利要求10所述的废水处理系统，其特征在于，所述系统被配置为使所述第四池中的混合液回流至所述第一池和/或所述第二池中进行处理，并使所述第三池中的混合液回流到所述第一池和/或所述第二池中进行处理。水箱流回第一水箱和/或第二水箱进行处理。 到第二个插槽设备。
12.根据权利要求1所述的废水处理系统，其中所述系统设置有能够将原废水直接引入到所述第二池中的装置。 当第一池反硝化细菌进行反硝化过程的有机碳源不足时，原废水可直接引入第二池进行处理。
13、一种利用权利要求1所述的废水处理系统去除废水中碳、氮、磷污染物的处理方法，包括以下步骤：
(a) 将废水引入第一池，使第一池内的甲烷菌将有机物甲烷化，反硝化细菌分解废水中的有机污染物和硝态氮，同时使聚磷菌吸附有机物释放磷的物质；
(b)将第一池的出水引入第二池，让第二池中的反硝化细菌和聚磷细菌处理第一池的出水，使反硝化细菌对硝酸盐进行反硝化，同时，聚磷菌能吸收有机物释放磷；
(c)将第二池的出水引入第三池，使第三池中的聚磷细菌进行吸磷，异养细菌进行除碳，硝化细菌进行硝化作用； 和
(d)将第三池的出水引入膜，利用膜将各种微生物与处理后的出水分离，利用排泥机构去除含磷微生物，实现除磷。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述膜设置在所述第三槽中时，将所述第三槽中的混合液体返回至所述第一槽和/或所述第二槽进行处理。
15.根据权利要求13所述的方法，其中当所述膜设置在所述第三凹槽之后时，添加第四凹槽。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第四罐中的混合液体返回至所述第一罐和/或所述第二罐进行处理，并且所述第三罐中的混合液体返回至所述第二罐。
17.根据权利要求13所述的方法，其中当所述第二池中反硝化细菌进行反硝化过程的有机碳源不足时，将原废水直接引入所述第二池进行处理。
18、一种去除废水中碳、氮、磷污染物的处理方法，包括利用甲烷菌、反硝化菌、硝化菌、聚磷菌除磷以及对废水中碳、氮、磷污染物进行反硝化去除有机物，使产甲烷菌在反硝化菌、硝化菌、积磷菌的脱磷反硝化过程中参与代谢有机碳进行甲烷化的过程，其中产甲烷菌存在于厌氧环境中进行甲烷化，因此反硝化细菌存在于厌氧和缺氧环境中进行反硝化作用，硝化细菌存在于有氧环境中进行硝化作用，聚磷细菌存在于厌氧和缺氧环境中进行释磷作用，存在于好氧环境中。 环境进行磷的吸收。
19.根据权利要求18所述的方法，其能够同时实现微生物甲烷化、微生物除磷、微生物硝化和反硝化的功能。
手动的
用于去除废水中的碳、氮和磷的废水处理系统和方法
技术领域
本发明涉及一种去除废水中碳、氮、磷有机物的新型废水处理系统。
主要将甲烷菌应用于废水处理系统，可有效减少剩余污泥的产生。
数量和减少功耗的问题。
背景技术
大多数早期废水处理系统的设计目的是减少有机污染并防止其排放到水中。
机体分解后，微生物分解有机物并消耗水中的氧气，导致水中溶解氧减少，影响水生生物。
万物得以生存。然而，城市污水中除了有机物外，还富含氮、磷。 这些化合物
是多种藻类生长必需的营养元素。 在适宜的温度和充足的阳光下，
大量的氮、磷会导致水体中藻类生长，对水体造成另一种危害。
传统的城市污水多采用活性污泥法处理，其主要目的是去除污水中的碳基质。
一般来说，虽然初级处理可去除约5-15%的磷（主要与固体物质结合），但传统的生物质去除
化学处理法去除约10-25%的磷，并通过微生物硝化作用将氨氮转化为硝酸。
然而，氮肥去除总体氮磷养分的能力仍然有限。目前国际上大部分
城市污水中氮、磷营养盐有严格的排放标准。 虽然我国只规范废物（污染）的排放
从公共下水道至水源地水质水量保护区，总氮浓度为15 mg/L，总磷浓度为
排放水标准为2mg/L。但为了有效维护水体生态平衡，防止地表
受优化水体问题影响以及随着我国公共下水道建设的普及，氮、磷受到严格控制。
营养盐的排放逐渐成为监管的必然趋势。
城市污水中的氮，无论经过好氧生物还是厌氧生物处理，大多以氨氮和有机氮的形式存在。
因此，有机氮很容易代谢为氨氮。传统的生物反硝化工艺利用微生物
该材料在有氧条件下将氨氮氧化成硝态氮，然后在厌氧条件下氧化硝态氮。
还原为氮气逸出水体，达到污水反硝化的目的。
去除水中的磷化合物可采用以下方法： (1)化学沉淀：通过添加
Ca、Fe、Al 等离子体和 pH 控制产生沉淀，(2) 微生物对磷的同化，(3)
微生物积累磷酸盐，（4）加强化学沉淀对微生物的控制，其中微生物除磷是
近年来得到广泛应用的一项技术。 磷以磷酸盐积累颗粒的形式储存在细胞中。
可作为细胞能量和磷的来源。 在污水处理系统中，有一类细菌统称为蓄磷细菌。
(,PAO) 处于厌氧状态的特殊微生物
有氧条件下磷会释放出来，有氧条件下水中大量磷酸盐会被吸收超过生理需要。
在没有溶解氧和化合氧的情况下，磷细菌从细菌体内多磷酸盐颗粒的分解中获取能量。
吸收低分子量脂肪酸，例如乙酸（来自兼性细菌水解产物或原污水）
收集并聚合成聚-β-羟基丁酸酯（poly-β-，PHB）并储存于
在细胞内，聚磷酸盐颗粒的分解将磷释放到废水中。在有氧条件下，磷被储存
细菌利用氧气作为电子受体，有氧分解细菌内部储存的PHB或外部碳源，产生能量。
并利用这种能量来吸收污水中过量的磷酸盐，将其转化为细菌中的聚磷酸盐，然后将其通过
通过去除多余污泥，即可达到污水除磷的目的。
为了在同一废水处理系统中实现同时反硝化和除磷，废水系统基本上需要
具有厌氧、缺氧和好氧三种不同的氧化态，厌氧、缺氧和好氧活性污泥法
(--氧化物，A2O)（参见图1
（如图）常用于处理含有机碳、磷、氮的废水，使废水经历厌氧、缺氧和好氧过程。
等生物处理程序，达到同步脱氮除磷的效果。 微生物硝化A2O处理工艺
细菌、反硝化细菌、聚磷细菌和减少化学需氧量（COD）
主要是异养菌。在厌氧池（或厌氧池）中，反硝化菌和聚磷菌在除磷和除磷的过程中，
氮肥过程中，必须供给有机碳进行生化代谢，同时反硝化细菌和聚磷细菌除磷，
氮过程代谢后剩余的有机物在好氧池（好氧池）中被异养细菌处理。
分解，此时好氧池将充当提供氨氮硝化和有机物矿化的场所，所以在传统的
系统A2O处理方案正常运行时会产生大量剩余污泥。 如果设计或操作不当，很容易
容易造成硝化细菌的流失，使反硝化功能失效； Zenon公司将膜过滤技术与A2O相结合
程序组合虽然可以解决硝化细菌损失的问题，但消耗大量电力并产生大量污泥。
因此，脱氮不足的问题无法得到有效解决。
本发明申请人的TW号“含有机污染物的废水处理系统”
本发明公开了一种含有机污染物的废水处理系统，包括厌氧反应池和好氧反应池。
反应罐、膜分离罐； 其中，好氧反应池设置在厌氧反应池之后，
膜分离池安装在好氧反应池之后，系统采用生物处理去除
通过膜分离废水中的有机污染物，实现固液两相分离。含有机污染物的废水
该处理系统可有效去除废水中的有机污染物（如有机生化代谢物），解决废水处理问题
膜表面结垢、结垢的问题。然而，除了有机污染物外，废水中含有的大部分物质
它还含有碳、氮、磷。因此，有必要开发一种能够同时去除碳、氮、磷的废水处理技术。
碳、氮、磷并改善传统废水处理系统消耗大量电力、产生大量污泥的问题（如
如A2O）是目前业界值得研究的课题。
发明内容
由上可见，现有技术的废水处理系统在废水除磷、反硝化过程中，由于
化学需氧量过高，增加了好氧池的处理负担，导致电耗大量增加，富余
还有污泥量过多，因此本发明的主要目的是提供一种可以同时去除废物的方法
用于水中碳、氮、磷污染物的废水处理系统和方法，以减少电力消耗和
减少剩余污泥的产生。
为了实现上述目的，本发明提供了一种去除废水中碳、氮、磷污染物的废水处理系统。
该水处理系统包括：第一池，其内装有甲烷菌、聚磷菌和反硝化菌。 反硝化细菌
细菌具有反硝化作用，可同时去除部分有机碳，聚磷细菌可吸收部分有机碳并释放出来。
磷酸盐、产甲烷菌可代谢有机碳产生甲烷气体； 第二个水箱设置在第一个水箱中
在该池之后，第二池主要利用反硝化细菌和聚磷细菌来处理第一池的流出水。 反硝化细菌
细菌具有反硝化硝酸盐的功能，聚磷细菌具有释放磷的功能； 第三个坦克，
第三池设置在第二池之后，主要含有积磷菌、异养菌和硝化菌，其中
积磷细菌具有吸磷功能，异养细菌具有除碳、硝化功能
细菌具有硝化作用； 第三槽内或之后设置有膜，
它可以分离各种微生物和处理后的废水。
本发明去除废水中碳、氮、磷污染物的废水处理系统主要采用
在除磷、脱氮系统中，增加了甲烷化功能，使废水处理系统也配备了微生物。
传统A2O系统中甲烷化、微生物除磷、微生物反硝化的功能被甲烷菌替代。
一些好氧异养细菌的功能是首先代谢磷和反硝化过程后剩余的有机物。
该池将进行甲烷化，因此好氧池(即第三池)主要充当提供氨氮硝化作用的场所。
减少电耗，减少剩余污泥的产生。
在本发明的一个具体实施例中，所述薄膜设置于所述第三凹槽内。 当薄膜被丢弃时
当在第三罐中时，本发明的系统还被配置为使得第三罐中的混合液体能够流回到第一罐中。
罐和/或第二罐处理装置。
在本发明的另一个具体实施例中，薄膜设置在第三凹槽之后，此时
可以添加第四槽用于放置胶片。在该实施例中，系统还具备以下能力：
第四罐中的混合液可以返回第一罐和/或第二罐进行处理，第三罐中的混合液可以
返回第二罐处理装置。
优选地，所述第一池为污泥床型，所述第二池和第三池为污泥床型。
三个池均为全混合型（-型）。如果第一个池中的反硝化细菌进入
如果反硝化过程的有机碳源不足，也可以将部分原废水直接引入第二池进行处理。
在一个优选的实施方案中，膜可以进一步用含有生物的气体冲洗。
气体（）或空气； 生物气体包括氮气、甲烷、二氧化碳和氢气。用途
沼气冲洗膜可降低水中pH值0.2-1.0个单位，进一步防止结垢。
本发明还提供了利用该废水处理系统去除废水中碳、氮、磷污染的方法。
该物质的处理方法包括以下步骤：(a)将废水引入第一槽中，使得第一槽中的A
烷烃菌、聚磷菌、反硝化菌分解吸附废水中的有机污染物和硝态氮； (二)
第一池的流出水被引入第二池，让第二池中的反硝化细菌和聚磷细菌处理第一池。
水箱流出的水让反硝化细菌对硝酸盐进行脱硝，同时聚磷细菌吸附有机物进行
磷释放作用； (c)将第二槽流出的水引入第三槽，使第三槽中的聚磷细菌吸收
磷的作用是使异养细菌进行脱碳，硝化细菌进行硝化作用； (d) 第三个
将水箱的流出水引入膜中，利用膜将各种微生物与处理后的流出水分离。
这种情况下，可以利用排泥机制去除含磷微生物，实现除磷。
在本发明的一个具体实施例中，所述薄膜设置于所述第三凹槽内。 当薄膜被丢弃时
当在第三罐中时，第三罐中的混合液可以返回第一罐和/或第二罐进行处理。
在本发明的另一个具体实施例中，所述薄膜可以设置在所述第三凹槽之后，当
增加第四槽，用于放置薄膜。本实施例中，第四槽中的混合液可以返回至
流至前述的第一罐和/或第二罐进行处理，第三罐中的混合液可以返回至第二罐进行处理。
本发明还提供了一种去除废水中碳、氮、磷污染物的处理方法，主要是
包括利用甲烷菌、反硝化菌、硝化菌、聚磷菌和好氧异养菌去除碳、氮、
对磷污染物可以起到脱磷、反硝化、去除有机物等功能，其中沼气菌可以用于反硝化菌，
硝化细菌和积磷细菌参与磷和反硝化过程，代谢有机碳进行甲烷化。
可同时实现微生物甲烷化、微生物除磷、微生物硝化反硝化功能。
本发明提供了一种改进传统工艺的去除废水中碳、氮、磷污染物的处理系统。
该系统和方法在脱磷和反硝化过程中通过添加甲烷细菌来反硝化细菌、硝化细菌和聚磷细菌。
原料有机碳的甲烷化可以使好氧池主要充当提供氨氮硝化作用的场所。
可以降低动力消耗，减少每个反应池的容积，减少剩余污泥的产生。