利用生物膜过滤污水脱氮除磷处理方法

申请日期为2006.10.26

发布（公告）日期：2008.04.30

IPC编号：C02F3/12;编号：C02F3/10

总结

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一种采用生物膜过滤的污水脱硝除磷处理方法，其中以不锈钢或滤布为滤网的生物膜过滤器设置在曝气池中，代替传统的二次沉淀池进行泥浆水分离;其特点如下：生物膜过滤不锈钢或滤布滤网的平均孔径为10~200μm，生物膜通过在滤网上形成生物膜来拦截活性污泥，单位滤网的水通量可达100L/h.m2以上，最高过滤阻力可控制在0.5m以下，曝气池内污泥可达到常规的2~3倍以上，生物膜过滤器过滤后出水中的磷经絮凝沉淀进一步处理，满足反硝化除磷的要求，生物过滤器运行一段时间后阻力增大，水通量减小。

索赔

1、污水脱硝除磷处理方法采用生物膜过滤，设置生物膜过滤器，用不锈钢或滤布作为滤网，对活性污泥进行污泥水分离;其特点是：生物膜过滤器（4）不锈钢或滤布滤网平均孔径为10~200μm，通过滤网形成生物膜可截留活性污泥，单元滤网面积水通量可达100l/h.m2以上，最高过滤阻力可控制在0.5m以下，曝气池污泥可达到常规的2~3倍以上，剩余污泥（9）定期排出，运行一段时间后生物膜过滤器阻力增大，水通量降低，此时采用反冲洗空气（6）和反冲洗，清洗泵（7）冲洗后，生物膜过滤器（4）即可恢复正常运行

2.根据权利要求1所述的利用生物膜过滤的污水脱硝除磷处理方法，其特征在于：在曝气池（1）中设置生物膜过滤器（4），曝气池（1）中的活性污泥在生物膜过滤器的滤网生物膜过滤层的作用下截留在曝气池中，保持曝气池（1）内污泥浓度，生物膜过滤器（4）后，污水在絮凝池（2）中形成絮凝物后进入沉淀池（3），经进一步除磷处理后排出

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3.根据权利要求1所述的利用生物膜过滤的href=“”>污水脱硝除磷处理方法，其特征在于：曝气池（1）活性污泥混合物通过自流流入生物膜过滤器（4），生物膜过滤器（4）通过回流泵（12）截留污泥流回曝气池，保持曝气池（1）中的污泥浓度，生物膜过滤器（4）进入沉淀池（3）后的出水在絮凝池（2）中形成絮凝物后，进一步除磷处理后排放;

4.根据权利要求1所述的生物膜过滤利用生物膜过滤的污水脱硝除磷处理方法，其特征在于：在曝气池（1）中设置生物膜过滤器（4），在曝气池（1）进水中加入混凝剂（11），在曝气池（1）中除磷，曝气池（1）中的活性污泥在生物膜过滤器的滤网生物膜过滤层的作用下截获在曝气池中，保持曝气池（1）内污泥浓度，生物膜过滤器（4）过滤后直接排出出水;

说明书

一种利用生物膜过滤的污水脱硝除磷处理方法

技术领域：

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种污水脱硝除磷方法，利用生物膜过滤代替二级沉淀池，在污水活性污泥处理过程中截留活性污泥。

背景技术：

严重的水污染和缺水严重影响了我国经济的可持续发展，环境污染和水体富营养化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准，大量研究证明，污水中的氮磷是受纳水体富营养化的主要原因之一，而常规污水处理技术主要去除有机物和悬浮物，氮磷处置效率低。许多发达国家限制了排放污水中的氮磷含量，并要求污水处理厂满足除氮除磷的要求，常规的污水脱硝除磷处理方法多为活性污泥处理方法，目前只有A/A/O、UCT、 MUCT、倒置A/A/O、SBR、氧化沟等工艺，依次通过厌氧、缺氧、好氧工艺活化污泥，再采用二级沉淀池（SBR池为曝气池进行泥水分离）进行污泥水分离，传统活性污泥法曝气池内污泥浓度一般在2~4g/l左右，由于二次沉淀池能承受的水力负荷和污泥固体难以提高，使曝气池内污泥浓度难以提高，曝气池容积增加，从而增加了污水处理厂的工程投资和占地面积，同时认为污泥絮凝体更轻，并且污泥容易膨胀，污泥可从二次沉淀池中流失，二次沉淀池负荷低，造成二次沉淀池表面积大，同时给污水处理厂的运行管理带来很大困难。为了克服传统二次沉淀池中活性污泥损失和曝气池中污泥浓度低的弊端，近年来已采用膜生物反应器（MBR）处理污水，该技术采用超滤或微滤膜代替二次沉淀池，一般将膜装置放置在曝气池中，有效解决了传统二次沉淀池中的污泥损失问题，可以大大改善曝气池中的污泥，从而大大减少了污水处理池的体积和占地面积。由于目前超滤膜或微滤膜处理装置的孔径较小，膜通量一般为15~20L/h.m2，单位面积的水通量相对较低，使得膜装置处理单位污水体积的表面积较大，另外，膜操作的阻力也较大，而膜在运行过程中的阻力可达5-8m，导致运行中能耗高，运行一段时间后，常规物理反冲洗很难恢复水通量，需要定期化学清洗才能有效恢复水通量。同时，由于膜表面积大，膜组件成本高，膜处理装置的工程投资明显大于传统处理技术，运行成本增加，使膜生物反应器技术的应用受到限制，膜生物反应器技术的除磷效率较差。可以看出，膜生物反应器的使用受到运行成本高、膜设备通量小、工程投入高等限制的影响。

如何以最简单、最有效的方式替代传统的二次沉淀池，提高曝气池的污泥浓度，有效减小曝气池的容积和占地面积，减少污水处理厂工程投资，降低污水处理的运行成本，提高污水处理效率，降低能耗，而保护环境也具有重要作用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种利用生物膜过滤替代传统二次沉淀池的污水脱硝除磷处理方法，采用生物膜过滤可以提高曝气池内污泥浓度，防止活性污泥流失，有效克服现有生物脱硝除磷技术的一些不足

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为实现上述目的，本发明的技术方案为：设置以不锈钢或滤布为滤网的生物膜过滤器，代替传统的二次沉淀池进行浆料分离;其特点是：生物膜过滤器的不锈钢或滤布滤网的平均孔径为10~200μm，活性污泥通过在滤网上形成动态生物膜即可截留，单位滤网面积的水通量可达100l/h.m2以上，通过过滤器的最高过滤阻力可控制在0.5m以下，在滤网上形成生物膜，防止污泥流失，使曝气池的污泥达到常规的2~3倍以上，污水过滤后部分渗入滤网SS和总磷，然后絮凝后进一步去除沉淀池，达到反硝除磷的要求，出水SS可稳定达到5mg/l以下，也可将混凝剂直接加入曝气池进水，滤网运行一段时间后水通量降低，需对滤网进行反冲洗以恢复水通量

本发明克服了传统活性污泥脱硝除磷处理方法中曝气池污泥浓度低、二级沉淀池污泥损失等缺点，在正常运行过程中，通过滤网表面形成动态生物膜过滤层，使曝气池中的污泥被截留，使曝气池内的污泥浓度大大提高。常规活性污泥法，使曝气池有效容积是常规活性污泥法的1/2~1/3，可较大，大大减少池体的体积和占地面积，节省工程成本，此外，由于采用过滤代替传统的二级沉淀池，在传统活性污泥处理厂的运行过程中不存在污泥膨胀和污泥损失的问题，使污水处理厂的操作和操作变得简单。另外，由于本发明采用的生物膜滤网孔径较大，过滤器的阻力在0.5m以下，滤网的水通量是常规膜生物反应器（MBR）中超滤膜膜水通量的5~10倍，单位筛网面积水通量可达100L/h.m2以上，过滤后的水经絮凝沉淀池进一步去除水中的SS、TP等污染物，有效达到反硝除磷的目的，相对于传统的超滤和微滤膜，过滤器具有较大的除水通量，除了过滤阻力低外，由于采用不锈钢或滤布滤网过滤，过滤装置的成本大大降低，有效节省了工程投资，降低了运行成本。