2018 年公开的除磷新方法：投加外源药剂，降低废水总磷负荷

2018 年公开的除磷新方法：投加外源药剂，降低废水总磷负荷

申请日期：2018.02.01

公佈（公告）日期 2018.06.19

IPC 分类编号 C02F3/28

概括

本发明公开了一种强化废水厌氧生物除磷的方法，在含磷废水中加入外源药剂和/或，混合均匀，调节废水pH值为6.0～8.0，在15～45℃下进行厌氧消化反应，废水中的总磷在厌氧微生物的代谢作用下释放出磷化氢而从水体中去除，从而显著降低进入好氧阶段的废水生化处理系统总磷负荷。该方法简单易行，除磷效果明显。

索赔

1.一种强化废水厌氧生物除磷的方法，其特征在于具体操作如下：

（1）将厌氧池污泥接种到装有待处理的含磷废水的反应器中，混合均匀，反应器内混合液的污泥浓度不小于/L；

(2)向步骤(1)的混合物中添加外源剂，调节混合物的pH值为6.0～8.0，并通入氮气，使得反应器中的溶解氧含量不高于0.2mg/L；

(3)将步骤(2)反应器中的混合物在15-45℃下进行厌氧消化反应，含磷废水在厌氧微生物的作用下释放出磷化氢，从而降低废水中的总磷含量，进而实现废水的除磷。

2.根据权利要求1所述的强化废水厌氧生物除磷的方法，其特征在于：所述的外源药剂为和/或，其投加量为0.3～2.0g/L。

3.根据权利要求1所述的强化废水厌氧生物除磷的方法，其特征在于：厌氧消化时间为48～144h。

手动的

一种强化废水厌氧生物除磷的方法

技术领域

本发明涉及一种废水厌氧生物除磷的方法，具体涉及一种投加外源药剂强化废水厌氧生物除磷的方法，属于废水生物处理技术领域。

背景技术

目前，水体富营养化已对自然水体造成严重的负面影响，湖泊“水华”、近海“赤潮”等现象时有发生，且有愈演愈烈之势，不仅危害农业、渔业、旅游业等诸多产业，而且对饮用水卫生和食品安全也构成巨大威胁。造成水体富营养化的限制性物质主要是磷，只有当水中磷浓度很高时，氮才起限制作用。可见，有效去除废水中的磷远比去除氮重要。减轻水体富营养化、控制磷污染的方法主要有生物法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法等。传统污水处理厂采用厌氧释磷、聚磷菌好氧吸磷的污水生物除磷技术原理，只是将磷转化为物理相，将磷从液相转移到固相污泥中。 污泥中的磷需要后期进一步处理，化学除磷工艺消耗化学药剂，产生大量化学污泥，造成二次环境污染，且处理成本相对较高；透析、离子交换等技术运行成本高，操作复杂，难以满足废水除磷实际运行需要。

生物除磷是一种比较经济的方法，在厌氧条件下将废水中的磷转化为磷化氢，达到除磷的目的，逐渐引起人们的重视。1988年Devai等人首次检测到磷化氢，磷平衡计算表明污水处理厂废水中磷的损失达30-40%。申请A公开了“一种含磷有机废水多级除磷产磷方法”，该方法包括配置厌氧反应器、微生物燃料电池和微生物电解池，依次连接，采用厌氧发酵和微生物电解池两个反应单元，实现多级除磷产磷，在提高除磷效率的同时，生成的磷化氢纯度较高，但工艺相当复杂。 申请CN A公开了“一种含磷废水厌氧生物除磷及磷回收的方法”，主要通过控制污水系统的有机负荷和磷负荷来富集磷酸盐还原菌，利用磷酸盐还原菌将废水中的磷酸盐转化为磷化氢达到除磷的目的；目前尚未见与该申请相关的除磷方法的公开。

发明内容

本发明提供了一种强化废水厌氧生物除磷的方法，该方法是基于微生物的厌氧代谢，在含磷废水中添加还原剂，使废水中的磷酸盐更容易获得电子，从而转化为磷化氢逸出水体，达到去除废水中磷的目的。

本发明的技术内容如下：

（1）将厌氧池污泥接种到装有待处理的含磷废水的反应器中，混合均匀，反应器内混合液污泥浓度（MLSS）不小于/L；

(2)向步骤(1)的混合物中添加外源剂，调节混合物的pH值为6.0～8.0，并通入氮气，使得反应器中的溶解氧含量不高于0.2mg/L；

(3)将步骤(2)反应器中的混合物在15-45℃下进行厌氧消化反应，含磷废水在厌氧微生物的作用下释放出磷化氢，从而降低废水中的总磷含量，进而实现废水的除磷。

所述外源剂为和/或，其投加量为0.3～2.0g/L。

厌氧消化时间为48～144h。

本发明具有以下优点：

1)通过直接在厌氧反应器中加入外源还原剂，达到废水厌氧生物除磷的目的；与传统的厌氧释磷—好氧吸磷—排泥的生物除磷工艺相比，本发明工艺简单，除磷效果明显；

2）本发明直接降低了厌氧生化反应系统的总磷含量，显著降低了后续好氧生化池的磷负荷，有利于实现生化系统出水最终磷达标排放。

详细方法

下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明的保护范围不限于上述内容。

示例 1

将1.5L过滤后的生活污水装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为435mg/L；设两个平行试验，其中一组投加外源药剂，投加量为0.7g/L，一次投加至反应器后搅拌混合，调节混合液pH值至7.0，通入氮气使反应器内溶解氧含量为0.01mg/L，然后密闭反应器；另一组为空白对照，不投加外源药剂，调节混合液pH值至7.0，通入氮气3min，使反应器内溶解氧含量为0.01mg/L，密闭反应器； 两组反应器均置于15℃恒温水浴中进行厌氧消化144小时；振摇反应器，取反应器内消化液适量，超声破碎后测定其总磷含量；空白对照组总磷去除率为0.8%，添加外源药剂的试验组总磷去除率为24.1%；在厌氧生化反应系统中添加外源药剂后，废水的除磷效果明显提高。

示例 2

将过滤后的生活污水1.5L装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为/L；设两个平行试验，其中一个试验加入外源剂，投加量为1.3g/L，分两次加入混匀，调节混合液pH值至8.0，通入氮气使反应器内溶解氧含量为0.05mg/L，在25℃恒温水浴下厌氧消化120h，其余操作过程与实施例1相同；空白对照组不加入外源剂，消化时间、温度等环境条件与试验组相同； 空白对照组废水总磷去除率为4.2%，投加外源药剂的试验组废水总磷去除率为17.9%。

示例 3

将1.5L过滤后的生活污水装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为648mg/L；设两组平行试验，其中一组投加外源药剂，投加量为1.5g/L。一次性投加后调节混合液pH值至8.0，通入氮气使反应器内溶解氧含量为0.1mg/L。在45℃恒温水浴下进行厌氧消化100h，其余操作过程同实施例1；空白对照组不投加外源药剂，消化时间、温度等环境条件同试验组。 空白对照组废水总磷去除率为0.3%,添加外源药剂试验组废水总磷去除率为8.6%。

示例 4

将过滤后的生活污水1.5L装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为648mg/L；设2组平行试验，其中一组同时投加外源药剂，二者质量比为2：1，投加总量为2.0g/L；一次性投加后调节混合液pH值至7.0，通入氮气使反应器内溶解氧含量为0.07mg/L；在35℃恒温水浴条件下进行厌氧消化80h，其余操作过程与实施例1相同；空白对照组不投加外源药剂，消化时间、温度等环境条件与试验组相同。 空白对照组废水总磷去除率为3.6%,添加外源药剂试验组废水总磷去除率为25.6%。

示例 5

将1.5L过滤后的生活污水装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为640mg/L。设两个平行试验，其中一个试验投加外源药剂，总投加量为1.5g。第一次投加0.75g后调节混合液pH值至6.0，在20℃恒温水浴条件下厌氧消化48h；之后再次投加0.75g，继续厌氧消化24h。厌氧消化前通入氮气，使反应器内溶解氧含量为0.15mg/L； 空白对照组不添加外源药剂，消化时间、温度等环境条件与试验组相同；空白对照组废水总磷去除率为3.3％，添加外源药剂的试验组废水总磷去除率为11.2％。

示例 6

将过滤后的生活污水1.5L装入有效容积为3L的生化反应器中，接种厌氧池污泥，反应器内混合液污泥浓度为/L，总磷含量为560mg/L；设两组平行试验，其中一组投加外源药剂，投加量为0.3g/L。一次性投加后调节混合液pH值至7.0，通入氮气，使反应器内溶解氧含量为0.2mg/L；在30℃恒温水浴下进行厌氧消化72h，其余操作过程同实施例1；空白对照组不投加外源药剂，消化时间、温度等环境条件同试验组。 空白对照组废水总磷去除率为0.4%,添加外源药剂试验组废水总磷去除率为6.2%。

实验表明，在厌氧生化反应系统中添加外源药剂后，废水的除磷效果明显提高。