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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201610838566.0(22)申请日2016.09.21(71)申请人东莞市联洲知识产权运营管理有限公司地址523000广东省东莞市松山湖高新技术产业工发区生产力大厦406(72)发明人王文庆 (74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连平(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)(54)发明名称一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法(57)摘要本发明公开了一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，该方法采用吸附处理与MBR工艺相结合来处理废水，首先是将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理，处理后的污水注入到MBR反应器中，并向其投加除磷吸附剂，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组件分离，得到纯净的出水。该方法可以有效除去污水中的污染物，出水水质良好，不仅可以有效除去污水中的悬浮固体、有机物，还可以去除细菌、病毒，省去了后续的消毒工艺，且该方法对水体无二次污染，成本低。权利要求书1页说明书4页CN106277640A2017.01.04CN106277640A1.一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，该方法采用吸附法与MBR工艺相结合，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理2-5h，其中，除磷吸附剂是由质量百分比为0.5-6％的软锰矿粉末和94-99.5％的污泥活性炭组成；(2)将吸附处理后的污水注入到MBR反应器中，并投加除磷吸附剂，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组件分离，得到纯净的出水。2.如权利要求1所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述除磷吸附剂的投加量均为1.5-3g/L。3.如权利要求1所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于，步骤(1)中，所述除磷吸附剂的制备方法包括以下步骤：a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末，将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀，得到混合粉末；b)向混合粉末中加入复合活化剂，搅拌均匀后，800-1500W功率下超声1-6h，然后放在烘箱中活化，再于管式炉内灼烧碳化，最后冷却水洗至中性，干燥研磨过200-300目筛，得除磷吸附剂。4.如权利要求3所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤b)中，所述复合活化剂是由氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成，二者体积比为：(1-5)：1。5.如权利要求4所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：所述氯化锌溶液的浓度为2-5mol/L，稀硫酸溶液的质量浓度为20-45％。6.如权利要求3所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤b)中，所述混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1：(1-7)。7.如权利要求3所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤b)中，所述活化的温度为80-130℃，活化时间为24-70h。8.如权利要求3所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤b)中，所述灼烧的温度为500-700℃，碳化时间为1.5-7h。9.如权利要求1所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤(2)中，在MBR反应器中的处理过程中采取不间断曝气方式，曝气量为25-50mL/min。10.如权利要求1所述的一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，其特征在于：步骤(2)中，MBR反应器中采用的膜为聚乙烯中空纤维膜，其有效过滤面积为0.05-0.85m2，平均膜孔径大小为0.1-0.5μm。权 利 要 求 书1/1页2CN106277640A2一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法技术领域：[0001]本发明涉及废水处理领域，具体的涉及一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法。背景技术：[0002]我国水资源缺乏，水资源人均占有量仅2200m3，是世界上最缺水的几个国家之一，600个大中城市中有超过一半的城市缺水。由于城市化、工业化的发展，人类用水量急剧加大，对水的污染却日趋严重。水体污染主要源于超标排放的工业废水和未经处理直接进入水体的城市生活污水。截至2010年底，全国绝大部分淡水湖泊和城市水域都出现不同程度的富营养化，目前我国面临污水回用率低，水资源短缺和水污染并存的局面，严重影响了人民的生活和经济的发展。在我国政府的“十二五”规划中，明确提出了建设资源节约型、环境友好型社会，加大环境保护力度，加强水资源的利用和水污染的治理。[0003]污水资源化是解决水资源匮乏的重要途径。由于生活污水污染物较少，水质较稳定，易于收集，基建投资比远距离引水经济，因此许多国家都将生活污水经过适当处理后进行回用。经过不同程度脱氮除磷的处理后中水可以回用于工业用水、补充地下水、城市绿化、消防或补给湖泊等，中水回用是实现污水资源化的重要来源，是城市改善缺水状况的主要途径。[0004]吸附处理时常用的脱氮除磷技术，其适用范围广、投资及运行费用低、效果稳定、综合处理能力强，但是吸附处理时采用的吸附处理剂至关重要，若采用的吸附剂吸附不当，则不仅脱氮处理效果不明显，且容易对水体产生二次污染；膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术与生物降解工艺联用的一种水处理技术，具有占地面积小、出水水质优、易实现自动控制等优点，已成功应用于给水与污废水处理，但是膜污染是影响其发展的一个重要因素。发明内容：[0005]本发明的目的是提供一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，该方法可以有效除去污水中的污染物，出水水质良好，不仅可以有效除去污水中的悬浮固体、有机物，还可以去除细菌、病毒，省去了后续的消毒工艺，且该方法对水体无二次污染，成本低。[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：[0007]一种低碳源污水的低温脱氮除磷方法，该方法采用吸附法与MBR工艺相结合，具体包括以下步骤：[0008](1)将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理2-5h，其中，除磷吸附剂是由质量百分比为0.5-6％的软锰矿粉末和94-99.5％的污泥活性炭组成；[0009](2)将吸附处理后的污水注入到MBR反应器中，并投加除磷吸附剂，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组件分离，得到纯净的出水。[0010]作为上述技术方案的优选，步骤(1)和步骤(2)中，所述除磷吸附剂的投加量均为1.5-3g/L。[0011]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述除磷吸附剂的制备方法包括以下步说 明 书1/4页3CN106277640A3骤：[0012]a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末，将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀，得到混合粉末；[0013]b)向混合粉末中加入复合活化剂，搅拌均匀后，800-1500W功率下超声1-6h，然后放在烘箱中活化，再于管式炉内灼烧碳化，最后冷却水洗至中性，干燥研磨过200-300目筛，得除磷吸附剂。[0014]作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述复合活化剂是由氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成，二者体积比为：(1-5)：1。[0015]作为上述技术方案的优选，所述氯化锌溶液的浓度为2-5mol/L，稀硫酸溶液的质量浓度为20-45％。[0016]作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1：(1-7)。[0017]作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述活化的温度为80-130℃，活化时间为24-70h。[0018]作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述灼烧的温度为500-700℃，碳化时间为1.5-7h。[0019]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，在MBR反应器中的处理过程中采取不间断曝气方式，曝气量为25-50mL/min。[0020]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，MBR反应器中采用的膜为聚乙烯中空纤维膜，其有效过滤面积为0.05-0.85m2，平均膜孔径大小为0.1-0.5μm。[0021]本发明具有以下有益效果：[0022]本发明采用吸附法与MBR工艺相结合的方式来处理低碳源污水，并在吸附处理和MBR工艺均添加除磷吸附剂，减少了污水中的污染物对膜的污染，降低了沉淀物对膜孔的堵塞，节约了成本；且采用的膜截留率高，对污染物的去除率高；[0023]本发明采用软锰矿粉末与污泥活性炭相复合组成除磷吸附剂，软锰矿粉末本身具有良好的表面吸附效应、氧化还原作用和催化效应，使得制得的除磷吸附剂具有良好的除磷作用；[0024]该方法可以有效除去污水中的污染物，出水水质良好，不仅可以有效除去污水中的悬浮固体、有机物，还可以去除细菌、病毒，省去了后续的消毒工艺，且该方法对水体无二次污染，成本低。具体实施方式：[0025]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。[0026]实施例1[0027](1)除磷吸附剂的制备[0028]a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末，将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀，得到混合粉末，其中，软锰矿粉末的用量占混合粉末总质量的0.5％；[0029]b)向混合粉末中加入复合活化剂，搅拌均匀后，800W功率下超声6h，然后放在烘箱说 明 书2/4页4CN106277640A4中80℃下活化70h，再于管式炉内500℃下灼烧碳化7h，最后冷却水洗至中性，干燥研磨过200-300目筛，得除磷吸附剂，其中，复合活化剂是由摩尔浓度为2mol/L的氯化锌溶液和质量浓度为45％的稀硫酸溶液组成，二者体积比为：1：1；[0030](2)将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理2h，其中，除磷吸附剂的投加量为1.5g/L；[0031](3)将吸附处理后的污水注入到MBR反应器中，并投加除磷吸附剂，其投加量为1.5g/L，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组件分离，得到纯净的出水，其中，在MBR反应器中的处理过程中采取不间断曝气方式，曝气量为25mL/min。[0032]实施例2[0033](1)除磷吸附剂的制备[0034]a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末，将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀，得到混合粉末，其中，软锰矿粉末的用量占混合粉末总质量的6％；[0035]b)向混合粉末中加入复合活化剂，搅拌均匀后，1500W功率下超声1h，然后放在烘箱中130℃下活化24h，再于管式炉内700℃下灼烧碳化1.5h，最后冷却水洗至中性，干燥研磨过200-300目筛，得除磷吸附剂，其中，复合活化剂是由摩尔浓度为5mol/L的氯化锌溶液和质量浓度为45％的稀硫酸溶液组成，二者体积比为：5：1；[0036](2)将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理5h，其中，除磷吸附剂的投加量为3g/L；[0037](3)将吸附处理后的污水注入到MBR反应器中，并投加除磷吸附剂，其投加量为1.5g/L，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组件分离，得到纯净的出水，其中，在MBR反应器中的处理过程中采取不间断曝气方式，曝气量为50mL/min。[0038]实施例3[0039](1)除磷吸附剂的制备[0040]a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末，将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀，得到混合粉末，其中，软锰矿粉末的用量占混合粉末总质量的1.5％；[0041]b)向混合粉末中加入复合活化剂，搅拌均匀后，900W功率下超声5h，然后放在烘箱中90℃下活化60h，再于管式炉内550℃下灼烧碳化3.5h，最后冷却水洗至中性，干燥研磨过200-300目筛，得除磷吸附剂，其中，复合活化剂是由摩尔浓度为3mol/L的氯化锌溶液和质量浓度为25％的稀硫酸溶液组成，二者体积比为：2：1；[0042](2)将低碳源污水注入到吸附沉降池中，采用除磷吸附剂和沸石吸附处理3h，其中，除磷吸附剂的投加量为2.75g/L；[0043](3)将吸附处理后的污水注入到MBR反应器中，并投加除磷吸附剂，其投加量为2g/L，污水经过吸附与生物处理后，然后通过膜组