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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201611113760.9(22)申请日2016.12.06(71)申请人广州富生源环保工程有限公司地址510620广东省广州市天河区天河北路908号2805-5806房(72)发明人胡大苇 (74)专利代理机构贵阳派腾阳光知识产权代理事务所(普通合伙)52110代理人谷庆红(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)(54)发明名称一种污水分步除磷净化工艺(57)摘要本发明公开了一种污水分步除磷净化工艺，所述的污水分步除磷及净化工艺包括：污水预处理工序、厌-好氧反应工序、分步除磷工序、污水净化处理工序；本发明的污水分步除磷及净化工艺通过分步除磷法，先除磷的气态化合物后除磷的固态化合物，提高了除磷率的同时也减少了化学助凝剂的用量，减少二次污染；采用臭氧-活性炭-微波组合杀菌效率高，再经由精滤设备中的磁化水装置磁化后的净化水用来浇灌田地可提高农作物产率。权利要求书1页说明书7页CN106673299A2017.05.17CN106673299A1.一种污水分步除磷净化工艺，所述的污水分步除磷及净化工艺包括：污水预处理工序、厌-好氧反应工序、分步除磷工序、污水净化处理工序，其特征在于，包含以下几个步骤：(1)污水预处理工序：将污水口流出的原水经过粗栅格过滤掉固体杂物，经细栅格过滤掉泥砂后进入沉砂池，沉淀静置1-3h，将上层污水用水泵抽送至SBR反应器，底部沉淀物经脱水后运出；(2)厌-好氧反应工序：将所述的上清液在SBR反应器中进行厌-好氧交替反应，在一次厌氧阶段调节PH＝5.5-6，温度30-32℃，加入剂量为300-400mg/L乳酸钠，充入氮气曝气，时间为1-2h，在一次好氧阶段充入空气曝气，时间为2-3h；调节PH＝7-7.5，温度30-32℃，二次厌氧反应1-2h，充入氮气曝气，二次好氧2-3h，充入空气曝气，以上四次所述的曝气流量为0.08-0.10m3/h；(3)分步除磷工序：第一步，回收磷的汽态化合物，在SBR反应器上端设置导气口，主要收集一次厌-好氧反应阶段产生的磷化氢气体及少量二次厌-好氧反应阶段产生的磷化氢气体，收集的磷化氢气体经尾气处理装置吸附回收；第二步，回收磷的固态化合物，二次厌-好氧反应完全后，加入混凝复配剂和复合絮凝剂助凝，静置沉淀，固液分离得到上清液经滚筒式滗水器进入消毒池，经混凝剂和絮凝剂固化的含磷化合物随污泥沉淀排出；(4)污水净化处理工序：对步骤(3)所述的上清液进行臭氧-活性炭-微波组合杀菌消毒，即先在消毒池中使用剂量为15-20mg/L臭氧液杀菌消毒10-15min，再投入所述上清液重量15-30％的活性炭吸附，使用搅拌器充分搅拌0.5-1h，搅拌速度为60-80r/min，最后经微波杀菌消毒2-3min，沉淀1-2h，过精滤设备精滤，得到处理后的净化水。2.如权利要求1所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，步骤(3)所述的混凝复配剂为聚合硫酸氯化铁铝、硫酸镁、水解聚丙烯酰胺、端氨基聚氧化乙烯醚、聚硅酸硫酸铁以3:2:1:1:1重量比配成，所述混凝复配剂的用量为150-200mg/L。3.如权利要求1所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，步骤(3)所述的复合絮凝剂为壳聚糖-聚丙烯酰胺、辣木籽、木粉、动物骨胶以2:1.5:1:0.8:0.5重量比配成，所述的复合絮凝剂的用量为40-50mg/L。4.如权利要求1所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，所述的步骤(3)所述复合絮凝剂的投放时间为投放混凝复配剂后1-2h。5.如权利要求1所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，步骤(3)所述的尾气处理装置内设置有固体吸附剂和液体净化剂；所述的固体吸附剂为膨润土、腐殖酸、铜藻基活性炭、陶瓷超细粉、氧化石墨烯以重量比3:2:2:1:1配比而成，所述的液体净化剂是浓度为7％的次氯酸钠溶液。6.如权利要求1所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，步骤(4)所述的精滤设备中所使用的滤膜为混合纤维脂滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜及聚氯乙烯滤膜中的任意一种，孔径大小为0.2-0.45um。7.如权利要求1和6所述的一种污水分步除磷净化工艺，其特征在于，所述的精滤设备还包括一个磁化水装置，所述的磁化水装置由两组N，S极相对的特殊合金永磁材料制成的磁棒，按照N-S，N-S排列组成。权 利 要 求 书1/1页2CN106673299A2一种污水分步除磷净化工艺技术领域[0001]本发明涉及污水处理工艺技术领域，具体涉及一种污水分步除磷净化工艺。背景技术[0002]磷矿作为一种不可再生的矿产资源，在我国，总的磷矿资源仅能维持70年左右。国土资源部已将磷矿石列为2010年后不能满足国民经济发展的20种矿石之一。同时磷是引起水体富营养化的主要因素之一，随着大量含磷的生活污水、工业废水排入江河湖泊中，增加了水体营养物质含量，其直接后果为水体富营养化，引起藻类疯长，导致鱼类、贝类等水族动物因缺氧而死亡，从而加速水体老化进程，使水体失去渔业、旅游业价值，导致一系列严重后果。[0003]一直以来，人们普遍认为水中的磷不同于氮，不能形成氧化体形态的气态五氧化二磷或还原体形态的气态磷化氢逸出进入大气，只能以固体形态和溶解形态互相循环转化。污水中除磷的技术就是利用磷的这种性能为基础而研发的。污水常用的除磷技术有化学除磷法，利用化学药剂使磷成为不溶性的固体沉淀物从污水中分离出去；以及生物除磷法，磷以溶解形态为微生物所摄取，与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去。但是传统的理论已经不能解释目前污水处理厂中磷的流失问题。[0004]为解决污水除磷效率较低这一问题，本发明采用分步除磷法，分别从磷的气态和固态两种形态进行去除，既减少了化学除磷法的二次污染问题又减少了污水中磷流失问题。同时本发明的污水后处理工序采用臭氧-活性炭-微波组合法杀菌消毒，再经精滤磁化处理的再生水用来浇灌可显著提高农作物产率。发明内容[0005]本发明解决的技术问题是，提供一种污水分步除磷净化工艺，能够提高污水除磷率以及污水再生处理后的利用价值，同时还解决了助凝期间矾花上浮的问题。[0006]本发明的技术方案为：一种污水分步除磷净化工艺，所述的污水分步除磷及净化工艺包括：污水预处理工序、厌-好氧反应工序、分步除磷工序、污水净化处理工序，包含以下几个步骤：[0007](1)污水预处理工序：将污水口流出的原水经过粗栅格过滤掉固体杂物，经细栅格过滤掉泥砂后进入沉砂池，沉淀静置1-3h，将上层污水用水泵抽送至SBR反应器，底部沉淀物经脱水后运出；[0008](2)厌-好氧反应工序：将所述的上清液在SBR反应器中进行厌-好氧交替反应，在一次厌氧阶段调节PH＝5.5-6，温度30-32℃，加入剂量为300-400mg/L乳酸钠，充入氮气曝气，时间为1-2h，在一次好氧阶段充入空气曝气，时间为2-3h；调节PH＝7-7.5，温度30-32℃，二次厌氧反应1-2h，充入氮气曝气，二次好氧2-3h，充入空气曝气，以上四次所述的曝气流量为0.08-0.10m3/h；[0009](3)分步除磷工序：第一步，回收磷的气态化合物，在SBR反应器上端设置导气口，说 明 书1/7页3CN106673299A3主要收集一次厌-好氧反应阶段产生的磷化氢气体及少量二次厌-好氧反应阶段产生的磷化氢气体，收集的磷化氢气体经尾气处理装置吸附回收；第二步，回收磷的固态化合物，二次厌-好氧反应完全后，加入混凝复配剂和复合絮凝剂助凝，静置沉淀，固液分离得到上清液经滚筒式滗水器进入消毒池，经混凝剂和絮凝剂固化的含磷化合物随污泥沉淀排出；[0010](4)污水净化处理工序：对步骤(3)所述的上清液进行臭氧-活性炭-微波组合杀菌消毒，即先在消毒池中使用剂量为15-20mg/L臭氧液杀菌消毒10-15min，再投入所述上清液重量15-30％的活性炭吸附，使用搅拌器充分搅拌0.5-1h，搅拌速度为60-80r/min，最后经微波杀菌消毒2-3min，沉淀1-2h，过精滤设备精滤，得到处理后的净化水。[0011]进一步的，在上述方案中，步骤(3)所述的混凝复配剂为聚合硫酸氯化铁铝、硫酸镁、水解聚丙烯酰胺、端氨基聚氧化乙烯醚、聚硅酸硫酸铁以3:2:1:1:1重量比配成，所述混凝复配剂的用量为150-200mg/L；混凝复配剂以化学混凝剂及高分子有机混凝剂合理配比，增强了混凝效果，减少混凝剂投放量。[0012]进一步的，在上述方案中，步骤(3)所述的复合絮凝剂为壳聚糖-聚丙烯酰胺、辣木籽、木粉、动物骨胶以2:1.5:1:0.8:0.5重量比配成，所述的壳聚糖-聚丙烯酰胺制备方法为：将壳聚糖与1％盐酸水溶液以料液质量比为1:80-100在40-50℃下搅拌加热为壳聚糖溶液，向所述的壳聚糖溶液通入氮气15-20min，加入所述壳聚糖溶液质量0.01-0.03％的硫酸钾-亚硫酸钠，通氮气5min，加入壳聚糖重量4-6倍的丙烯酰胺，得到反应混合物，搅拌加热1-2h，反应过程持续通入氮气，将所述的反应混合物冷却至38-40℃，加入所述反应混合物体积2-3倍的丙酮，快速搅拌至析出大量白色絮状物，抽滤，真空干燥，粉碎至200-300目，即得到壳聚糖-聚丙烯酰胺复合絮凝剂粉末；所述的复合絮凝剂的用量为40-50mg/L；采用壳聚糖-聚丙烯酰胺的共聚物可大大提高絮凝效果。[0013]进一步的，在上述方案中，步骤(3)所述复合絮凝剂的投放时间为投放混凝复配剂后1-2h，以混凝复配剂与复合絮凝剂的合理配比及延长复合絮凝剂的投放时间点的方法来解决在助凝期间矾花上浮的问题。[0014]进一步的，在上述方案中，步骤(3)所述的尾气处理装置内设置有固体吸附剂和液体净化剂；所述的固体吸附剂为膨润土、腐殖酸、铜藻基活性炭、陶瓷超细粉、氧化石墨烯以重量比3:2:2:1:1配比而成，所述的液体净化剂是浓度为7％的次氯酸钠溶液；固体吸附剂将导出的磷化氢气体吸附存储可以作为土壤肥料，因磷化氢还是有毒气体，所以为安全起见，在经固体吸附剂吸附后直接通入液体净化剂，对逸出的磷化氢气体完全处理。[0015]进一步的，在上述方案中，步骤(4)所述的精滤设备中所使用的滤膜为混合纤维脂滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜及聚氯乙烯滤膜中的任意一种，孔径大小为0.2-0.45um；可以过滤掉吸附后的活性炭颗粒，又因为孔膜的孔径小于大部分细菌的直径，所以还可以拦截残留的细菌，是净化水的最后一道工序和屏障。[0016]进一步的，在上述方案中，所述的精滤设备还包括一个磁化水装置，所述的磁化水装置由两组N，S极相对的特殊合金永磁材料制成的磁棒，按照N-S，N-S排列组成；磁化水装置使用磁棒不需要能源，降低成本，经磁化后的净化水用来浇灌田地可提高农作物的产率。[0017]本发明的有益效果为：(1)通过分步除磷法，先除磷的气态化合物后除磷的固态化合物，提高了除磷率的同时也减少了化学助凝剂的用量，减少二次污染；(2)采用臭氧-活性说 明 书2/7页4CN106673299A4炭-微波组合杀菌效率高，再经由精滤设备中的磁化水装置磁化后的净化水用来浇灌田地可提高农作物产率；(3)以混凝复配剂与复合絮凝剂的合理配比及延长复合絮凝剂的投放时间点的方法来解决在助凝期间矾花上浮的问题。具体实施方式[0018]实施例1：[0019]一种污水分步除磷净化工艺，所述的污水分步除磷及净化工艺包括：污水预处理工序、厌-好氧反应工序、分步除磷工序、污水净化处理工序，包含以下几个步骤：[0020](1)污水预处理工序：将污水口流出的原水经过粗栅格过滤掉固体杂物，经细栅格过滤掉泥砂后进入沉砂池，沉淀静置1h，将上层污水用水泵抽送至SBR反应器，底部沉淀物经脱水后运出；[0021](2)厌-好氧反应工序：将所述的上清液在SBR反应器中进行厌-好