一种耦合式污水脱磷净化再生处理工艺

摘要

本发明公开了一种耦合式污水脱磷净化再生处理工艺，以城市污水为处理对象；该再生处理方法包括a)初步沉淀、b）将污水中的磷转化为磷化氢除磷、c）磷化氢的转化、d)净化水的回收，将城市污水回收利用，并将污水处理后的污泥全部回收利用，去除有机污染物和脱氮。本发明克服现有常规生化处理工艺及膜生物反应器工艺通过排泥除磷存在的污泥处置难度大、占地大的缺陷，同时应用了新的混凝剂、吸附剂、絮凝剂更好的回收再生水，氮气—超声波—紫外组合消毒，并且将磷化氢转化成磷肥，填补了目前国内外磷化氢有效转化利用的空白。

主权项

一种耦合式污水脱磷净化再生处理工艺，其特征在于包括以下步骤：a) 初步沉淀：将污水管道收集的污水通过粗格栅过滤去除固体杂物后进入沉砂集水池，通过水泵将沉砂集水池污水抽取提升通过细格栅过滤泥砂后进入调整池，通过循环水泵及与循环水泵连接的射流器，向调整池底部装敷设的穿孔曝气管通水曝气及搅动水体，通过水泵水管出水；b）厌氧—好氧处理步骤a）得到的出水进入厌氧池停留1~2小时，再进入好氧池停留3~4小时，再进入第一沉淀池沉淀后上清液排入混凝池，第一沉淀池的污泥部分回流到厌氧池，剩余污泥进入污泥存放池；c）在混凝池中加入混凝剂、纳米级超微粉吸附剂、絮凝剂，促使水中的颗粒凝聚得混合液；然后将整个混合液引入第二沉淀池进行沉淀，并固、液分离得上清液，沉淀的固体物也进入污泥存放池；所述混凝剂采用聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚合氯化铝，硫酸铝、氯化铁的混合物；所述纳米级超微粉吸附剂由下述原料按所述重量份数比制备而成：三甲基硅烷基笼形聚倍半硅氧烷10~25份、纳米级活性炭粉末5~10份、纳米级硅藻土5~10份、活性黏土20~25份，在常温下混合反应制成；所述絮凝剂采用磁性絮凝剂；所述磁性絮凝剂的制备方法为：步骤1：将亚铁盐和三价铁盐按照摩尔比2∶3混合，加热搅拌升温至55℃，缓慢加入氢氧化钠或氨水，调整总铁与碱的摩尔比为1∶4～1∶3，熟化0.5～5小时；再加入酸调节母液为酸性，加入母液重量的3％～10％的双氧水或鼓入空气将亚铁离子全部氧化为三价铁，得到含有磁粉的胶状絮凝剂；用质量百分比浓度为92％～97％的硫酸溶解废水中的含铁絮体，过滤，得到亚铁盐和铁盐；并利用空气部分氧化成硫酸铁或氯化铁；步骤2：将上述的硫酸铁或氯化铁和含铁品位重量百分比55％～70％且粒度在380目～500的磁铁矿粉按重量比30‑5∶1混合，得到多组絮凝剂，都能用于步骤c）作为磁性絮凝剂；步骤3：用上述多组絮凝剂分别处理含铁废水，根据浊度和含铁量确定磁性絮凝剂的加入量低于20mg/L，进行搅拌，加入碱调节pH为8～10，先快速搅拌然后慢速搅拌，然后放入装有表面磁场为0.2～1.5T的永磁铁的沉淀池内，静止沉淀；步骤4：待上清液澄清后，将水放出或利用真空吸出；移开磁场装置利用机械或风扫回收沉淀下来的絮体，或不移动磁场装置直接进行下一步；步骤5：用酸溶解废水中的含铁絮体，过滤，得到亚铁盐和铁盐；再按步骤1）‑2）制备磁性絮凝剂；步骤3）至5）实现磁性絮凝剂的重复循环利用；d) 氮气—超声波—紫外组合消毒：对上述步骤c）得到的上清液进行氮气—超声波—紫外组合消毒，即一边使用紫外光照射紫外消毒，一边通入氮气，一边超声波振荡，使用搅拌器充分搅拌30‑60分钟，进行全面消毒，后沉淀1‑1.2小时，精滤，去除水中的剩余杂质，得到处理回收的净化水；对步骤b）、c）中进入污泥存放池的剩余污泥进行深度处理，半封闭污泥存放池，往污泥存放池中通入气体磷化氢并搅拌，磷化氢被吸附到污泥颗粒上，形成基质结合态磷化氢MBP，再加入土壤吸附剂，通过磷化氢在土壤吸附剂的吸附储藏，施用到土壤中，土壤吸附剂中的磷化氢将转变为被农作物吸收利用的活性磷酸盐，其中土壤中的氧化剂能将磷化氢氧化为磷酸盐，即磷肥，用于缺磷土壤或者磷以无效形式存在的土壤；所述土壤吸附剂为草炭与腐殖酸的混合物。