处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置、工艺

技术领域

本发明属于高氨氮污水生物处理技术领域，具体涉及处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置、工艺。

背景技术

近年来，城市进程不断推进固体废物与日均增，为提高固体废物资源化、减量化、无害化，逐步推行垃圾分类政策的落实，厨余/餐厨垃圾总量与日俱增，厨余/餐厨垃圾采用预处理后液相制沼成为有机固废处理行业的主要工艺。而生活垃圾卫生填埋成为主要处理方式之一。为保证厨余/餐厨垃圾废水厌氧运行稳定，出水SCOD浓度控制在3000~5000mg/L，NH

两级A/O生物处理系统利用释磷菌和聚磷菌先释放后吸收至污泥中，通过排泥实现除磷目的。当污水中有足够的有机碳源时，主要采用生物法除磷能去除一部分，主流工艺采用气浮加药除磷，这种方式运行成本高，磷资源不能利用，产泥量大。两级A/O生物处理技术还存在成本高，脱氮效率低的问题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置，本发明的第二个目的是提供处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷工艺，本发明能提高系统处理效率，适用于对低碳氮比、总磷高的高浓污水进行脱氮除磷。

本发明提供一种处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置，包括IC厌氧罐，IC厌氧罐通过旋振筛连接一体式沉淀池一，所述一体式沉淀池一通过中温超滤膜，所述中温超滤膜通过除磷器连接接触氧化系统，所述接触氧化系统通过脱氮系统连接一体式沉淀池二，所述一体式沉淀池二通过硫自养反硝化器连接清水池；所述接触氧化系统包括接触氧化池一，所述接触氧化池一用于缺氧反硝化，所述接触氧化池一连接所述接触氧化池二，所述接触氧化池二为好氧生物接触氧化池；所述脱氮系统包括厌氧氨氧化池。

于本发明一实施例中，所述IC厌氧罐还连接所述中温超滤膜，所述IC厌氧罐还连接强制循环泵，所述IC厌氧罐内设有中央搅拌器；所述一体式沉淀池一还通过厌氧污泥泵连接外部的脱泥系统。

于本发明一实施例中，所述除磷器包括除磷罐和搅拌器，所述搅拌器底部设有桨叶，所述搅拌器从所述除磷罐顶部的中心位置穿入所述除磷罐的反应区内；所述除磷罐的底部设有锥斗，所述锥斗的下部连接气动刀闸阀，所述气动刀闸阀连接分离器。

于本发明一实施例中，所述除磷罐的一侧设有进料槽，所述除磷罐的另一侧设有出料口，所述除磷罐还设有除磷药剂口，所述除磷罐内设有卸料板，所述卸料板包括中间部和所述中间部两端的活动板，所述中间部被卸料板活动螺栓倾斜一定角度固定在所述除磷罐上，两端的所述活动板自然下垂和所述锥斗内壁接触形成闭合状态，所述活动板连接卸料板手动葫芦的一端，所述卸料板手动葫芦的另一端固定在所述除磷罐外。

于本发明一实施例中，所述接触氧化池一包括进水槽和旋流曝气器以及接触氧化池出水孔，所述旋流曝气器用于提供微曝气条件，所述接触氧化池一还包括鲍尔环填料模块，所述鲍尔环填料模块用于放置填料，所述鲍尔环填料模块包括多组鲍尔环填料，多组鲍尔环填料之间通过上下模块连接器连接，所述接触氧化池一底部设有接触氧化池排泥管；所述接触氧化池二包括弹性立体填料模块，所述弹性立体填料模块包括多组弹性立体填料，多组所述弹性立体填料之间也通过上下模块连接器连接，所述弹性立体填料模块的下方设有纳米曝气管，所述接触氧化池二底部也设有所述接触氧化池排泥管，所述接触氧化池排泥管也通过所述厌氧污泥泵连接外部的脱泥系统。

于本发明一实施例中，所述接触氧化池二还包括接触氧化池污泥分离槽，所述接触氧化池污泥分离槽内设有在线仪表探头，所述在线仪表探头和在线检测仪器以及曝气风机联锁控制。

于本发明一实施例中，所述厌氧氨氧化池内设有多组填料装置，每组填料装置包括上部厌氧氨氧化填料模块和下部厌氧氨氧化填料模块，所述上部厌氧氨氧化填料模块和所述下部厌氧氨氧化填料模块之间用上下填料膜块连接器连接，所述填料装置底部还设有微孔曝气盘，所述脱氮系统还包括厌氧氨氧化池出水孔和厌氧氨氧化池进水孔。

于本发明一实施例中，所述IC厌氧罐通过厌氧出料泵连接所述旋振筛，所述一体式沉淀池一通过沉淀出料泵一连接所述中温超滤膜，所述中温超滤膜为超滤膜系统，所述脱氮系统通过厌氧氨氧化出料泵连接所述一体式沉淀池二，所述一体式沉淀池二还连接厌氧氨氧化颗粒污泥泵，所述一体式沉淀池二还通过沉淀出料泵二连接所述硫自养反硝化器，所述清水池还连接清水泵，所述硫自养反硝化器还连接所述接触氧化系统，所述一体式沉淀池二还连接所述接触氧化系统。

本发明还提供一种处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷工艺，在该工艺中使用所述处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置，该工艺包括如下步骤，高浓污水/高浓度废水经过IC厌氧罐发酵后进入旋振筛去除大颗粒物料，得到去除大颗粒物料的液相，所述去除大颗粒物料的液相流入所述一体式沉淀池一去除细小悬浮物，得到分离后的沉淀清液和分离后的污泥，所述分离后的污泥进入外部的脱泥系统，所述分离后的沉淀清液进入所述中温超滤膜进行固液分离，得到清液和部分浓缩液，所述部分浓缩液回流至IC厌氧罐，所述清液进入所述除磷器进行除磷，生成鸟粪石结晶体，还得到除磷后的污水，所述除磷后的污水进入接触氧化系统进行短程硝化，并去除有机质及悬浮物，多余的污泥进入外部的脱泥系统，处理后的污水进入所述脱氮系统和所述一体化沉淀池二脱氮，再进入所述硫自养反硝化器进行硫自养反硝化脱余氮，过滤后的污水进入所述清水池。

所述除磷器内装有填料一，所述填料一包括网状聚氨酯填料、网状海绵除磷脱氮填料中的至少一种，所述网状海绵除磷脱氮填料的原料包括以下重量份的组分：聚醚多元醇70~100份、水3~6份、催化剂1~2份、表面活性剂1~2份、填充剂2~5份、镁盐5~20份、硫铁矿粉5~20份；所述网状海绵除磷脱氮填料的制备方法包括以下步骤：按比例将原料搅拌，制得混合预试剂；将所述混合预试剂进行发泡，得到所述网状海绵除磷脱氮填料。

于本发明一实施例中，所述催化剂包括胺类催化剂，所述胺类催化剂包括三乙胺、亚乙基二胺、醇胺中的至少一种；所述表面活性剂包括开孔剂、硅油中的至少一种，所述开孔剂包括脂肪酸碱金属盐、煤油、矿物油中的至少一种，所述硅油包括硅油L580；所述填充剂包括轻质碳酸钙、硅石灰、膨润土中的至少一种，所述填充剂的粒径为200~500目；所述镁盐包括氢氧化镁、氯化镁、硫酸镁中的至少一种，所述镁盐的粒径为200~500目；所述硫铁矿粉的粒径为200~500目，所述网状海绵除磷脱氮填料的制备方法包括以下步骤：按比例将原料在1000~2000r/min条件下搅拌20~40min，制得混合预试剂；将所述混合预试剂进行发泡，将高压反应釜升温至150±5℃后，将混合预试剂与40~60份的甲苯二异氰酸酯，在3000~4000r/min条件下搅拌5~8s，迅速倒入至已升温至150±5℃的高发反应釜，并将二氧化碳加压3~7MPa后通入高压反应釜中，保压30~60min后，将高压反应釜内的压力瞬间减压释放获得初期网状海绵除磷脱氮填料，冷却至常温，将初期网状海绵除磷脱氮填料剪切成边长20~30mm的正方形填料，得到所述网状海绵除磷脱氮填料。

于本发明一实施例中，所述IC厌氧罐的运行指标包括，

进料负荷OLR:5~10kg/m

所述中温超滤膜的运行指标包括：超滤产水率：50%~70%，产水通量：60~110LMH，运行温度：50~60℃，管道流程4~6m/s，出水SS<500mg/L，当产水通量减少10%~20%时，进行化学清洗；

所述接触氧化系统的运行指标包括：曝气比控制在3：1~10:1，溶解氧控制在0.5~0.7mg/L；五日生化需氧量填充容积负荷0.2~1.5kgBOD

所述厌氧氨氧化池的运行指标包括：进水硝态氮：400 mg/L；碱度：≥1700 mg/L；pH>7.2，运行温度控制在30℃~37℃；出水硝态氮：70 mg/L；碱度：无要求；pH>6-9；反应器：直径×高度=0.5 m*2.5 m，其中填料高度2 m；水利停留时间：4-6 h；容积负荷：0.8~1.3 kgN/m3·d；进水形式：升流式；反冲洗：采取升流式高速水流反冲洗的方式，1-2月反冲洗一次，反冲洗强度为7~10 L/(m2·s)，冲洗时间是3~5 min。

需要说明的是，在本发明中，两级A/O生物处理系统利用释磷菌和聚磷菌先释放后吸收至污泥中，通过排泥实现除磷目的。当污水中有足够的有机碳源时，主要采用生物法除磷能去除一部分，主流工艺采用气浮加药除磷，这种方式运行成本高，磷资源不能利用，产泥量大。在沼液中游离氨氮浓度高、总磷浓度低，本发明利用鸟粪石结晶原理，通过投加镁盐将控制Mg:P质量在1.1：1~1.5：1时，在破解鸟粪石结晶的镁盐限制因素后出水总磷降到10mg/L以下，通过分离回收鸟粪石结晶体实现资源化利用。

两级A/O生物处理技术存在成本高，脱氮效率低的问题，为实现污水处理的可持续化发展，本发明利用低能耗高效的短程硝化生物接触氧化池+厌氧氨氧化池+硫自养反硝化组合工艺进行解决。在沼液经过固液分离后，进入生物接触氧化池利用异养菌COD，同时在微氧环境下氨氧化细菌将NH

本发明的有益效果是：

1）针对厨余/餐厨垃圾中含有丰富的P元素，通过除磷反应器后将磷元素转化成鸟粪石，鸟粪石中磷元素含量占比60%以上，鸟粪石可作为一种磷肥生产的原材料或缓释肥料，用于农作物生长。实现餐厨废水变废为宝，实现资源化，同时从根本上解决了后端工艺管道鸟粪石结垢问题。

2）通过一体式沉淀池+超滤膜对沼液进行固液分离，固体回流至厌氧系统，进一步将有机质转化为沼气，有机质转化率提高到5%~10%。采用膜分离方式，相对常规投加絮凝剂进行离心机分离，运行成本至少节省20元/吨。同时避免了投加絮凝剂药剂对后续污水生化系统的影响。膜产水的SS<500mg/L，从根本上解决了，因进水高SS引发高产泥量，导致接触氧化池和厌氧氨氧化池的微生物无法富集的运行问题。

3）接触氧化系统和脱氮系统内填料采用模块化形式，结构简单、安装方便。已培育好的微生物菌种模块，可以菌种进行外售，同时可作为新项目的微生物菌种培育基地。

4）本项目运行成本低，相比常规采用两级A/O运行工艺，本发明工艺排泥量不到前者的10%；两级A/O汽水比控制在20：1以上，本发明汽水比不到其一半；两级A/O工艺为实现脱总氮需要外加碳源药剂费30~50元/吨水，本发明工艺无需外加碳源。本发明污水总运行成本是两级A/O工艺的15%~30%。

5）采用硫自养反硝化工艺替代了常规的A/O系统，运行成本减低70%~80%，运行维保简单。

综上，本发明适用于小型餐厨处理项目，运行稳定，副产品也能有效处理。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的工艺流程示意图；

图2是本发明的装置整体结构示意图；

图3是本发明的图2中的A部局部放大图；图3中的左侧文字为高浓度废水，右侧文字为脱泥系统；

图4是本发明的图2中的B部局部放大图；图4中的文字为鸟粪石颗粒外售；

图5是本发明的图2中的C部局部放大图；图5中的左侧文字为颗粒污泥外售，右侧文字为清水达标排放；

图6是本发明的除磷器结构示意图；

图7是本发明的接触氧化系统和脱氮系统结构示意图；

图8是本发明的原理示意图；

图中标记为：1.IC厌氧罐；2.中央搅拌器；3.强制循环泵；4.厌氧出料泵；5.旋振筛；6.一体式沉淀池一；7.厌氧污泥泵；8.沉淀出料泵一；9.中温超滤膜；10.除磷器；10-1.除磷罐；10-2.搅拌器；10-3.卸料板手动葫芦；10-4.除磷药剂口；10-5.进料槽；10-6.出料口；10-7.卸料板；10-8.卸料板活动螺栓；10-9.气动刀闸阀；11.分离器；12.接触氧化系统；12-1.进水槽；12-2.旋流曝气器；12-3.接触氧化池出水孔；12-4.鲍尔环填料模块；12-5.接触氧化池一；12-6.上下模块连接器；12-7.纳米曝气管；12-8.接触氧化池排泥管；12-9.接触氧化池二；12-10.弹性立体填料模块；12-11.在线仪表探头；12-12.接触氧化池污泥分离槽；13.脱氮系统；13-1.厌氧氨氧化池进水孔；13-2.微孔曝气盘；13-3.下部厌氧氨氧化填料模块；13-4.上部厌氧氨氧化填料模块；13-5.厌氧氨氧化池；13-6.上下填料膜块连接器；13-7.厌氧氨氧化池出水孔；14.曝气风机；15.厌氧氨氧化出料泵；16.一体式沉淀池二；17.厌氧氨氧化颗粒污泥泵；18.沉淀出料泵二；19.硫自养反硝化器；20.清水池；21.清水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中所使用的设备和材料若如无特别说明，均可容易地从商业公司获取。

下述中，IC厌氧罐1、强制循环泵3、旋振筛5、一体式沉淀池或一体化沉淀池、中温超滤膜9、手动葫芦/手拉葫芦、活动螺栓、气动刀闸阀10-9、旋流曝气器12-2、鲍尔环填料、缺氧反硝化接触氧化池、好氧生物接触氧化池、弹性立体填料、纳米曝气管12-7、厌氧氨氧化池13-5、硫自养反硝化器19的基本工作原理/基本结构为公知，不多赘述。

厌氧出料泵4为出料泵，卸料板手动葫芦10-3为手动葫芦/手拉葫芦，卸料板活动螺栓10-8为活动螺栓，鲍尔环填料模块12-4为鲍尔环填料，接触氧化池一12-5为缺氧反硝化接触氧化池，接触氧化池二12-9为好氧生物接触氧化池。一体式沉淀池一6和一体式沉淀池二16都为一体式沉淀池或一体化沉淀池。

实施例1

参照图2，处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷装置，包括IC厌氧罐1。

参照图2和图3，IC厌氧罐1内中心部设有中央搅拌器2。IC厌氧罐1的顶部设有上部排料口，IC厌氧罐1的顶部设有下部排料口。

IC厌氧罐1管道式连接强制循环泵3。IC厌氧罐1通过厌氧出料泵4连接旋振筛5，具体为：IC厌氧罐1管道式连接厌氧出料泵4，厌氧出料泵4管道式连接旋振筛5。旋振筛5的内部结构从上至下包括：筛体、振动源、筛底。筛体包括筛框、筛面和筛网，筛网上成型后有筛孔。振动源为电机，电机轴承上下安装有重锤。筛底包括积液斗，旋振筛5底部设有积液斗，旋振筛5还设有渣斗。

旋振筛5管道式连接一体式沉淀池一6，一体式沉淀池一6为斜板沉淀池，斜板沉淀池的切斜角度为90°，一体式沉淀池一6包括进水区、沉淀区、出水区、集泥区，进水区包括进水挡板，进水区连接沉淀区，在沉淀区内装设一组平行板或一组方形管道，平行板或方形管道外设有溢流板，溢流板连接存储箱，存储箱用于存储沉淀后的清流。沉淀区连接集泥区，集泥区包括污泥斗，污泥斗用于收集沉淀后的污泥，污泥斗连接厌氧污泥泵7，厌氧污泥泵7管道式连接外部的脱泥系统。

参照图2和图4，存储箱连接出水区，出水区管道式连接沉淀出料泵一8，沉淀出料泵一8管道式连接中温超滤膜9。中温超滤膜9为超滤膜系统，超滤膜系统包括多个耐50~70℃的管式超滤膜组合而成超滤膜组件，超滤膜能用于过滤，超滤膜组件配套超滤循环泵，超滤膜组件管道式连接超滤循环泵。中温超滤膜9还管道式连接IC厌氧罐1的上部。中温超滤膜9还管道式连接除磷器10，除磷器10包括除磷罐10-1，除磷罐10-1的一侧设有进料槽10-5，除磷罐10-1的另一侧设有出料口10-6，除磷罐10-1的顶部设有除磷药剂口10-4，除磷药剂口10-4的数量可为2个；除磷罐10-1的底部设有锥斗，锥斗的下部连接气动刀闸阀10-9，气动刀闸阀10-9管道式连接分离器11。除磷罐10-1内设有反应区。

参照图2~4和图6，除磷器10还包括搅拌器10-2，搅拌器10-2底部设有桨叶，搅拌器10-2从除磷罐10-1顶部的中心位置穿入除磷罐10-1的反应区内，除磷罐10-1内的底部设有卸料板10-7，卸料板10-7包括两端的活动板和中间的中间部，中间部被卸料板活动螺栓10-8倾斜一定角度固定在除磷罐10-1上，两端的活动板自然下垂和锥斗内壁接触形成闭合状态，卸料板活动螺栓10-8为活动螺栓。活动板连接卸料板手动葫芦10-3的一端，卸料板手动葫芦10-3的另一端固定在除磷罐10-1外的顶部。卸料板手动葫芦10-3即为手动葫芦/手拉葫芦。

参照图2~4和图6~图7，除磷器10的出料口10-6管道式连接接触氧化系统12，接触氧化系统12包括接触氧化池一12-5，接触氧化池一12-5用于缺氧反硝化，接触氧化池一12-5又为缺氧反硝化接触氧化池，接触氧化池一12-5包括进水槽12-1、旋流曝气器12-2，旋流曝气器12-2用于提供微曝气条件。接触氧化池一12-5还包括鲍尔环填料模块12-4，鲍尔环填料模块12-4为鲍尔环填料，鲍尔环填料模块12-4用于放置填料，鲍尔环填料模块12-4的材质为PP，鲍尔环填料模块12-4包括两组鲍尔环填料，两组鲍尔环填料之间通过上下模块连接器12-6连接。接触氧化池一12-5底部设有接触氧化池排泥管12-8。

接触氧化系统12还包括接触氧化池二12-9，接触氧化池二12-9管道式连通接触氧化池一12-5的接触氧化池出水孔12-3。接触氧化池二12-9为好氧生物接触氧化池，接触氧化池二12-9包括弹性立体填料模块12-10，弹性立体填料模块12-10包括两组弹性立体填料，两组弹性立体填料之间通过上下模块连接器12-6连接。弹性立体填料模块12-10的最下方设有纳米曝气管12-7。接触氧化池二12-9底部设有接触氧化池排泥管12-8。

接触氧化池排泥管12-8管道式连接外部的脱泥系统，接触氧化池二12-9还包括接触氧化池污泥分离槽12-12，接触氧化池污泥分离槽12-12内的上方设有NH

接触氧化池污泥分离槽12-12连通脱氮系统13的厌氧氨氧化池进水孔13-1，脱氮系统13还包括厌氧氨氧化池13-5，厌氧氨氧化池13-5内设有两组填料装置，每组填料装置包括上部厌氧氨氧化填料模块13-4和下部厌氧氨氧化填料模块13-3，上部厌氧氨氧化填料模块13-4和下部厌氧氨氧化填料模块13-3之间用上下填料膜块连接器13-6连接。上下填料膜块连接器13-6可为螺栓连接器。填料装置底部还设有微孔曝气盘13-2。脱氮系统13还包括厌氧氨氧化池出水孔13-7。

厌氧氨氧化池出水孔13-7管道式连接厌氧氨氧化出料泵15，厌氧氨氧化出料泵15管道式连接一体式沉淀池二16，一体式沉淀池二16的结构和一体式沉淀池一6相同。一体式沉淀池二16还管道式连接厌氧氨氧化颗粒污泥泵17，一体式沉淀池二16还管道式连接沉淀出料泵二18，沉淀出料泵二18管道式连接接触氧化池一12-5，沉淀出料泵二18还管道式连接硫自养反硝化器19，硫自养反硝化器19包括活性生物填料，活性生物填料用于脱氮，硫自养反硝化器19的底部布水管，水管上设有活性生物填料，活性生物填料上面加一层不锈钢筛板，不锈钢筛板上面设有滤床，滤床上面设有出水槽。硫自养反硝化器19还连接外部的反冲洗设备，反冲洗设备用于对硫自养反硝化器19进行反冲洗。硫自养反硝化器19还连接所述接触氧化系统12。

硫自养反硝化器19的出水槽管道式连接清水池20，清水池20管道式连接清水泵21。曝气风机14连接接触氧化系统12和脱氮系统13以及硫自养反硝化器19来控制整体的曝气量。

上述设备的具体工艺和参数在下述运行步骤中详细阐述。

参照图1，处理高浓污水的短程硝化/厌氧氨氧化-硫自养反硝化耦合鸟粪石法的脱氮除磷工艺，结合上述的装置，工艺/运行步骤包括：

S1：高浓污水/高浓度废水经过IC厌氧罐1发酵。从IC厌氧罐1上部进料（高浓污水），经IC厌氧罐1内中央搅拌器2搅拌混合，罐内保持完全混合状态，为提高处理负荷，在外部设置强制循环泵3，保持IC厌氧罐1内截面的上升流速为2~10m/s。高浓污水（主要含有碳水化合物、蛋白质、脂肪）进入IC厌氧罐1经过各类微生物的分解代谢后产甲烷、二氧化碳以、硫化氢、水。

上部排料口：可定期从顶部排料，避免顶部浮渣结壳，减少对厌氧的不利影响。

下部排料口：通过中央搅拌器2和强制循环泵3的结合搅拌作用下，实现IC厌氧罐1罐内砂砾悬浮，通过底部排料将砂砾排出系统。

通过上部和下部排料的交替操作，从而解决IC厌氧罐1罐顶部浮渣结壳和底部积砂的问题。

经中温超滤膜9浓缩分离后，浓缩液回流至IC厌氧罐1上部，进一步提高有机质进一步发酵产沼量。

S2：IC厌氧罐1出料至旋振筛5去除大颗粒物料。由厌氧出料泵4从IC罐上部或下部出料口泵送物料至旋转筛5，旋振筛5在高速旋转下粒径小于0.6mm的液相穿过筛孔滴漏至积液斗，固相通过筛面的被旋转振5动力挤压脱水后甩至出渣斗，渣斗中残渣外运处置，可用污泥/残渣外运车外运残渣。

具体为：旋振筛5利用电机轴承上下安装的重锤（不平衡锤），将电机的旋转运动转为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把各个运动通过塞筒传递给筛面，使物料在筛面上做外渐开线运动，同时给筛面上颗粒物旋转动能，使筛上纤维类物料滚成球状，球状物料内外层形成挤压实现物料脱水，另外粗大砂砾直接被甩至出渣口。筛面球状物料在离心力的作用下做切线运动，从而被甩至出渣口。而液相通过筛孔滴至积液斗，通过重力流至一体式沉淀池一6进行自然沉降分离。

为避免筛网上悬浮物对筛孔进行堵塞，运行8~12h进行一次自动冲洗，冲洗水压要求0.2~0.35MPa，旋转自动喷头，喷头距离筛面0.1~0.15m，自来水冲洗时间1~5min。

S3：旋振筛5中去除大颗粒物料的液相重力流入一体式沉淀池一6去除细小悬浮物。

具体为：经旋振筛5分离后的污水进入一体式沉淀池一6，在一体式沉淀池一6的沉淀池的进水挡板的减速缓冲下，污水从进水挡板底部缓慢均匀进入沉淀区内，在沉淀区内装设一组平行板(或一组方形管道)使被处理的水与沉降的污泥在沉淀浅层中相互运动并分离。经过浅层分离后的液相水平流至出水端的圆形（或三角形型）溢流板进行分离，分离后的沉淀清液流至沉淀池的存储箱内，通过沉淀出料泵8泵送至中温超滤膜9。污水通过分离的污泥汇集到污泥斗，污泥斗内的污泥通过厌氧污泥泵7输送至外部的脱泥系统，脱泥清液回流至一体式沉淀池一6的储存箱内，干污泥外运处置。

S4：中温超滤进行固液分离。

具体为：一体式沉淀池一6的存储箱内液相通过沉淀出料泵8输送至中温超滤膜9，然后液相经中温超滤膜9内超滤循环泵加压后输送超滤膜元件的布水端口，均匀进入8mm（或12.5mm）膜管内，在0.3~0.45bar压力下悬浮物被0.02微米膜孔拦截，直径小于0.02微米的液相透过膜孔，清液输送至除磷器10，部分浓缩液回流外排至IC厌氧罐1，其余浓缩液回流至超滤循环泵内。

S5：除磷器进行除磷

除磷器10内装有填料，中温超滤产水进入除磷器10内的进料槽10-1中，在进料槽10-1挡板缓冲作用下物料从进料槽10-1底部进入除磷罐10-1的反应区内，同时从除磷药剂口10-4内按进水的Mg：P=1.1~1.5投加镁盐，在反应区内搅拌器10-2搅拌混合下，游离NH

其中，除磷器10内填料一组成：多孔悬浮球内分别设置塑料空心浮球、网状聚氨酯填料和网状海绵除磷脱氮填料。

网状海绵除磷脱氮填料生产步骤：（1）利用搅拌器将聚醚多元醇70~100份、水3~6份、催化剂1~2份、表面活性剂1~2份、填充剂2~5份、镁盐5~20份、硫铁矿粉5~20份，在1000~2000r/min条件下搅拌30min，制得混合预试剂。其中，催化剂采用胺类催化剂，如三乙胺、亚乙基二胺、醇胺；表面活性剂是特殊的开孔剂、硅油，硅油包括硅油L580，开孔剂包括脂肪酸碱金属盐、煤油、矿物油；填充剂是轻质碳酸钙、硅石灰、膨润土，粒径400目；镁盐是氢氧化镁、氯化镁、硫酸镁，粒径400目；硫铁矿粉，粒径400目。

（2）采用超临界CO

（3）在网状海绵除磷脱氮填料的孔穴中加入镁盐、铁盐，使其溶解至混合液中，游离的铁盐与磷酸根反应生成磷酸铁盐沉淀，沉淀悬浮在填料四周；同时游离的镁离子与磷酸根、氨根离子反应生成六水合磷酸氨镁盐，六水合磷酸氨镁盐以沉淀的磷酸铁盐为晶体核，晶体核碰撞在除磷组合填料中多孔悬浮球骨架上。在多孔悬浮球骨架上的晶体逐步长大，直到排出系统。实现去除氨氮和总磷。

当填料晶体成长足够大时，填料晶体重力大于搅拌器10-2的推力，填料结晶体沉淀在最低点的卸料板10-7上方。通过卸料板手动葫芦10-3上提卸料板10-7，在卸料板活动螺栓10-8的支持下卸料板10-7往上打开一个出口，即为卸料板10-7的活动板被向上拉起，拉起后卸料板10-7的活动板保持在向下微倾斜的状态，大的填料晶体在搅拌器10-2的推力下，向两边的出口排至锥斗内，此出口即为卸料板10-7打开的出口。

当卸完沉底的填料晶体后，将卸料板手动葫芦10-3下放，关闭卸料板10-7的出口。在锥斗下方设置交错开启的气动刀闸阀10-9，先开上部气动刀闸阀10-9，间隔1~2分钟后关闭上部气动刀闸阀10-9，然后打开下部气动刀闸10-9将含填料结晶体排至分离器11。分离器11将填料晶体从液相中捞出，成长达标的填料结晶体外售，颗粒小的回至除磷器10。每间隔1周~2周排一次填料结晶体，同时往除磷罐10-1内外加排出填料结晶体总体积的一半的填料。分离除的填料结晶体，经过105℃烘干、振捣，重复多次后，含磷晶体粉末从填料表面脱落，分离后的除磷填料可回用至除磷器10中。含磷晶体粉末中磷元素占比超过80%，实现磷资源的回收。

鸟粪石结晶化学反应式：

。

进水总磷：50~100mg/L，出水总磷:6~8mg/L，总磷去除率88%~92%。

S6：生物接触氧化池短程硝化，并去除有机质及悬浮物

经除磷器10去除总磷后的污水和沉淀出料泵二18的回流液混合流入至进水槽12-1，从进水槽底部进入反应池底部，在旋流曝气器12-2的微曝气条件，溶解氧浓度0.5~0.7mg/L之间，反硝化细菌利用系统进水中的有机碳源对沉淀出料泵二18的回流液中NO

缺氧反硝化接触氧化池，即接触氧化池一12-5：鲍尔环填料模块12-4采用组合型悬浮填料，鲍尔环填料模块12-4的PP空心球形内设置小块的聚氨酯生物填料，每个球形填料用绳串起，每串球形组合填料两端固定在鲍尔环填料模块12-4的模组架上。球形填料附着的异养菌先的氧分子对污染物进行吸附捕捉，并进行新陈代谢，因混合液中处于微氧环境，导致球形填料表面附着的异养菌受限溶解氧，形成球形组合填料从外至内溶解氧浓度逐步降低，而球形填料表面微生物只能吸附降解一部分有机污染物，另外大部分有机物污染透过球形表面缝隙渗入聚氨酯填料附近。在缺氧环境下，反硝化细菌利用有机物将厌氧氨氧化出水中残留的NO

好氧生物接触氧化池，即接触氧化池二12-9，在弹性立体填料模块12-10膜组件最下方设置纳米曝气管12-7，随纳米气泡受上升浮力的影响，气泡对弹性立体填料附着的污泥团进行供氧，维持溶解氧在0.7~1.0mg/L之间的微氧环境，异养菌利用污水中有机质进行新陈代谢，氨氧化菌自养将NH

接触氧化池的出水通过接触氧化池污泥分离槽12-12时，污水中夹带的污泥颗粒被接触氧化池污泥分离槽12-12中挡板减速分离，污泥做倒“U”型运动回流至接触氧化池二12-9内，分离后的水溢流至接触氧化池一12-5内。

在接触氧化池污泥分离槽12-12上方布置NH

S7：厌氧氨氧化池脱氮

厌氧氨氧化池13-5内填料装置采用组合型悬浮填料，PP空心球形内设置小块的聚氨酯生物填料，每个球形填料用绳串起，每串球形组合填料两端固定在模组架上，每个膜架分上下两层，用螺栓连接器联接。污水从接触氧化池污泥分离槽12-12经厌氧氨氧化池进水孔13-1底部进入厌氧氨氧化池13-5内，污水中悬浮的污泥颗粒附在已接种厌氧氨氧化菌的填料表面上，微生物菌胶团从外至内溶解氧逐步降低，溶解氧控制在0.5~0.8mg/L。在厌氧氨氧化池13-5内NH

从填料上脱落的厌氧氨氧化菌泥随出水流至一体式沉淀池二16，一体式沉淀池二16的斜板内富集的厌氧氨氧化菌泥进行收集，可对外销售；而沉淀箱清液回流至接触氧化池一12-5，反硝化细菌利用来水中有机质作为碳源进行反硝化脱氮，并产生碱度。厌氧氨氧化池13-5出水中92%~95%TN转化为N

S8：硫自养反硝化脱余氮

硫氧化细菌可在缺氧或厌氧条件下利用单质硫作为电子供体，通过还原态硫获取能量，同时以硝酸盐作为电子受体，利用无机碳（CO

底部布水：穿孔管布水，开孔方向垂直45度，两排，材质用不锈钢防腐材质。填料上面加一层不锈钢筛板，筛板孔径50 mm，防止硫自养反硝化器19的滤床移动。在滤床上面设置到出水槽。当出水位置高度高过反冲洗时滤料膨胀高度时，进行反冲洗。反冲洗的污水回流至接触氧化池一12-5内。

S9：清水达标排放

硫自养反硝化器19过滤后的污水进入清水池20，检测达标，则用清水泵21将清水池20内的清水泵出排放。

实施例2

在本实施例中，S1中，IC厌氧罐1的运行指标如下，下述指标中的英文缩写为污水处理中的通用缩写，具体含义不多赘述。

进料负荷OLR:5~10kg/(m

吨进水沼气量：80~110m

实施例3

在本实施例中，S2中，旋振筛5的运行指标如下：进料SS=10.8g/L，液相SS=9.8g/L，旋振筛的SS去除率9.3%，残渣含水率85%。另外，旋振筛5的筛网孔径可根据物料特性选择。

实施例4

在本实施例中，S3中，一体式沉淀池一6的运行指标如下：

一体式沉淀池一6清液SS=6g/L，SS去除率38.7%。一体式沉淀池一6排泥量为进水量的20%，脱泥清液SS为5g/L。

实施例5

在本实施例中，S4中，中温超滤膜9的运行指标如下：超滤产水率：50%~70%，产水通量：60~110 LMH，LMH为每平方米每小时的水通量单位；运行温度：50~60℃，管道流程4~6m/s。出水SS<500mg/L。当产水通量减少10%~20%时，进行化学清洗。超滤膜元件可采用PDEF高分子材料。

清洗方式如下：清液水冲洗周期：30min~120min/8h。化学清液周期：2周~1月/次，化学清液方式：酸洗4~12h，用柠檬酸或盐酸pH调到2.0；碱洗4~12h，碱液或片碱pH调到13.0和0.03%~0.1%的次氯酸钠；酸洗4~12h，用柠檬酸或盐酸pH调到2.0；产水回流至清液水箱，超滤泵循环。化学清洗的时间可根据实际产水通量确定。

实施例6

在本实施例中，S5中，除磷器10的运行指标如下：进水总磷：50~125mg/L，出水总磷:6~8mg/L，总磷去除率88%~92%。

对比例1：

目前厌氧沼液采用投加PAC（800~1300ppm）和PAM（100~300ppm）混凝絮凝后，泵入至二相离心机分离后，沼液出水总磷在16.0~26mg/L，总磷去除率76%~85%。具体参数如下述表1：

表1

结果分析：将对比例1和本发明的实施例对比发现，本发明中温超滤膜9结合除磷器10对总磷物明显去除效果。

实施例7

在本实施例中，S6中，将好氧接触氧化池控制在短程硝化和同时阶段同步硝化反硝化的功能。接触氧化池一12-5和接触氧化池二12-9的填料采用模块，上下部用螺栓连接。曝气比控制在3：1~10:1，溶解氧控制在0.5~0.7mg/L。五日生化需氧量填充容积负荷0.2~1.5kgBOD

实施例8

在本实施例中，S7中，具体运行参数为：去除1g硝态氮需要3g自养脱氮填料，4.57g碱度；进水硝态氮：400 mg/L；碱度：≥1700 mg/L；pH>7.2，运行温度控制在30℃~37℃。出水硝态氮：70 mg/L；碱度：无要求；pH>6-9。反应器：直径×高度=0.5 m*2.5 m，（其中填料高度2 m）；水利停留时间：4-6 h；

容积负荷：0.8~1.3 kg N/m3·d；进水形式：升流式；反冲洗：采取升流式高速水流反冲洗的方式，1-2月反冲洗一次，反冲洗强度为7~10 L/(m2·s)，冲洗时间是3~5 min。实现出水水质COD<400mg/L，TN<45mg/L，TP<1.5mg/L，pH在5.5~8.5mg/L，SS<200mg/L。

对比例2

现有沼液处理采用曝气池+厌氧氨氧化+一级A/O+沉淀池，厌氧氨氧化出水总氮残留10%~30%，通过外加大量碳源于一级A/O进行反硝化阶段脱氮，实现出水水质COD：500~700mg/L，TN：50~70mg/L，TP：8~12mg/L，pH在6.5~8.5mg/L，SS：500~1000mg/L。吨水外加碳源费用高，曝气量大，污泥产量大，出水水质不稳定，总磷不达标。

结果分析：将对比例2和本发明的实施例相比，本发明的出水水质更稳定，总磷达标。

实施例9

在本实施例中，S5中，网状海绵除磷脱氮填料生产步骤：

（1）利用搅拌器将聚醚多元醇70份（可选用长华化学科技股份有限公司，CHE-303）、水3份、催化剂1份、表面活性剂1份、填充剂5份、镁盐10份、硫铁矿粉10份，在1000~2000r/min条件下搅拌30min，制得混合预试剂。其中，催化剂采用三乙胺；表面活性剂为矿物油和硅油L580的混合剂，混合比例1:2；填充剂为轻质碳酸钙和硅石灰，混合比例为1:1，粒径400目；镁盐是氢氧化镁，粒径400目；硫铁矿粉粒径400目。

（2）采用超临界CO

综合上述，本发明进一步结合现有技术进行对比阐述：

（1）有机质转化率低的问题。常规的餐厨垃圾浆料采用厌氧+沼渣罐+离心机或板框分离，厌氧出水沼液中TS为2%~3%，沼液中1%~1.5%的TS主要通过投加药剂后的离心机或板框分离处产生沼渣，投加药剂的沼渣主要去向为垃圾焚烧或填埋处理，同时出水中SS在2000~8000mg/L，沼液中依旧含有大量SS。本发明通过旋振筛+一体式沉淀池+中温超滤膜进行厌氧沼液固液分离，通过旋振筛将SS去除3%~5%，砂砾通过沉淀箱排出，超滤浓液回流至厌氧进行消化产气。超滤出水SS控制在500mg/L，同时厌氧出水COD可控制在2000~4000mg/L，利于厌氧系统的稳定运行，同时提高了系统有机质利用率。

（2）去除总磷药剂成本高，同时存在管道结垢的问题。IC厌氧罐中沼液总磷在100~200mg/L，污水系统出水总磷要求8mg/L或者1.5mg/L，常规污水生化系统总磷去除总量在20~30mg/L之间。为实现出水总磷超标，在末端需要配制投加PAC+PAM进行絮凝沉淀除磷，运行成本高。在IC厌氧罐出水至污水生化系统之间的管道及设备中，因满足鸟粪石结垢的条件（NH

本发明通过在中温超滤膜后端设置除磷反应器，通过投加镁盐，镁与磷的元素比控制在1.1:1~1.5:1，反应器出水总磷控制在8~12mg/L以内，满足了后端生化微生物生长总磷的需求。利用鸟粪石结垢原理去除沼液中总磷，分离出的鸟粪石。鸟粪石在水中的溶解度极低，可作为一种磷肥生产的原材料或缓释肥料，用于农作物生长。这不仅有利于实现废水中磷资源的循环利用，也有利于减轻水体污染和磷去除负荷。基于这种沉淀法可回收废水中95%以上的磷，只需投加一定量的碱和镁源，具有效率高、成本低的优点。

（3）常规沼液固液分离采用两相离心机固液分离，需要投加调理剂或絮凝剂，运行成本高，出水偏高且不稳定的问题，导致后端厌氧氨氧化工艺崩溃的情况发生。常规两相离心机分离的出水中含有大量SS，且出水SS不稳定，导致排泥量高，同时将大量厌氧氨氧化细菌随排泥排出系统，而厌氧氨氧化细菌世代时间长，导致系统无法富集菌种，厌氧氨氧化工艺发生崩溃的情况。

本发明通过超滤膜分离后的出水SS稳定在500mg/L以内，即可取消污水采用A/O+沉淀池系统，高曝气量、高产泥量、高电耗、占地面积大的缺点。即可采用接触氧化池+厌氧氨氧化工艺，排泥量少，曝气量，占比面积少，运行成本低的特点。

（4）采用常规A/O或二级A/O工艺，产泥量大，曝气量大，运行成本高。厌氧氨氧化工艺是国际最先进的生物脱氮工艺，在厌氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体反应生成氮气，厌氧氨氧化脱氮工艺脱氮效率高、负荷高、总氮脱除无需外加碳源，大幅降低脱氮过程输入的能耗和物耗，温室气体减排90%以上，是目前最经济高效的污水脱氮技术。解决了传统硝化反硝化工艺存在曝气能耗高、依赖外加碳源脱除总氮、污泥产量大等弊端。

参照图8，可以看出，厌氧氨氧化反应过程中无需有机碳源（COD）和氧（O

厌氧氨氧化工艺完全突破了传统生物脱氮的基本概念，为生物法处理低C/N比的废水找到了一条最优途径。相对传统的硝化/反硝化工艺，厌氧氨氧化工艺具有以下优点：氨氮去除负荷高，是普通脱氮工艺的2～5倍；根据化学计量关系，厌氧氨氧化工艺可节省62.5％的供氧动力消耗；厌氧氨氧化反应无需有机碳源，耦合系统节省了90％的有机碳源消耗；污泥产量极少，节省了污泥处理费用；不但可以减少CO

(5)厌氧氨氧化工艺出水NO

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。