一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的裝置和方法，屬于污水生物處理領域，裝置包括原水水箱、一體化厭氧氨氧化反硝化除磷反應器、調(diào)節(jié)水箱、短程硝化反應器、出水水箱；城市污水分別進入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷反應器和短程硝化反應器。在一體化厭氧氨氧化反硝化除磷反應器中，聚磷菌充分利用原水中的有機碳源厭氧釋磷。在短程硝化反應器中，氨氧化菌將原水中的NH4+-N轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2--N，出水經(jīng)調(diào)節(jié)水箱調(diào)節(jié)水量后進入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷反應器，其中一部分實現(xiàn)氮的有效去除，另一部分實現(xiàn)了磷和氮的同步去除。該方法在實現(xiàn)能源節(jié)約、碳源充分利用的基礎上，實現(xiàn)污水的脫氮除磷。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及污水生物處理
，尤其涉及一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的工藝和方法。
技術(shù)介紹
水是人類賴以生存的物質(zhì)，是生命存在和經(jīng)濟發(fā)展的必要條件。但近年來，水資源環(huán)境質(zhì)量不斷下降，水環(huán)境持續(xù)惡化，中國地表水資源污染嚴重，地下水資源也不容樂觀。綜合考慮中國地表水資源質(zhì)量現(xiàn)狀，符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》的1、11類標準只占32.2% (河段統(tǒng)計)，符合III類標準的占28.9%，屬于IV、V類標準的占38.9%，如果將III類標準也作為污染統(tǒng)計，則中國河流長度有67.8%被污染，約占監(jiān)測河流長度的2/3。對海河流域2015眼地下水監(jiān)測井點的水質(zhì)監(jiān)測資料表明，符合1-1II類水質(zhì)標準僅占評價總數(shù)的22.0%，符合IV和V類水質(zhì)標準的分別占評價總數(shù)的43.7%和34.3%，即有78%的地下水遭到污染；另外，有2/3以上監(jiān)測的井水水質(zhì)不符合生活飲用衛(wèi)生標準。除此之外，地表水體的富營養(yǎng)化問題也日為突出。因此，建設高效、低能耗的污水處理設施對污水進行有效的處理是極其必要的；且在國家污水排放標準要求日益嚴格的情況下，研宄和開發(fā)高效、穩(wěn)定的污水處理技術(shù)顯得尤為必要。厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化的污水脫氮除磷工藝:一方面，可在一個SBBR反應器內(nèi)實現(xiàn)厭氧氨氧化與反硝化除磷的。通過向SBBR反應器中投加富集厭氧氨氧化菌的生物膜-海綿填料，可實現(xiàn)厭氧氨氧化菌的附著生長，保持厭氧氨氧化菌的生物量；通過向SBBR反應器中投加富集反硝化聚磷菌的絮體或顆粒狀活性污泥，可實現(xiàn)反硝化聚磷菌的懸浮生長。此外，還可通過沉淀、排泥等過程實現(xiàn)SBBR反應器內(nèi)富磷活性污泥的排放，以達到穩(wěn)定除磷的目。另一方面，在一個SBR反應器內(nèi)通過接種短程硝化污泥可實現(xiàn)污水的短程硝化過程，并可通過調(diào)整溶解氧濃度、污泥齡等方式實現(xiàn)短程硝化的穩(wěn)定維持。短程硝化SBR反應器的亞硝態(tài)氮出水，可同時用于厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器內(nèi)的反硝化除磷過程和厭氧氨氧化過程。該組合工藝不但工藝流程簡單，還同時具有了厭氧氨氧化、反硝化除磷和短程硝化等各自的優(yōu)勢，是一種高效、低能耗的新型污水脫氮除磷工藝。此外，該工藝還首次提出將厭氧氨氧化與反硝化除磷耦合在一個反應器內(nèi)進行，并通過混合添加生物膜和活性污泥的方法，實現(xiàn)了長污泥齡的厭氧氨氧化菌與短污泥齡的聚磷菌在一個反應器共存。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是提供一種一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的工藝和方法，實現(xiàn)城市污水高效、低能耗的脫氮除磷。將厭氧氨氧化、反硝化除磷和短程硝化技術(shù)組合應用到城市污水的脫氮除磷過程中，使得該工藝與傳統(tǒng)脫氮除磷工藝相比能降低耗氧量、耗能量，不需投加外碳源和中和試劑。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的:一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的工藝，其特征在于，包括城市污水原水箱1、一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2、調(diào)節(jié)水箱3、短程硝化SBR反應器4、出水水水箱5 ;其中所述城市污水原水箱I通過第一進水泵2.1與一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2相連接；一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2第一出水閥2.7與出水水箱5相連接；城市污水原水箱I通過第二進水泵4.1與短程硝化SBR反應器4相連接；短程硝化SBR反應器4第二出水閥4.9與調(diào)節(jié)水箱3相連接；調(diào)節(jié)水箱3通過第三進水泵2.8與一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2相連接；所述一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2內(nèi)置有第一攪拌漿2.3、第一采樣口 2.4、第二采樣口 2.5、第一排泥口 2.6、第一出水閥2.7 ；所述短程SBR反應器4內(nèi)置有第二攪拌漿4.3、氣泵4.4、氣體流量計4.5、曝氣頭4.6、第三采樣口 4.7、第二排泥口 4.8、第二出水閥4.9。污水在此裝置中的處理流程為:城市污水分別通過第一進水泵2.1和第二進水泵4.1由城市污水原水箱I抽入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2和短程硝化SBR反應器4內(nèi)；在短程硝化SBR反應器4內(nèi)，原水中的NH4+-N在氨氧化菌的作用下被氧化成NO2--N,出水經(jīng)第二出水閥4.9排入調(diào)節(jié)水箱3 ;在一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2內(nèi)，聚磷菌利用原水中的有機碳源厭氧釋磷，并合成內(nèi)碳源儲存于體內(nèi)；開啟第三進水泵2.8，將短程硝化SBR反應器4的短程硝化出水抽入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2內(nèi)，一方面厭氧氨氧化菌通過厭氧氨氧化作用將原水中的NH4+-N和短程硝化SBR反應器4短程硝化出水中的部分NOf-N轉(zhuǎn)化成N2和少量NO f-Ν，另一方面反硝化聚磷菌利用體內(nèi)儲存的內(nèi)碳源，并以短程硝化SBR反應器4短程硝化出水中的部分Ν02_-Ν和厭氧氨氧化過程產(chǎn)生的Ν03_-Ν為電子受體，進行反硝化除磷，出水通過第一出水閥2.7排出。本專利技術(shù)還提供了一種一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的方法，其具體的啟動和操作步驟如下:I)系統(tǒng)啟動:將反硝化除磷污泥投加到一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2，使反應器內(nèi)污泥濃度達到2000?2500mg/L ;將厭氧氨氧化海綿填料投加到一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2內(nèi)，使反應器內(nèi)厭氧氨氧化海綿填料的體積占到一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2有效容積的3/8?3/4 ;將短程硝化污泥投加到短程SBR反應器4，使接種后反應器內(nèi)活性污泥濃度達到2500?3000mg/L ；2)運行時調(diào)節(jié)操作:將城市污水加入城市污水原水箱I，啟動第一進水泵2.1和第二進水泵4.1將城市污水分別抽入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2和短程硝化SBR反應器4 ;短程硝化SBR反應器4運行時，污泥齡控制在10?20d，每周期缺氧攪拌60?180min，再曝氣攪拌90?150min并控制短程硝化SBR反應器4內(nèi)溶解氧濃度為0.3?lmg/L，曝氣攪拌結(jié)束后沉淀排水，排水比為40%?70%，出水排入調(diào)節(jié)水箱3 ；—體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2運行時，厭氧氨氧化菌主要在海綿填料上附著生長，反硝化聚磷菌則主要在反應器內(nèi)懸浮生長，每周期先厭氧攪拌90?180min，再啟動第三進水泵2.8將短程硝化SBR反應器4出水由調(diào)節(jié)水箱3抽入一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2，并缺氧攪拌90?240min，沉淀排水，排水比為40?70%，出水排入出水水箱5 ;—體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2運行時，通過調(diào)整第三進水泵2.8運行時間，將一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2中N02_-N: NH4+-N質(zhì)量濃度比為1.5?2.0 ;當NO2--N: NH4+-N質(zhì)量濃度比小于1.5時，增加第三進水泵2.8的運行時間，當兩者質(zhì)量濃度比大于2.0時，減少第三進水泵2.8的運行時間；一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2運行時需排泥，使一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器2內(nèi)懸浮活性污泥濃度維持在2000?2500mg/L范圍內(nèi)。本專利技術(shù)的一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的工藝和方法，具有以下優(yōu)點:I在一個SBBR反應器內(nèi)通過分別添加厭氧氨氧化生物膜和反硝化除磷活性污泥，可創(chuàng)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一體化厭氧氨氧化反硝化除磷并聯(lián)短程硝化處理低碳城市污水的工藝，其特征在于，包括城市污水原水箱(1)、一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器(2)、調(diào)節(jié)水箱(3)、短程硝化SBR反應器(4)、出水水箱(5)；其中所述城市污水原水箱(1)通過第一進水泵(2.1)與一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器(2)相連接；一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器(2)第一出水閥(2.7)與出水水箱(5)相連接；城市污水原水箱(1)通過第二進水泵(4.1)與短程硝化SBR反應器(4)相連接；短程硝化SBR反應器(4)第二出水閥(4.9)與調(diào)節(jié)水箱(3)相連接；調(diào)節(jié)水箱(3)通過第三進水泵(2.8)與一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器(2)相連接；所述一體化厭氧氨氧化反硝化除磷SBBR反應器(2)內(nèi)置有第一攪拌漿(2.3)、第一采樣口(2.4)、第二采樣口(2.5)、第一排泥口(2.6)、第一出水閥(2.7)；所述短程SBR反應器(4)內(nèi)置有第二攪拌漿(4.3)、氣泵(4.4)、氣體流量計(4.5)、曝氣頭(4.6)、第三采樣口(4.7)、第二排泥口(4.8)、第二出水閥(4.9)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王淑瑩，王曉霞，彭永臻，戴嫻，趙驥，
申請(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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