旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于污水生物處理技術領域，涉及一種旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置和方法，城市污水進入短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器后先進行厭氧攪拌再進入好氧階段，氨氧化菌進行短程硝化完全后進入缺氧階段，反硝化聚糖菌利用儲存的內碳源進行內源反硝化脫氮后出水排入第一出水水箱，排泥經儲泥箱進入二次釋磷SBR反應器；在二次釋磷SBR反應器內進行聚磷菌的二次釋磷，剩余污泥在短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器反應周期開始時回流，實現無剩余污泥排放，使得無剩余污泥排放條件下城市污水脫氮除磷性能提高，同時也有利于磷資源的回收與再利用。

Device and method for removing nitrogen and phosphorus from municipal sewage by non flow sludge discharge

The invention belongs to the technical field of wastewater treatment, and relates to a side stream phosphorus removal device and method for realizing city sewage nitrogen and phosphorus removal without excess sludge discharge, city sewage into the nitrification and denitrification and phosphorus coupling of endogenous SBR reactor after anaerobic stirring into the aerobic stage, ammonia oxidizing bacteria were completely into nitrification the period of hypoxia, dgao using carbon source for storage of endogenous denitrification effluent discharged into the first water tank, sludge by reservoir mud boxes into the two phosphorus release SBR reactor; in the two release of phosphorus in the SBR reactor was two times of phosphorus release and phosphorus, residual sludge in short range nitrification denitrification and phosphorus SBR endogenous coupling reaction cycle begins when reflux, achieve no excess sludge discharge, so that no excess sludge discharge under the condition of nitrogen and phosphorus removal properties of city sewage increased, the same It is also beneficial to the recovery and reuse of phosphorus resources.

【技術實現步驟摘要】

：本專利技術屬于污水生物處理
，涉及一種城市污水脫氮除磷裝置及方法，特別是一種旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置和方法。
技術介紹
：隨著經濟的迅速發展，環境污染問題越來越突出，尤其是含氮、磷等植物營養型污染物的超標排放。研究表明，當水體中總磷的濃度高于0.02mg/L或者總氮的濃度超過0.2mg/L時，即可視為水體富營養化，且城市污水處理廠二級出水中所含的磷是導致其受納水體出現富營養化現象的一個主要原因。因此，控制水體富營養化的根本途徑就是要控制污染物的排放、加大污染源的治理，并提高污水處理廠處理出水的氮、磷排放標準。我國規定《城鎮污水處理廠排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準為：TN＜15mg/L、TP＜0.5mg/L。所以，今后無論是新建污水處理廠還是已有污水處理廠都面臨著污水深度脫氮除磷的要求。此外，在廢水生物處理過程中污染物一部分被轉化為CO2和N2釋放到大氣中，一部分被微生物利用合成細胞物質，因此廢水處理過程會產生大量的剩余污泥，如果處理處置不當，剩余污泥中的重金屬離子以及病原微生物會釋放到環境中，危害人類的健康，且剩余污泥在分解過程中會產生臭味以及釋放出大量的氮磷元素，污染空氣以及水體；厭氧/好氧/缺氧運行的短程硝化內源反硝化耦合除磷工藝，結合了短程硝化、強化生物除磷和內源反硝化三種新型生物脫氮除磷技術的優點。其可在一個SBR反應器內的厭氧/好氧/缺氧交替的條件下，實現短程硝化、好氧吸磷、內源反硝化的進行，進而可提高工藝的脫氮除磷性能。強化生物除磷技術可實現城市污水的高效、穩定除磷。短程硝化內源反硝化技術，在節省反硝化所需碳源的基礎上，可通過強化內碳源的利用，提高系統的脫氮性能。因此，迫切需要一種實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷工藝，在厭氧/好氧/缺氧運行的短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR工藝的基礎上進行旁流除磷，通過在旁流除磷工藝中強化聚磷菌的厭氧釋磷及因菌體自溶而產生的釋磷現象，進一步保障系統的除磷性能，有利于磷資源的回收，保障系統的無剩余污泥排放。
技術實現思路
：本專利技術的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷裝置及方法，實現無外加碳源條件下低碳城市污水穩定脫氮除磷，并解決采用傳統脫氮除磷工藝進行城市污水脫氮除磷過程中脫氮除磷性能不能同時達到最好，且有大量剩余污泥排放的目的。為了實現上述目的，本專利技術所述旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置的主體結構包括城市污水原水水箱、短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器、第一出水水箱、儲泥箱、在線監測和反饋控制系統、二次釋磷SBR反應器和第二出水水箱；城市污水原水水箱的底部右側設有第一放空管，城市污水原水水箱的左側上部設有第一溢流管，城市污水原水水箱通過第一進水泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有第一攪拌槳，第一攪拌槳的頂部伸出短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器并與第一攪拌器連接，第一攪拌槳的下部安裝有曝氣頭，曝氣頭與安裝在短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器左側的氣體流量計連接，氣體流量計通過電磁閥與氣泵連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有均與pH/DO測定儀連接的pH傳感器和DO傳感器，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器底端連接有第二放空管，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器的右側下端安裝有第一電動排水閥，第一電動排水閥的上端設有排泥閥，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過第一電動排水閥與第一出水水箱相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過排泥閥與儲泥箱相連接；第一出水水箱的底部右側與第三放空管連接，左側上部與第二溢流管連接；儲泥箱的左側上部連接有第三溢流管，儲泥箱通過第二進水泵與二次釋磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器通過第二電動排水閥與第二出水水箱相連接；二次釋磷SBR反應器通過污泥回流泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器內置有第二攪拌槳，第二攪拌槳伸出二次釋磷SBR反應器并與第二攪拌器連接；第二出水水箱的底部右側與第四放空管連接，左側上部與第四溢流管連接；在線監測和反饋控制系統包括計算機和可編程過程控制器，可編程過程控制器左側自上而下依次內置曝氣繼電器、攪拌器繼電器和pH/DO數據信號接口，pH/DO數據信號接口右側依次設有信號轉換器DA轉換接口和信號轉換器AD轉換接口，信號轉換器AD轉換接口通過電纜線與計算機相連接，將傳感器模擬信號轉換成數字信號傳遞給計算機；計算機通過信號轉換器DA轉換接口與可編程過程控制器相連接，將計算機的數字指令傳遞給可編程過程控制器；曝氣繼電器與電磁閥相連接；攪拌器繼電器與第一攪拌器相連接；pH/DO數據信號接口與pH/DO測定儀相連接。本專利技術進行城市污水脫氮除磷的具體過程為：(1)城市污水通過第一進水泵由城市污水原水水箱抽入短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器；在短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內，聚磷菌(PAOs)利用城市污水中的有機碳源進行厭氧釋磷并同時儲存內碳源聚羥基脂肪酸酯(PHA)于體內，聚糖菌(GAOs)利用城市污水中的有機碳源進行聚羥基脂肪酸酯(PHA)的儲存；(2)開啟氣泵并調控氣體流量計，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器進入曝氣攪拌階段，聚磷菌(PAOs)則利用體內儲存的PHA進行好氧吸磷，實現城市污水中磷的去除，氨氧化菌(AOB)利用城市污水中的氨氮進行短程硝化作用，并將其轉化為亞硝態氮后進入缺氧攪拌階段，聚糖菌(GAOs)利用體內儲存的聚羥基脂肪酸酯(PHA)進行內源反硝化脫氮，去除短程硝化過程中產生的亞硝態氮，實現城市污水中氮的去除；缺氧攪拌結束后，沉淀排水，出水經第一電動排水閥排入第一出水水箱進行排泥，排泥通過排泥閥排入儲泥箱，后經第二進水泵抽入二次釋磷SBR反應器；(3)在二次釋磷SBR反應器內，PAOs利用體內儲存的PHA進行二次釋磷，也可因菌體自溶而釋磷；厭氧攪拌結束后，進行沉淀排水，出水經第二電動排水閥排入第二出水水箱，剩余污泥則經污泥回流泵回流至短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器，實現城市污水的脫氮除磷。本專利技術進行旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的具體步驟如下：(1)將具有良好除磷性能的現有強化生物除磷系統的剩余污泥和具有良好脫氮性能的短程硝化污泥分別投加至短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內，使短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內懸浮活性污泥濃度達到2000～4000mg/L，二次釋磷SBR反應器啟動時不投加活性污泥；(2)將城市污水加入城市污水原水水箱，啟動第一進水泵將城市污水抽入短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內，先厭氧攪拌60～240min，再曝氣攪拌60～300min，當NH4+-N濃度＜1.0mg/L且PO43--P濃度＜0.5mg/L時停止曝氣攪拌，再進行缺氧攪拌2～15h，當pH曲線出現拐點時進行排泥，排泥先經排泥閥排入儲泥箱后經第二進水泵抽入二次釋磷SBR反應器；排泥結束后停止缺氧攪拌，沉淀排水，排水比為0.2～0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置，其特征在于主體結構包括城市污水原水水箱、短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器、第一出水水箱、儲泥箱、在線監測和反饋控制系統、二次釋磷SBR反應器和第二出水水箱；城市污水原水水箱的底部右側設有第一放空管，城市污水原水水箱的左側上部設有第一溢流管，城市污水原水水箱通過第一進水泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有第一攪拌槳，第一攪拌槳的頂部伸出短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器并與第一攪拌器連接，第一攪拌槳的下部安裝有曝氣頭，曝氣頭與安裝在短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器左側的氣體流量計連接，氣體流量計通過電磁閥與氣泵連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有均與pH/DO測定儀連接的pH傳感器和DO傳感器，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器底端連接有第二放空管，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器的右側下端安裝有第一電動排水閥，第一電動排水閥的上端設有排泥閥，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過第一電動排水閥與第一出水水箱相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過排泥閥與儲泥箱相連接；第一出水水箱的底部右側與第三放空管連接，左側上部與第二溢流管連接；儲泥箱的左側上部連接有第三溢流管，儲泥箱通過第二進水泵與二次釋磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器通過第二電動排水閥與第二出水水箱相連接；二次釋磷SBR反應器通過污泥回流泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器內置有第二攪拌槳，第二攪拌槳伸出二次釋磷SBR反應器并與第二攪拌器連接；第二出水水箱的底部右側與第四放空管連接，左側上部與第四溢流管連接；在線監測和反饋控制系統包括計算機和可編程過程控制器，可編程過程控制器左側自上而下依次內置曝氣繼電器、攪拌器繼電器和pH/DO數據信號接口，pH/DO數據信號接口右側依次設有信號轉換器DA轉換接口和信號轉換器AD轉換接口，信號轉換器AD轉換接口通過電纜線與計算機相連接，將傳感器模擬信號轉換成數字信號傳遞給計算機；計算機通過信號轉換器DA轉換接口與可編程過程控制器相連接，將計算機的數字指令傳遞給可編程過程控制器；曝氣繼電器與電磁閥相連接；攪拌器繼電器與第一攪拌器相連接；pH/DO數據信號接口與pH/DO測定儀相連接。...

【技術特征摘要】
1.一種旁流除磷實現無剩余污泥排放的城市污水脫氮除磷的裝置，其特征在于主體結構包括城市污水原水水箱、短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器、第一出水水箱、儲泥箱、在線監測和反饋控制系統、二次釋磷SBR反應器和第二出水水箱；城市污水原水水箱的底部右側設有第一放空管，城市污水原水水箱的左側上部設有第一溢流管，城市污水原水水箱通過第一進水泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有第一攪拌槳，第一攪拌槳的頂部伸出短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器并與第一攪拌器連接，第一攪拌槳的下部安裝有曝氣頭，曝氣頭與安裝在短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器左側的氣體流量計連接，氣體流量計通過電磁閥與氣泵連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器內安裝有均與pH/DO測定儀連接的pH傳感器和DO傳感器，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器底端連接有第二放空管，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器的右側下端安裝有第一電動排水閥，第一電動排水閥的上端設有排泥閥，短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過第一電動排水閥與第一出水水箱相連接；短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器通過排泥閥與儲泥箱相連接；第一出水水箱的底部右側與第三放空管連接，左側上部與第二溢流管連接；儲泥箱的左側上部連接有第三溢流管，儲泥箱通過第二進水泵與二次釋磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器通過第二電動排水閥與第二出水水箱相連接；二次釋磷SBR反應器通過污泥回流泵與短程硝化內源反硝化耦合除磷SBR反應器相連接；二次釋磷SBR反應器內置有第二攪拌槳，第二攪拌槳伸出二次釋磷SBR反應器并與第二攪拌器連接；第二出水水箱的底部右側與第四放空管連接，左側上部與第四溢流管連接；在線監測和反饋控制系統包括計算機和可編程過程控制器，可編程過程控制器左側自上而下依次內置曝氣繼電器、攪拌器繼電器和pH/DO數據信號接口，pH/DO數據信號接口右側依次設有信號轉換器DA轉換接口和信號轉換器AD轉換接口，信號轉換器AD轉換接口通過電纜線與計算機相連接，將傳感器模擬信號轉換成數字信號傳遞給計算機；計算機通過信號轉換器DA轉換接口與可編程過程控制器相連接，將計算機的數字指令傳遞給可編程過程控制器；曝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉霞，于德爽，李津，謝文霞，陳光輝，張培玉，
申請(專利權)人：青島大學，
類型：發明
國別省市：山東;37