【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及城市污水處理，特別是在不中斷城市污水處理廠原有的污水處理流程的前提下，通過增設混合反應區并利用懸浮污泥與生物膜混合技術提高城市污水處理廠脫氮除磷單元中厭氧氨氧化菌的豐度，進而提高脫氮性能。
技術介紹
1、城市污水處理廠的達標排放不僅是保障城市水環境健康、實現水資源可持續利用的重要基石，也是環境保護領域不可或缺的一環。在城市化步伐不斷加快的今天，伴隨著人口密集度的提升和工業生產規模的擴大，污水排放量正以前所未有的速度增長，這對污水處理的效率與出水水質標準提出了更為嚴苛的要求。在眾多亟待提升的污水處理指標中，強化脫氮性能顯得尤為重要，因為它與出水中的氮化物濃度緊密相關，從而深刻影響著水體富營養化現象的防控以及整個生態環境的維護。因此，探索一種能高效脫氮的污水處理新技術，提升污水處理效率、確保出水水質達標，已成為當前亟待解決的重要課題。
2、然而，目前城市污水處理在脫氮方面仍面臨著諸多難點。一方面，污水中氮的形態多樣，包括氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等，不同形態的氮在處理過程中具有不同的轉化規律和去除難度。另一方面，城市污水水質波動較大，這對污水處理工藝的穩定性和適應性提出了更高要求。此外，傳統的污水處理工藝在脫氮方面存在效率不高、能耗較大等問題，難以滿足當前日益嚴格的環保要求。
3、為了解決這些問題，厭氧氨氧化技術應運而生。厭氧氨氧化是一種在厭氧條件下，以氨為供氫體、亞硝酸鹽或硝酸鹽為最終電子受體，通過厭氧氨氧化菌的作用將氨轉化為氮氣的生物過程。在污水處理流程中，眾多細菌往往僅將硝酸轉化為亞硝酸，
4、在此背景下，本專利技術提出了一種懸浮污泥與生物膜混合技術提升城市污水廠厭氧氨氧化脫氮與除磷的方法。該方法旨在通過增設混合反應區并利用懸浮污泥與生物膜混合技術提高城市污水處理廠脫氮除磷單元中厭氧氨氧化菌的豐度，進而期望提高脫氮性能。這一創新技術的提出，不僅為城市污水處理提供了新的解決方案，也為厭氧氨氧化技術的進一步發展和應用提供了新的思路。
技術實現思路
1、一種懸浮污泥與生物膜混合技術提升城市污水廠厭氧氨氧化脫氮與除磷的方法。沉淀池一(4)一部分出水通過管路(9)進入混合反應區(11)，一部分污泥通過沉淀池一污泥排放管路(10)進入混合反應區(11)，同時一部分進水通過管路(8)也進入到混合反應區(11)，沉淀池二中的污泥通過污泥回流管路(13)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，沉淀池一(4)和沉淀池二(12)的出水分別通過出水管路(7)和(14)合并至出水管路(15)合并出水。將沉淀池一(4)引部分污泥到混合反應區，調控懸浮污泥與生物膜混合量以提升厭氧氨氧化菌的豐度，通過沉淀池二(12)污泥回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)強化懸浮污泥整體厭氧氨氧化菌豐度，進而提高脫氮性能，同時因厭氧氨氧化節省的部分碳源強化生物除磷。具體為：污水從總進水管路(1)進入系統，從進水支路一(2)進入城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，經處理后進入沉淀池一(4)，處理后的污水經由出水支路(7)進入沉淀池一、二出水合并管路(15)，從而排出；沉淀池一(4)底部經污泥回流管路(5)與城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)前端相連。剩余污泥經排放管路(6)進行后續處理。沉淀池一(4)一部分出水進入混合反應區(11)，同時進入混合反應區(11)的還有一部分進水，沉淀池二(11)的出水通過出水管路(14)至合并出水管路(15)合并出水，將沉淀池一(4)引部分污泥到混合反應區(11)，使混合反應區(11)中呈懸浮污泥與生物膜混合狀態，當懸浮污泥量足夠少時，厭氧氨氧化菌的豐度能達到最高，經過處理后的出水進入沉淀池二(12)進一步處理，污泥則經過污泥回流管路(13)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)前端。
2、所述混合反應區(11)填充載體，生物膜填充50％-65％，載體上生長厭氧氨氧化菌和反硝化菌，同時與從沉淀池一(4)引出的懸浮污泥混合，形成高效的反硝化厭氧氨氧化協同脫氮環境。調控沉淀池一(4)引入混合反應區(11)的懸浮污泥的量，從沉淀池一(4)通過管路(5)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)這個過程我們稱之為污泥回流，污泥回流比控制為75％-100％。混合反應區進水占原水體積的20％～30％，混合反應區進水管路(9)的進水流量是進水管路(8)進水流量的1-2倍。混合反應區水力停留時間控制在4-10h，以確保混合反應區(11)內形成懸浮污泥與生物膜混合狀態，削弱反硝化菌對亞硝態氮的競爭，提升亞硝態氮對厭氧氨氧化菌的供給量，從而優化厭氧氨氧化菌的生長環境。
3、調控沉淀池一(4)引入混合反應區(11)的懸浮污泥的量，以確保混合反應區(11)內形成懸浮污泥與生物膜混合狀態，從而優化厭氧氨氧化菌的生長環境，提高其豐度。
4、原水可以是依次經過進水井、調節池、粗格柵、細格柵、沉砂池、初沉池等構筑物后的污水，也可以是經過上述部分構筑物后的污水。
5、技術原理與特征：
6、1)污水經過城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)后進入沉淀池一(4)，實現泥水分離，處理水從出水管路(7)排至合并出水管路(15)與沉淀池二(12)合并出水，污泥則從污泥回流管路(5)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)。沉淀池一(4)的部分出水和部分進入城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)的水被引入混合反應區(11)實現缺氧短程反硝化與厭氧氨氧化的耦合，同時從沉淀池一(4)引部分污泥通過污泥管路(10)至混合反應區(11)，使混合反應區(11)中呈懸浮污泥與生物膜混合狀態，當懸浮污泥量足夠少時，厭氧氨氧化菌的豐度能達到最高。
7、2)混合反應區(11)的進水為沉淀池一(4)的部分出水和部分城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)的進水，同時被引入的還有沉淀池一(4)中一定量的懸浮污泥，使混合反應區(11)呈現懸浮污泥與生物膜混合狀態，在混合反應區進行短程反硝化耦合厭氧氨氧化，原水可以提供有機物和氨氮，沉淀池一(4)中的出水則可以提供硝態氮，原水中的碳源可被硝態氮利用進行異養反硝化過程，從而實現脫氮，兩類水的匯入為短程反硝化耦合厭氧氨氧化提供反應基質。
8、3)混合反應區(11)的污泥通過污泥回流管路(13)回到城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)的前端，實現污泥的循環利用。隨著生物膜的生長和富集，部分生物膜會自然脫落，在這些脫落的生物膜中富含厭氧氨氧化菌，脫落的生物膜隨后被回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種懸浮污泥與生物膜混合技術提升城市污水廠厭氧氨氧化脫氮與除磷的方法，其特征在于：污水從進水管路(1)進入，一部分從管路(2)進入城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，一部分從管路(8)進入混合反應區；經城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)處理后，污水進入沉淀池一(4)，沉淀池一(4)一部分出水通過管路(9)進入混合反應區(11)，一部分污泥通過沉淀池一污泥排放管路(10)進入混合反應區(11)，還有一部分污泥通過污泥回流管路(5)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，剩余污泥通過管路(6)排出；一部分原水從管路(8)進入混合反應區反應后進入沉淀池二(12)，沉淀池二中的污泥通過污泥回流管路(13)回流至城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，沉淀池一(4)和沉淀池二(12)的出水分別通過出水管路(7)和(14)合并至出水管路(15)合并出水；將沉淀池一(4)引部分污泥到混合反應區(11)，使其為懸浮污泥與生物膜混合狀態；
【技術特征摘要】
1.一種懸浮污泥與生物膜混合技術提升城市污水廠厭氧氨氧化脫氮與除磷的方法，其特征在于：污水從進水管路(1)進入，一部分從管路(2)進入城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)，一部分從管路(8)進入混合反應區；經城市污水處理廠脫氮除磷單元(3)處理后，污水進入沉淀池一(4)，沉淀池一(4)一部分出水通過管路(9)進入混合反應區(11)，一部分污泥通過沉淀池一污泥排放管路(10)進入混合反應區(11)，還有一部分污泥通過...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李健偉，吳雨菲，陳過，張亮，彭永臻，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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