[发明专利]一种同步脱氮除磷的(AO)2SBR生活污水处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及同步脱氮除磷的生活污水处理工艺。

背景技术

在污水处理过程中，厌氧/缺氧交替运行条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的DPAOs(反硝化聚磷菌)，DPAOs可利用氧气、硝酸盐、亚硝酸盐作为电子受体，且其基于胞内PHAs和糖原的生物代谢作用与传统的PAOs(聚磷菌)相似。厌氧时，DPAOs吸收挥发性脂肪酸贮存为胞内PHAs(聚羟基烷酸)，同时胞内聚磷水解释磷和糖原；好氧时大量消耗胞内PHAs快速吸磷并合成糖原；缺氧脱氮吸磷则是以硝酸盐为电子受体，通过降解胞内PHAs吸收胞外正磷和进行反硝化脱氮，即同步脱氮除磷。DPAOs以硝酸盐为电子受体反硝化脱氮除磷时无需外加碳源，可实现“一碳两用”，具有处理费用低、能量消耗小，污泥产量少等优点。

序批式活性污泥法(SBR)具有稳定高效的污水处理能力，近年来，又出现了SBR新工艺及其变型工艺，如(AO)₃SBR工艺、(A²/O+A/O)的工艺、(A/O/A)SBR工艺和(A/O)SBR工艺等。

(A/O/A)SBR工艺和(A/O)SBR工艺对生活水中的TN、TP的去除效果较低，需要外加碳源才能增大脱氮除磷的效果，既浪费了能源又浪费了碳源。

(AO)₃SBR工艺相对成熟，脱氮除磷效果较好，其运行方式为厌氧/好氧/缺氧/好氧/缺氧/好氧(A/O/A/O/AO)，对生活污水中的总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除效果分别为75％、99.5％、85％。然而(AO)₃SBR工艺由于好氧次数多且好氧时间相对较长而消耗了较多的能源，厌氧和好氧交替次数多又使得仪器的使用寿命大为缩短。

(A²/O+A/O)的工艺相对于(AO)₃SBR工艺来说，有两个较长的好氧段且需要外加碳源既浪费了能源又浪费了碳源，增大了污水处理成本，此外虽然提高了反硝化除磷的比例但是由于反应不彻底导致整体的脱氮除磷效果较低。

自1999年以来，我国生活污水排放量超过了工业废水排放量，而城市污水处理率依然很低。因此，随着环保要求越来越高，污水脱氮除磷工艺成为水污染控制中的热点，开发出能源消耗少、处理费用低、氮磷去除效果好的新工艺就显得尤为重要和紧迫。

发明内容

本发明为了解决(AO)₃SBR工艺中由于好氧次数多且好氧时间相对较长而消耗了较多的能源，厌氧和好氧交替次数多又使得仪器的使用寿命大为缩短的缺点问题，开发了能耗少、处理费用大大降低且脱氮除磷效果稳定高效的新工艺，即(AO)₂SBR工艺。

本发明的技术方案

一种同步脱氮除磷的(AO)₂SBR生活污水工艺，包括如下步骤：

(1)反硝化聚磷菌菌种驯化

接种污泥取自上海市长桥水质净化厂，以人工配水为进水驯化取来的接种污泥的步骤：

①在序批式生物反应器中以人工配水驯化接种污泥，接种污泥量为序批式生物反应器容器容积的33％，所用的人工配水水质指标为：COD300mg/L，NH₄⁺-N30mg/L，TP 8.0mg/L；

②以厌氧2h、好氧4h的运行方式培养两个月以富集聚磷菌(PAOs)；

③然后在厌氧期、好氧期间插入一段缺氧期并逐渐延长缺氧期的时间来促进反硝化聚磷菌的生长，经验证：在厌氧1.5h/好氧1.0h/缺氧3.0h/好氧0.5h的运行方式下反硝化聚磷菌生长最好；在该驯化方式培养两个月，培养反硝化聚磷菌(DPAOs)使DPAOs成为PAOs(聚磷菌)中的优势菌属。

(2)生活污水的预处理

预处理步骤为：泵入的生活污水分别经过粗格栅、细格栅去除漂浮物，再经过初沉池沉降泥沙。

(3)生活污水脱氮除磷处理

在序批式反应器中，将步骤(1)中预先经驯化好的菌种与步骤(2)中预处理过的生活污水以1∶2的体积比稀释，进水水质指标均值为COD 248.7mg/L，NH₄⁺-N32mg/L，TN39.2mg/L，TP3.8mg/L，并调整反应器中生活污水在DO＝2.0～3.0mg/L(好氧期)，HRT约为7h，SRT＝12～15d的条件下，分别经历厌氧期、好氧期、缺氧期、好氧期、沉淀排水、闲置期六个阶段：