[发明专利]一种连续流污水低氧短程脱氮处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种连续流污水低氧短程脱氮处理工艺。

背景技术

随着我国经济的发展，用水量越来越大，水体污染也在加剧，因此，有效控制水污染，保护本来就十分稀缺的淡水资源，直接关系到我国经济的健康快速发展。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)对氮、磷等营养元素的排放控制越来越严格，在城市污水生物处理系统中，如何提高低C/N比污水的脱氮除磷效率一直是个难点。现有的脱氮除磷工艺，如A/A/O、UCT、MUCT、SBR、CASS/CAST等，都基于传统的脱氮理论，即氨氮和有机氮转化为硝酸盐氮以后再进行反硝化脱氮，这不仅耗时从而导致反应池容积增大，而且耗氧量也多，投资和运行成本都较高。人们对脱氮机理的深入认识，为工程提供了理论依据。脱氮可以通过短程硝化反硝化实现，即硝化反应进行到亚硝酸盐阶段，控制混合相DO浓度，使硝化菌在竞争中处于劣势，亚硝酸盐型反硝化菌处于优势，以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化，实现脱氮目的。新的脱氮途径不仅耗时较少，而且耗氧也少，表现为低氧脱氮，节省投资，减少运行费用。

近年来，国内对于短程脱氮技术也有大量研究，如北京工业大学的彭永臻教授等对利用序批式SBR反应器(非连续流)实现在低C/N比条件下进行低氧脱氮的机理，影响因素等进行了有效探索；董滨等发明填料生物膜低氧脱氮除磷工艺，用填料生物膜富集硝化菌，同时交替设置低氧区，成功实现低氧脱氮。但是，目前对低氧条件下，利用连续流活性污泥法实现城市污水短程脱氮的报道还很少。

发明内容

本发明的目的在于提出一种连续流污水低氧短程脱氮处理工艺。

本发明提出的连续流污水低氧短程脱氮处理工艺，由循环推流式系统实现，系统由厌氧区2、缺氧区3、好氧区4、二沉池5、硝化液回流系统11、污泥回流系统12、第一曝气系统9和第二曝气系统10组成，厌氧区2一侧连接有进水管1，另一侧通过管道连接缺氧区3，缺氧区3通过管道连接好氧区4，好氧区4通过管道连接二沉池5，二沉池5连接出水管6，厌氧区2内设有搅拌器7，二沉池5底部通过污泥回流系统连接厌氧区2，通过管道排出剩余污泥13，好氧区4通过硝化液回流系统11连接缺氧区3，缺氧区3设有第一曝气系统9和循环推流系统8，好氧区4设有第二曝气系统10；具体步骤如下：

(1)污水由进水管进入厌氧区，厌氧区污水停留时间为50-70分钟，为生物释磷段；

(2)厌氧区出水进入缺氧区，缺氧区水力停留时间为4-6小时，控制DO值为0.3-0.7mg/L，缺氧区布置有第一曝气系统，可实现缺氧或低氧条件，从而为短程硝化反硝化提供条件；

(3)缺氧区出水进入好氧区，好氧区水力停留时间为4-6小时，控制DO值为0.8-1.2mg/L，好氧区硝化液部分回流至缺氧区，回流比为0.8-1.5，好氧区出水进入二沉池进行泥水分离，出水最终排放，二沉池部分污泥回流至厌氧区，污泥回流比为0.5-0.8；好氧区布置有第二曝气系统，可完成有机物降解和硝化过程。

污水1通过进水管分别进入厌氧区2和缺氧区3，可调节分配比，合理分配碳源，为生物释磷和硝化反硝化提供碳源。在缺氧区3，通过穿孔曝气管，并利用在线控制DO，pH。长期控制低DO浓度实现了硝化细菌(NOB)的完全淘洗，使得亚硝化细菌(AOB)逐渐积累起来，为短程硝化反硝化创造了条件。缺氧区设置成循环推流型，可延长污水在缺氧区内的停留时间，获得更好的短程硝化反硝化效果，同时，利用好氧区术端应用pH值下降速率从较快变为较慢这一信息，可以实现系统的最优控制，另外pH值下降速率这一信息也可作为短程硝化反应的模糊控制参数，从而实现系统的闭环控制。DO对反硝化聚磷菌(DPB)的存活没有决定性影响，聚磷菌(PAO)以氧或硝酸盐氮为电子受体时的吸磷能力基本相同，且其在缺氧和好氧条件下的活性也基本相同，DPB和PAO可以共存，这为反硝化除磷以及后期好氧阶段PAO的过量摄磷提供了可能，使得缺氧区也可以完成部分除磷工作。

本发明中，原水进水管1分为2支，实现从厌氧区2和缺氧区3的分段进水，保证生物释磷和反硝化所需碳源。

本发明中，第一曝气系统9、和二曝气系统10分别连接鼓风机，通过调节鼓风机风量，可控制缺氧区的曝气强度。污水通过溢流堰进入好氧区，硝化反应进一步去除氨氮；聚磷菌在这里也进行过量摄磷，进一步除磷，同时有机物也得到有效去除。通过回流管11，硝化液进入缺氧区进行反硝化，以进一步去脱氮。处理后的污水通过出水堰经出水管进入二沉池5。二沉池污泥通过污泥回流管12回流至厌氧区2。