[发明专利]强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置和方法

权利要求书

1.一种强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，包括原水池、A/O硝化反应器、二沉池、中间水池与储泥池，所述A/O硝化反应器的排放端与所述二沉池的注入端连接，所述二沉池的排泥端分别与所述A/O硝化反应器以及所述储泥池的注泥端连接，其特征在于，还包括厌氧发酵同步低碳脱氮反应器，所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的注入端分别与所述中间水池的出水端以及所述储泥池的排泥端连接，所述原水池的出水端与所述A/O硝化反应器的注水端连接，所述二沉池的出水端与所述中间水池的注水端连接。

2.根据权利要求1所述的强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，其特征在于，在所述A/O硝化反应器中设置有相连通的缺氧区格室与好氧区格室，所述缺氧区格室设置在所述好氧区格室的前端，在所述缺氧区格室中设置有搅拌装置，在所述好氧区格室中设置有曝气系统。

3.根据权利要求2所述的强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，其特征在于，所述A/O硝化反应器的出水端通过A/O出水管连接所述二沉池的注水端，所述二沉池的排泥端通过污泥回流泵以及剩余污泥泵分别与所述A/O硝化反应器的注入端以及所述储泥池的注泥端连接，所述二沉池的出水端通过二沉池出水管与所述中间水池的注水端连接。

4.根据权利要求3所述的强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，其特征在于，所述中间水池的出水端通过进水泵与所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的注水端连接，所述中间水池通过进水泵将硝化液注入所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器中。

5.根据权利要求4所述的强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，其特征在于，所述储泥池的排泥端通过进泥泵与所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的注泥端连接，所述储泥池通过进泥泵将剩余污泥注入所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器中。

6.根据权利要求5所述的强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的处理装置，其特征在于，在所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的顶部与底部分别设置有三相分离器与布水装置，所述三相分离器通过出水管与出水池连接，在所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的下端还设有排泥阀，在所述厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的外侧还设内回流泵。

7.一种应用权利要求1所述装置，强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向原水池与储泥池中分别注满高氨氮浓度污水与剩余污泥；

(2)将高氨氮浓度污水与接种污泥混合形成混合液，并注入A/O硝化反应器中进行短程硝化处理；

(3)硝化液经中间水池注入厌氧发酵同步低碳脱氮反应器中；

(4)在厌氧发酵同步低碳脱氮反应器中对硝化液与通过储泥池注入的剩余污泥进行厌氧氨氧化、反硝化和污泥发酵的三重耦合处理；

(5)处理后出水与污泥分别通过出水管与排泥阀排出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，根据氨氧化率及短程积累率控制气体流量调节阀以调节A/O硝化反应器中好氧段的溶解氧浓度，根据A/O硝化反应器中MLSS浓度控制污泥回流泵以调节污泥回流比，根据A/O硝化反应器污泥龄调节剩余污泥泵以控制A/O硝化系统的排泥量。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中还包括厌氧发酵同步低碳脱氮反应器启动与驯化过程的三个子步骤：

(4.1)启动初期厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的进水采用NH₄⁺-N∶NO₂-N为1∶1.3的人工配水，并采用逐次增大氮负荷的方法完成对厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的厌氧氨氧化驯化处理；

(4.2)当系统厌氧氨氧化去除氮负荷达到预期值时，增加人工配水中NO₂-N比例至NH₄⁺-N∶NO₂-N为1∶1.9，并将一定量的NO₃^--N投入厌氧发酵同步低碳脱氮反应器中，同时投加葡萄糖作为反硝化碳源，以实现厌氧氨氧化和反硝化的耦合；

(4.3)逐渐减低进水中葡萄糖的比重，增加剩余污泥的投入量，以剩余污泥取代葡萄糖作为反硝化的碳源，以实现厌氧氨氧化、反硝化和污泥发酵的三重耦合。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，根据厌氧发酵同步低碳脱氮反应器内上升流速控制内回流泵，以调节内回流比，根据出水的中硝酸盐和亚硝酸盐浓度调节进泥泵及排泥阀，以调整厌氧发酵同步低碳脱氮反应器内的污泥龄。