[发明专利]双污泥反硝化除磷脱氮的A/A-O装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，特别适用于污水处理厂的提标改造以及污水深度处理厂的新建，具体涉及一种用于污水处理的强化脱氮的A/A-O装置与方法。

背景技术

目前，我国95％以上的污水处理厂不能达到日益严格的一级A排放标准，关键问题是TN、TP和SS无法稳定达标。由于我国城镇污水C/N一般较低，能够用来厌氧释磷的VFA更低，生物脱氮除磷处理过程中需要投加大量外加碳源，污水厂也没有采用节能降耗技术，使运行费用普遍较高，吨水运行费用是发达国家的近2倍。并且，污水厂产生的大量的剩余污泥得不到妥善处理，造成的环境问题也比较显著。

AAO脱氮除磷系统中聚磷菌、反硝化菌和硝化菌共存，存在泥龄上的矛盾和碳源上的竞争，使得聚磷菌厌氧释磷效率不高，硝化菌硝化效率低下，曝气能耗大，很难在单一的生化系统内同时获得脱氮除磷的良好效果；并且，好氧区出水中的硝态氮，在二沉池内易发生反硝化，使污泥上浮，影响系统的正常运行。由于我国城镇污水C/N一般较低，能够用来厌氧释磷的VFA更低，碳源的缺乏使得AAO工艺脱氮除磷中原本存在的问题更加突出。

曝气生物滤池(Biological Aerated Flilter，BAF)是集生物膜生化降解和滤层过滤功能与一体的污水处理技术，但是BAF单独用来处理生活污水时普遍存在工作周期短，反冲洗频繁，填料易堵塞和板结等问题。

AAO-BAF集AAO和曝气生物滤池优势于一体，抗水力负荷能力强，对温度变化适应能力强，通过聚磷菌和硝化菌的分离，能够稳定实现反硝化除磷技术，实现一碳两用，节省曝气量，降低污泥产量，降低运行费用。但是该组合工艺也存在一些问题，如BAF出水DO较高，使得AAO单元缺氧区内好氧异养菌繁殖，制约AAO反硝化除磷效率；上向流BAF截留的污染物主要在滤料层下部，顺向反冲时截留的污染物穿过整个滤料层，不仅能耗高还使BAF上部清水受到污染；由于曝气的干扰而消弱了BAF的过滤性能，脱落的生物膜等使出水悬浮物SS较高。

如何在节能降耗和有效利用原水碳源的基础上提高组合工艺系统的脱氮除磷效果，同时实现污泥过程减量，已成为现阶段污水处理领域的重大需求。

发明内容

本发明的目的是针对目前AAO工艺问题，结合节能降耗、碳源有效利用和污泥减量三个关键技术，提出一种污水处理装置及方法，通过工艺调整使反硝化聚磷菌成为AAO单元的优势菌属，实现聚磷菌和硝化菌的分离，二沉池沉淀和贮泥功能的分离，曝气生物滤池硝化和过滤功能的分离，最终实现组合系统节能、稳定、高效脱氮除磷和污泥减量。

为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双污泥反硝化除磷脱氮的A/A-O的装置，主要由初沉池、厌氧-缺氧装置、二沉池、中间水池、曝气生物滤池和清水池组成；所述初沉池与厌氧-缺氧装置的厌氧区连接，厌氧-缺氧装置的脱气区与二沉池连接，且二沉池通过污泥泵与厌氧-缺氧装置的厌氧区连接；所述二沉池的出水连接到中间水池，中间水池与曝气生物滤池连接，所述曝气生物滤池连接到清水池；所述清水池与厌氧-缺氧装置的缺氧区连接；所述清水池与曝气生物滤池底部配水区连接。

优选地，所述曝气生物滤池的填料层设有二相分离器，二相分离器通过阀门和气泵与厌氧-缺氧装置的脱气区连接。

优选地，所述二沉池设有排放管；所述曝气生物滤池底部设置放空阀；所述清水池设有出水管。

更优选地，所述双污泥反硝化除磷脱氮的装置还包括鼓风机，鼓风机通过曝气管线和气体流量计与曝气生物滤池连接。

更优选地，所述曝气生物滤池为硝化/过滤型反应器，滤料下部为硝化段，上部为无气干扰硝化脱氧过滤段。

一种双污泥反硝化除磷脱氮的A/A-O方法，该方法的具体步骤为：

1)污水从初沉池进入厌氧-缺氧装置的厌氧区，在厌氧区释放磷，泥水混合液在重力作用下，以翻腾式流经厌氧-缺氧装置的厌氧区和缺氧区，进行反硝化除磷脱氮去有机物，并在脱气区中脱气；

2)污水从上述脱气区进入二沉池，实现泥水分离，含氨氮的上清液流入中间水池，经高压泵进入曝气生物滤池底部；污泥经排放管排出；

3)上述曝气生物滤池中的优势菌属硝化菌将上述上清液中的氨氮转化为硝态氮，其水力停留时间为0.5-1h，气水比为6-10，硝化液在过滤和脱氧后进入清水池，处理水经出水管排放；