[实用新型]分段进水工艺强化同步硝化反硝化生物脱氮除磷的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种分段进水工艺强化同步硝化反硝化生物脱氮除磷的装置，属于生物法污水处理技术领域，它将改良分段进水工艺与生物接触氧化相结合，同时具有反硝化除磷技术、抗冲击负荷、同步硝化反硝化（SND）技术强化生物脱氮除磷等优点。 

背景技术：

连续流分段进水工艺是一种高效的污水生物脱氮工艺，是近年来国内外新开发的生物脱氮除磷工艺，它耦合传统A/O工艺和UCT工艺，采用多点进水的方式在各段厌氧区、缺氧区进水。首段厌氧区为后段好氧吸磷提供充足动力，第一段的缺氧区反硝化菌利用部分进水碳源对污泥回流液中的硝态氮进行反硝化；后续每段好氧区的硝化液和部分进水同时流入下一段的缺氧区进行反硝化。保证了系统除磷效率，交替缺氧/好氧的设置充分利用了原水碳源，不设硝化液回流，节省动力消耗。该组合工艺具有多种工艺优点：①原水多点进入系统，可省去硝化液内回流设施，并充分利用原水中有机碳源进行反硝化，节省药剂费用；②多点进水使得系统对溶解氧的需求更加平衡，并有效避免或降低洪峰流量时污泥被冲刷的危险，有较强的抗冲击负荷能力；③对现有水厂的升级改造相对简单，只需将污水改为分段进入主体反应池体，部分池体改为缺氧运行，其他设施无需改动。但是目前城市污水处理厂生活污水碳氮比比较低，夏季原水碳源更容易出现不足，需要寻求一种更为有效的脱氮除磷工艺。 

反硝化除磷技术是由反硝化聚磷菌(DPB)在厌氧/缺氧(A/A)交替环境中,通过它们独特的新陈代谢功能同时完成过量吸磷和反硝化脱氮双重目的。反硝化除磷技术作为一种新型高效低能耗的技术成为近年来水处理领域的热点。反硝化除磷作用可以在缺氧段无碳源的情况下进行，不仅实现同时脱氮除磷，还克服了生活污水中基质缺乏的问题，尤其适用于高氮磷废水及产生挥发性脂肪酸潜力低的城市生活污 水。高酸菌在厌氧条件下分解大分子有机物为低分子脂肪酸，DPB则在厌氧条件下分解体内的多聚磷酸盐产生能量ATP，以主动运输方式吸收脂肪酸并合成聚β-羟基丁酸盐(PHB)，与此同时释放出PO₄^3-。积累了大量PHB的DPB进入缺氧状态后，以NO₃^-作为氧化PHB的电子受体，利用降解PHB以产生能量并提供还原力，以NADH₂作为电子运输链的载体以排除质子，从而形成质子推动力，质子推动力将体外PO₄^3-输送到体内，在ATP酶作用下合成ATP，将过剩的PO₄^3-聚合成多聚磷酸盐。 

同步硝化反硝化现象，可以从微环境理论和生物学两方面加以解释。微环境理论认为：由于微生物种群结构、物质分布和生化反应的不均匀性，在活性污泥菌胶团内部和生物膜内部存在多种微环境类型。由于氧扩散的限制，在微生物絮体或生物膜内产生溶解氧梯度，其外表面溶解氧较高，以好氧菌、硝化菌为主；深人絮体或生物膜内部，氧传递受阻及外部氧的大量消耗，产生缺氧区，甚至厌氧区，反硝化菌占优势。控制反应器内溶解氧的水平，调整缺氧厌氧微环境及好氧环境所占的比例，从而促进反硝化作用，达到脱氮的目的。生物学的解释有别于传统的脱氮理论，已有报道发现了许多异养微生物能够对有机及无机含氮化合物进行硝化作用。与自养硝化菌相比，异养硝化菌生长快，产量高，能忍受较低的溶解氧浓度和更酸的环境。另有研究表明，大多数异养硝化菌同时也是好氧反硝化菌，好氧反硝化和自养反硝化等概念被相继提出，奠定了同步硝化反硝化反应生物脱氮新技术的理论基础。