[发明专利]一种促使连续流污水处理系统快速实现短程硝化的连续流运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种促使连续流污水处理系统快速实现短程硝化的连续流运行方法，属于生化法污水处理技术领域，适用于采用连续流系统的不同规模市政污水处理厂。

背景技术

活性污泥法是目前世界范围内应用最广泛的污水净化方法，具有效果稳定、效率高及成本低廉等优点。污水处理系统按照其进水及反应方式主要分为两类：连续流系统和序批式系统。其中连续流系统主要由生化反应池及二次沉淀池组成，污水连续进入生化反应池前段并与活性污泥混合，形成泥水混合液，泥水混合液以推流的流态顺次经过生化反应池的不同反应区（厌氧区、缺氧区和好氧区）实现污水中污染物质（主要为有机物，氮、磷元素及悬浮质等）的降解去除，处理后的泥水混合物进入二沉池实现泥水分离，二沉池上清液作为处理后的出水排放，二沉池底部污泥通过回流继续参与反应或者被当做剩余污泥排放；序批式系统则一般由一个池体构成，该池体在不同的时间充当着生化池和沉淀池的角色，周期初始，污水一次性注入池体内部并与活性污泥混合，通过时间控制生化池进行不同阶段的反应（厌氧阶段、缺氧阶段或好氧阶段），完成反应后池体处于静置期以实现泥水分离，通过设定的排水比排放池体内上清液，即完成一个周期，闲置的池体等待再一次进水并进入下一个周期的反应。这两套系统由于构型的不同，各有优缺点：如连续流系统连续进水，处理水量大，但是由于各部分池体固定，无法实现灵活调节；而序批式系统虽然处理水量较小，但由于其根据时间来控制反应阶段长短，可以针对不同的反应需求进行灵活的调节。

随着污水处理排放标准中对氮排放要求的日益严格，许多新的生物脱氮工艺涌现出来，短程硝化工艺就是其一，近年来短程硝化工艺得到了大量的关注和研究。短程硝化工艺将传统的硝化反应过程限制在亚硝酸盐阶段，理论上能节省25%的曝气量及40%的反硝化碳源需求量，从而能解决市政污水碳氮比低、碳源无法满足生物脱氮的要求及外投加碳源经济成本较高等问题。传统硝化过程中，在好氧条件下，氨氮先被氨氧化菌（AOB）氧化为亚硝酸盐，亚硝酸盐进一步被亚硝酸盐氧化菌（NOB）氧化为硝酸盐氮；短程实现的主要控制因素即溶解氧，通过限制曝气时间或溶解氧的供给，即能使硝化停留在亚硝酸盐阶段，实现短程硝化。由于序批式反应器具有灵活控制好氧时间长短的优点，通过监测硝化进行程度及时停曝气，即能较快地实现短程硝化，因此现有的相关领域的研究大部分都是以序批式系统作载体开展的。对于连续流系统，由于好氧区体积固定，好氧区的水力停留时间即被固定，较难实现曝气时间的调节，因此好氧区内很容易发生过曝气的问题，不利于硝化过程的控制。目前，已有文献报道的连续流工艺实现短程的案例中，多数采用低溶解氧来限制硝化的进行程度，实现亚硝酸盐的积累。但是要实现稳定的短程效果，需要将NOB淘洗出反应器，在未完全淘洗出NOB之前，系统的短程效果很不稳定，一旦曝气量供给过量就会导致NOB增长，亚硝酸盐积累率下降，因此采用低溶解氧来实现连续流中短程硝化的启动周期较长；此外，低溶解氧条件容易导致丝状菌的过量繁殖，引发污泥膨胀的问题。目前污水处理厂的生化处理系统多以连续流为主，如何稳定快速地实现连续流中的短程硝化制约着短程硝化工艺的大量推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种促使连续流系统快速实现短程硝化的连续流运行方法，为目前污水处理界所面临的连续流中启动短程硝化周期长、效果不稳定等问题提供解决方案，也为污水处理厂对连续流系统进行升级改造提供备选方案。其原理是通过改造连续流系统为多段式缺氧/好氧交替运行的方式，来实现对亚硝酸盐氧化菌活性的抑制，实现亚硝酸盐的逐步累积，并通过排放剩余污泥的方式淘洗出系统内的亚硝酸盐氧化菌，最终实现稳定的短程硝化效果。

本发明的内容包括如下步骤：

（1）设定连续流系统的运行模式；将连续流系统按体积平均分隔成四段，每一段的构造相同，均由前置的缺氧区和后置的好氧区两部分组成，且缺氧区和好氧区的体积比为2:1；四段串联连接；进水和污泥回流、硝化液回流均进入第一段的缺氧区，泥水混合物经第四段的好氧区出来后进入二沉池实现泥水分离；第四段的好氧区设置硝化液回流管连接第一段的缺氧区；二沉池底部设置污泥回流管连接第一段的缺氧区；