[发明专利]一种强化污泥消化并同步脱氮除磷的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化污泥消化并同步脱氮除磷的装置和方法，属于生化法污水污泥处理技术领域。污泥发酵释放的氨氮与短程硝化反应产生的亚硝通过厌氧氨氧化去除，反硝化菌利用水解酸化产生的挥发性有机酸作为电子供体将产生的硝态氮反硝化去除，达到总氮的深度去除和污泥的有效利用。本技术适用于低C/N比、C/P比污水的强化脱氮除磷和污泥的初步减量和稳定。

背景技术

我国在2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准要求排污单位出水水质为COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L，总磷小于0.5mg/L。国内许多污水厂不能实现总氮的达标排放，如何提高传统工艺脱氮效果，是现阶段城市污水处理领域的迫切需求。

我国城市污水C/N比普遍偏低，无法满足脱氮的需求，碳源不足成为城市污水处理不达标的关键原因，为解决该问题，目前有研究利用剩余污泥发酵产生的有机物作为反硝化和碳源。传统的污泥发酵和碳源提取技术一般为发酵--淘洗工艺，即污泥在发酵罐内水解酸化产生挥发性脂肪酸等可利用有机物，随后利用进水进行淘洗，再将淘洗液打入生物反应区用以增强脱氮除磷效果。利用发酵--淘洗工艺在实际应用中存在以下缺点：由于污泥的吸附作用，泥水分离困难，发酵产生的VFA很难被淘洗出来且要想较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水量；在完全厌氧反应器中很难避免产甲烷反应发生，且颗粒物质水解是污泥厌氧发酵的限速步骤，因此发酵产物被产甲烷菌大量消耗；为达到较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水用量，必然产生较大的上升流速，带出很多颗粒物质，进而增加后续处理单元的固体负荷。

剩余污泥发酵耦合反硝化强化污水脱氮是一种新型的碳源开发利用工艺，具有如下优点：1）由于NO_x^--N的存在，避免了产甲烷反应的发生，防止了发酵产物被产甲烷菌消耗；2）VFA产生后随即被周围的反硝化菌利用，降低了底物反馈抑制，刺激污泥发酵的进一步进行；3）反硝化反应产生碱度，能使反应器保持在中性和偏碱性的条件下运行，随反硝化进行pH逐渐上升，避免了常规发酵中系统酸化问题；4）省略传统工艺中的淘洗步骤，运行简单易操作，可推广性强。

发明内容

本发明的目的是提供一种使高氨氮废水深度脱氮的同时，还可以实现污泥有效利用的装置和方法。

为实现上述目的，本发明提供一种强化污泥消化并同步脱氮除磷的装置，包括原水箱1、原水进水泵1.1、A-O反应器2、搅拌装置2.1、空气压缩机2.2、曝气头2.3、沉淀池2.4、污泥回流泵2.5、排泥阀2.6、出水泵2.7、SFDANR反应器3、中间水箱3.1、循环泵3.2、循环控制阀3.3、排空阀3.4、集气装置3.5、密封板3.6、圆筒形污泥床3.7、布水装置3.8、三相分离器3.9、加热带装置3.10、出水管3.11、海绵填料3.12、布水孔3.13、储泥池4、进泥泵4.1。

原水箱1通过原水进水泵1.1与A-O反应器2相连，A-O反应器2通过出水管与沉淀池2.4相连，沉淀池2.4底部通过污泥回流泵2.5与A-O反应器2首格室相连，沉淀池2.4通过出水泵2.7与SFDANR反应器3底部相连，储泥池4通过进泥泵4.1与污泥SFDANR反应器3底部相连。

A-O反应器1用上下交错设置过水孔的隔板分为6-9个格室，依此设置有相连通的厌氧区格室与好氧区格室，厌氧区格室分为2-3个格室，设置有搅拌装置2.1，好氧区格室分为4-6个格室，设置有曝气头2.3，由空气压缩机2.2提供压力。

SFDANR反应器3设有圆筒形污泥床3.7，上部设有顶部密封板3.6和三相分离器3.9，中间设有温控加热带装置3.10，下部设有布水装置3.8；三相分离器3.9通过管道与集气装置3.5相连；圆筒形污泥床3.7上部通过中间水箱3.1、循环泵3.2和循环控制阀3.2与SFDANR反应器3底部相连；SFDANR反应器3出水通过出水管3.11排出。

本发明同时提供强化污泥消化并同步脱氮除磷的方法，包括以下步骤：包括以下步骤：