[发明专利]两级SBR利用污泥内碳源强化城市生活污水脱氮耦合污泥减量的装置与方法

权利要求书

1.两级SBR利用污泥内碳源强化城市生活污水脱氮的装置，其特征是：本装置的主体设备包括序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）、序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）和序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）；

原水水箱（1）中的生活污水通过第一进水泵（2）进入序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3），序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）出水排入硝化液储存箱（4），再通过第二进水泵（5）进入序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）中，序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）出水直接排出；序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）和序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）的剩余污泥分别通过第一排泥泵（7）和第二排泥泵（8）排入储泥罐（9），再由剩余污泥投加泵（10）投加至序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）；序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中的一部分剩余污泥发酵混合物通过污泥发酵混合物投加泵（12）投加至序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）中，另一部分剩余污泥发酵混合物通过重力作用排入二沉池（13）中，二沉池（13）出水流入加药箱（14）中，再由污泥发酵液投加泵（15）投加至序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）；序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）与空气压缩机（16）相连，并安装第一转子流量计（17）、第一搅拌器（19）和第一DO测定仪（22），序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）与空气压缩机（16）相连，并安装第二转子流量计（18）、第二搅拌器（20）和第二DO测定仪（23），序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中安装第三搅拌器（21）和pH测定仪（24）。

2.采用权利要求1所述的两级SBR利用污泥内碳源强化城市污水脱氮的装置实现控制的方法，其特征包括以下步骤：

序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）处理C/N摩尔比＜3的生活污水，每周期依次经历进水、缺氧搅拌、曝气、沉淀、排水5个阶段，污泥浓度在1500-3000mg/L，污泥龄在10-20d，水力停留时间在5-15h；

①进水设定进水量与排水量相同；系统启动后，原水水箱（1）中的生活污水通过第一进水泵（2）进入到序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）中，进水的同时开启第一搅拌器（19）；

②缺氧搅拌进水完毕后进入缺氧搅拌阶段，反应器内上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源和序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中的一部分剩余污泥发酵混合物进行反硝化作用，去除总氮，设定反硝化时间为30-60min；

③曝气开启空气压缩机（16），调节第一转子流量计（17），向序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）提供氧气，去除有机物，并将进水中的氨氮转化为氧化态氮NO_x^—，控制DO=2.0-4.0mg/L，设定硝化时间为90-120min；

④沉淀沉淀阶段完成泥水分离，设定沉淀时间为10-30min；

⑤排水设定排水比为0.3-0.5，排出的生活污水进入硝化液储存箱（4）；

序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）处理硝化液储存箱（4）里的硝化液，每周期依次经历进水、缺氧搅拌、曝气、沉淀、排水5个阶段，污泥浓度在1500-3000mg/L，污泥龄在10-20d，水力停留时间在3-10h；

①进水设定进水量与排水量相同；系统启动后，硝化液储存箱（4）中的硝化液通过第二进水泵（5）进入到序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）中，进水的同时开启第二搅拌器（20）；

②缺氧搅拌进水完毕后进入缺氧搅拌阶段，硝化液储存箱（4）中的硝化液利用序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中另一部分剩余污泥发酵混合物经过沉淀分离、加药处理后得到的不含氮、磷的剩余污泥发酵液进行反硝化作用，去除总氮，设定反硝化时间为60-180min；

③曝气开启空气压缩机（16），调节第二转子流量计（18），向序批式硝化反硝化反应器SBR₂（6）提供氧气，去除投加的污泥发酵液中过量的有机物，控制DO=2.0-4.0mg/L，设定去除有机物时间为10-30min；

④沉淀沉淀阶段完成泥水分离，设定沉淀时间为10-30min；

⑤排水设定排水比为0.3-0.5，出水直接排出；

序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）在厌氧环境下运行，以剩余污泥为发酵底物，污泥浓度在7000-10000mg/L，污泥停留时间在5-10d，控制pH在9-11；

①进泥每天进泥1次，进泥量与排泥量相同；系统启动后，序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）和序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）中的剩余污泥分别通过第一排泥泵（7）和第二排泥泵（8）进入储泥罐（9），再通过剩余污泥投加泵（10）进入序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中，进泥的同时启动第三搅拌器（21）；

②厌氧发酵第三搅拌器（21）一直运行，厌氧发酵开始，设定发酵时间为5-10d；

③排泥设定排泥比为0.1-0.2，系统启动后，序批式剩余污泥发酵反应器SBR_F（11）中的污泥发酵混合物作为碳源，其中一部分通过污泥发酵混合物投加泵（12）进入序批式硝化反硝化反应器SBR₁（3）中；另一部分通过重力作用排入二沉池（13）进行泥水分离，上层清液流入加药箱（14），调节pH=9.0-10.0，投加MgSO₄调节上清液中镁离子、氨氮和磷的摩尔比为(1-1.8):(1-2):1，去除剩余污泥发酵液中的氮、磷，再通过污泥发酵液投加泵（15）进入到序批式深度反硝化反应器SBR₂（6）中。