[发明专利]一种城市生活污水处理装置及其运行方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳氮比生活污水处理技术领域，具体涉及一种城市生活污水处理装置及其运行方法。

背景技术

随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。

近年来，虽然我国污水处理效率不断提高，但是由氮、磷污染引起的水体富营养化问题不仅没有解决，而且有日益严重的趋势。随着水体富营化问题的加剧，污水处理的主要矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、磷营养物质的去除。然而，目前我国污水处理厂脱氮除磷普遍存在能耗高、效率低以及运行不稳定的缺点。如何提高脱氮除磷的去除效果，以解决我国日益严重的水污染问题，在我国现阶段无论从节省资金、提高污水处理效果和优化污水脱氮除磷工艺等方面都有重大的理论意义和现实意义。

发明内容

本发明为克服上述技术问题而提供了一种能够高效低能耗同时去除碳、氮、磷的城市生活污水处理装置及其运行方法。

本发明的技术方案为：一种城市生活污水处理装置，其特征在于包括生活污水原水箱、生物除磷反应器、沉淀池和自养脱氮反应器，其中生物除磷反应器为长宽高50cm*25cm*41cm的敞口容器并且其内部由隔板分隔成厌氧池和好氧池，厌氧池与好氧池的体积比为1:1.5并且其底部相连通，厌氧池与好氧池内均设有搅拌器，好氧池内设有曝气装置，生活污水原水箱的出水口与生物除磷反应器的厌氧池通过蠕动泵和连接管道相连接，生物除磷反应器的好氧池与沉淀池通过连接管道相连，自养脱氮反应器的进水口通过连接管道与沉淀池相连接，所述的沉淀池的下方设有排污管道，该排污管道的一侧与外界相通，排污管道的另一侧通过蠕动泵和连接管道与生物除磷反应器的厌氧池相连接，所述的自养脱氮反应器为长宽高40cm*20cm*70cm、有效容积为32L的敞口容器并且其内部分为六个单元，每个单元分为大小两个格室，大格室与小格室的体积比为3:1，所述的大格室与小格室间隔设置且相互串联，每个单元内的大格室与小格室通过底部的导流板相连通，相邻的单元通过大格室与小格室之间的溢流堰相连通，所述的大格室内部放置有填料，该填料是中空塑料圆环周围绑扎的纤维，小格室内部放置有加热棒和微孔曝气装置，用于为后续的大格室提供预曝气和预加热，通过小格室改变水流方向，水流在大格室内向上流动并与填料充分接触，反应产生的N₂随水流方向从自养脱氮反应器的顶部逸出，不易造成气塞。

本发明所述的城市生活污水处理装置的运行方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）生物除磷工艺的启动

以城市生活污水为原水，进水氨氮浓度为40-65mg/L，亚硝酸盐氮浓度小于1mg/L，硝酸盐氮浓度小于2mg/L，COD浓度为200-400mg/L，总磷浓度为3-6mg/L，进水pH为6.8-7.5，温度为22-26℃，向生物除磷反应器中接种污泥，其污泥取自于市政污水处理厂二沉池的回流污泥，接种污泥的浓度为4-6g/L，再向生物除磷反应器中加入城市生活污水，对其闷曝，12h后静置沉淀，换水，再闷曝，如此培养5d，然后通过蠕动泵将城市生活污水连续泵至生物除磷反应器中进行连续培养，连续培养阶段控制生物除磷反应器中污泥浓度为2200-3500mg/L，污泥回流比为70%，污泥泥龄为5-6d，厌氧池水力停留时间为2h，好氧池水力停留时间为3h，好氧池的曝气量为2L/min，当出水COD浓度小于50mg/L，总磷浓度小于0.3mg/L，出水亚硝酸盐氮浓度小于3.5mg/L，出水硝酸盐氮浓度小于2mg/L，氨氮平均去除率为30%，生物除磷反应器成功启动，本生物除磷工艺在溶解氧较低时，主要去除磷和COD，氨氮的去除主要是由于微生物生长所需，大大降低了反应器的能耗，同时为后续的自养脱氮创造了有利条件；

（2）自养脱氮工艺的启动