[发明专利]综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应装置及工艺

权利要求书

1.一种综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应装置，其特征在于：包括初级沉淀池、进水口连接初级沉淀池出水口的调节池、进水口连接调节池出水口的好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器，所述初级沉淀池的沉淀出口连接厌氧发酵罐的污泥进口，所述厌氧发酵罐的发酵液流出口分别连接好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器的污泥厌氧发酵液流入口和间歇式反应器的污泥厌氧发酵液流入口，所述间歇反应器设有排泥口，所述好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器和间歇式反应器的底部安装有曝气设备，内部设有DO、pH、ORP监测设备。

2.根据权利要求1所述的综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应装置，其特征在于：所述间歇式反应器的出水口连接至所述好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器的进水口。

3.一种综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）市政污水流经初级沉淀池后流入调节池，在调节池中对pH和水量进行调解后泵入好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器；

（2）有机生活垃圾和初级沉淀池得到的初沉污泥在厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，为好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器中PHAs的合成和脱氮除磷提供VFA和碳源；

（3）初级沉淀池产生的污水和厌氧发酵罐中的污泥厌氧发酵液进入好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器中进行脱氮除磷和PHAs合成；

（4）好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器中的活性污泥和厌氧发酵罐中的污泥厌氧发酵液进入间歇式反应器后进行连续曝气和搅动，保持2mg/L的DO值，富集后的活性污泥冷冻干燥，按40mL/g污泥的配比用氯仿萃取，抽提液冷却后按60倍冷甲醇做沉淀剂析出PHAs，过滤收集。

4.根据权利要求3所述的综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应处理工艺，其特征在于：步骤（2）有机生活垃圾事先破碎，每升初沉污泥掺入0.8kg有机生活垃圾并用好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器中污水稀释至总固体量为7%，所述厌氧发酵罐内发酵液维持在35±1.5度、pH~5.0，发酵罐有机负荷为20kgTVS/m﹒d，水力停留时间为7天，初沉污泥和有机生活垃圾发酵液COD:N:P=200:11:3。

5.根据权利要求3所述的综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应处理工艺，其特征在于：步骤（2）厌氧消化包括为好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器提供VFA和碳源的水解阶段和酸化阶段，在酸化阶段VFA浓度最高。

6.根据权利要求3所述的综合PHAs合成和脱氮除磷的污水生物反应处理工艺，其特征在于：步骤（3）好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器一个周期由进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序组成，本流程将反应阶段划分为好氧、厌氧两个阶段：污泥厌氧发酵液在好氧阶段前泵入反应器提供生成PHAs所需的VFA和脱氮除磷所需的碳源，好氧富营养条件下微生物合成PHAs并将NH₄⁺转化为NO₂^-并大量吸收P形成胞内多聚磷酸盐，厌氧贫营养条件下多聚磷酸盐用于微生物合成PHAs并将NO₂^-转化为N₂，好氧阶段时间为150min、DO值维持在2~3mg/L，厌氧阶段时间为50min ，pH、DO和ORP监测设备用于监控好氧-厌氧序批式活性污泥法反应器运行效果，DO值超出预定范围自动打开/关闭曝气风机，反应器中固体停留时间24天，厌氧反应结束时将活性污泥由污泥泵泵入间歇式反应器，反应结束后污水消毒后排放。