[发明专利]倒置A2/O分段进水耦合好氧颗粒污泥强化同步硝化反硝化脱氮除磷装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种耦合倒置A²/O分段进水和好氧颗粒污泥法强化生物脱氮除磷的装置，属于生物污水处理技术领域，它将倒置A²/O分段进水工艺和好氧颗粒污泥工艺结合，相比传统工艺具有能充分利用碳源、处理水量大、耐水质水量冲击负荷强、处理效果稳定性高等优点。

背景技术：

倒置A²/O分段进水工艺是耦合倒置A²/O工艺和分段进水工艺的一种高效活性污泥法工艺。该工艺总共分为三段进水，每段进水均在缺氧段进水。如上所述，工艺流程为缺氧、厌氧、好氧、缺氧、好氧、缺氧、好氧。首段缺氧区将回流污泥中携带的硝态氮反硝化完全，保证后续厌氧段的厌氧释磷效果，后续缺氧、好氧充分利用原水中的碳源进行反硝化。该工艺具有多种优点：①充分利用原水中的碳源进行脱氮除磷，对目前城市污水C/N比低的现状具有巨大意义，在保证出水水质的情况下节省碳源投加量；②另外好氧段产生的硝化液在下段缺氧段被反硝化作用除去，无需设置硝化液回流，节省了运行费用；③相较UCT分段进水，倒置A²/O分段进水省去了污泥从首段缺氧区到厌氧区的内回流，直接与原水从首段缺氧区进入池体，节能降耗；④方便现有水厂升级改造。目前大多数水厂采用的是传统的A²/O工艺，在原有池体基础上，只需将原水进水点调整为多点进水，将部分缺氧段、好氧段进行调整。

好氧颗粒污泥工艺是一种特殊形式的活性污泥，具有良好的沉降性能、密实的结构、较高的生物量、较强的冲击负荷和抵抗有毒有害物质的能力。目前认为颗粒污泥形成分四个阶段：①微生物在物理作用下靠近，形成最初的聚合体；②物理、化学和生物之间的作用力，使细菌之间、细菌与固体之间进一步吸附，形成聚合物。该吸附可逆；③胞外聚合物产生，生物凝胶使颗粒进一步形成，形成不可逆吸附；④在水剪切力的作用下，结构稳定的好氧颗粒污泥形成。好氧颗粒污泥具有很多优点，好氧颗粒污泥包含多种好氧、兼性及厌氧的微生物，组成一个完整的微生物群落，对废水中多种污染物具有良好的降解潜力，具有良好的降解能力，多用于处理高负荷和有毒废水，具有抗负荷、毒害物质冲击的能力，出水水质好。在连续流中实现好氧颗粒污泥具有重大意义，在同样池体的情况下，无需扩建即可增大污水处理量，节省基建投资，保证出水质量。同时对于实际污水处理中，污水水量水质不稳定，日日变化较大，季度与季度的差别更大，好氧颗粒污泥污泥对水质水量的耐冲击能力都很强，可稳定出水水质。

同步硝化反硝化(SND)是近年发现的现象，对目前低碳氮比城市污水的处理有积极的推动作用，可同时实现除碳脱氮除磷。目前的理论认为SND现象主要由宏观环境和微观环境两方面促成。宏观方面主要影响因素是溶解氧(DO)，反应器中的溶解氧(DO) 是通过曝气装置获得的。不同的曝气装置曝气均匀情况不同，即使搅拌也很难保持反应器中各处溶解氧相同。这样，曝气时反应器内不可避免的出现局部缺氧的状态，这就为在同一反应器内发生SND现象提供了可能。微观理论认为由于溶解氧(DO)扩散的限制，在微生物絮体或颗粒内产生DO梯度。这样在絮体或颗粒表面DO浓度高，以好氧硝化细菌为主，随着DO浓度的下降，形成缺氧或厌氧环境，而硝化形成的产物NO₃^-、NO₂^-会向内侧传递，被反硝化细菌利用。这样就同时完成了硝化作用和反硝化作用。

发明内容：

本发明耦合倒置A²/O分段进水工艺和好氧颗粒污泥工艺，利用同步硝化反硝化技术强化生物脱氮，同时利用倒置A²/O保证除磷效果。

倒置A²/O分段进水耦合好氧颗粒污泥的装置如下：