[发明专利]一种耦合除臭及强化脱氮除磷的“主-辅”活性污泥方法

说明书

本发明涉及一种耦合除臭及强化脱氮除磷的“主‑辅”活性污泥方法,主线采用传统的活性污泥及其变形工艺，“辅”线上是在活性污泥回流线设置了污泥微筛过滤机、内部装填有菌种培养罐(SBIO‑A)的侧流污泥生物培养池(S2HBR)，及侧流活性污泥厌氧水解池(S2ASH)反应器；辅线反应池S2HBR和S2ASH池可以并联或者串联。本发明可以定向富集、显著改善和优化活性污泥的菌群结构，“主‑辅”反应器组合是通过“辅”线上的侧流反应器实现定向培育特异微生物并进一步对“主线”上的主生化系统进行功能微生物接种，“主‑辅”反应器构型可实现生化系统的深度脱氮除磷，并显著提升全过程的除臭效果，同时节省商业碳源、实现活性污泥原位过程减量。

技术领域

本发明属于污水处理及水环境治理领域，特别是涉及到一种耦合全过程除臭及强化脱氮除磷功能的“主-辅”活性污泥方法。

背景技术

当前，中国水环境问题频出，地表水富营养化严重，局部水域水质甚至丧失饮用水水源功能，水环境质量亟待改善，很多区域水质标准亟待进一步提高，强化脱氮除磷会成为我国今后相当长时期的重要任务。与此同时，由于历史原因，很多城市污水厂建设在城区，污水收集及处理过程释放大量挥发性恶臭气体(如硫化氢、氨等)，严重干扰和影响周边城市环境大气质量，污水厂的邻避效应愈加突出。水质稳定达标及恶臭气体控制是当下污水厂面临的共性问题。

以此同时，我们国家很多地区污水厂进水碳源严重匮乏，现有的常规处理工艺，如各种活性污泥法的变形工艺，AAO及其各种变种工艺、氧化沟、MBR、SBR及其各种变种工艺等，主要依赖传统除磷菌Accumulibacter实现EBPR(强化生物除磷)，而Accumulibacter只能依赖摄取进水VFA，同时存在PAO与GAO的基质竞争等；另外，回流硝酸盐及DO对厌氧区的干扰导致厌氧区ORP较难控制在-150mv以下，对于生物除磷并不是一个理想的厌氧环境，上述诸多因素导致传统主流处理工艺生物除磷效果不稳定。此外，污泥处理段污泥脱水液高氨氮回流带来的高污染负荷、低水温季节等多种因素影响致使硝化能力不足导致出水氨氮不达标，上述诸多因素导致传统工艺脱氮除磷效果难以进一步提升，提标改造往往不得不选择对原曝气池改造投加载体形成IFAS工艺，或者新增第三级生化处理单元(如BAF、深床反硝化滤池)，大大增加了工程投资，同时也增加了运营期运行成本，环境释放的温室气体也随着流程的延长而指数式上升，冗长的提标改造工艺，总体上是不可持续的。

活性污泥法历经百余年发展，目前仍然是污水处理最经济有效的方法，但是传统主流活性污泥工艺面对外在扰动(水量、水质、水温变化)存在工艺调控的脆弱性，从微生物学菌群结构调控角度，由于传统主流活性污泥工艺只有在“主线”上的活性污泥工艺，虽然设置了厌氧、缺氧和好氧环境，但是以上环境受多种因素(进水水质水量波动、内回流及外回流)影响，同时要兼顾不同污染物的去除，但是不同微生物的生态位差异很大，因此工艺控制条件难以兼顾不同功能菌群的生境条件，很难实现对活性污泥菌群结构的优化调控，更难实现定向转化与控制。

针对上述问题，目前的技术路线上的解决手段往往利用“多重手段”、“分头解决”，工艺越来越复杂，但没有做到系统性协同考虑，往往是通过冗长的工艺路线叠加解决营养盐达标，但是除臭问题依然没有解决，依然需要伴随污水处理流程的延长而沿程增加全流程的除臭措施，导致除臭系统投资及运行费用随之高昂。对目前常用的一些除臭技术进行了调研，收集法除臭设备及运行费用高，且需要加盖收集臭气形成封闭空间对设备腐蚀大；现有的其它类型的生物除臭技术，如腐殖土除臭或土壤微生物除臭技术，所采用的微生物培养基为成分较为单一的如腐殖土、或黏土及固结物水泥、石灰压制、或其它生物膜载体如火山岩等烧制或压制，上述基质或载体的加工过程使得基质变性、组份生物活性不友好，最关键的是不能定向且难以稳定培养芽孢杆菌等除臭微生物，甚至破坏微生物活性，因此，目前国内实际运行的很多除臭项目，效果不稳定、极不理想。