[发明专利]一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置及其应用方法

权利要求书

1.一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置，其特征在于：污水处理主流工艺装置设有城市污水原水箱(1)、生物反应池(2)、二沉池(3)；污水处理侧流工艺设有污泥消化液原水箱(4)、AOB强化池(5)；所述城市污水原水箱(1)为一敞口箱体，设有溢流管(1.1)和放空管(1.2)；城市污水原水箱(1)通过进水泵(2.1)与生物反应池(2)进水阀(2.2)相连接；所述生物反应池(2)为一敞口池体，分为数个格室，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室，前端分别为厌氧区和缺氧区格室，厌氧区和缺氧区格室均设有搅拌器(2.12)和搅拌桨(2.3)；其次为厌氧氨氧化区格室，接种有固定填料(2.4)，所述固定填料为PE填料及聚乙烯海绵组合填料球；后端为好氧区格室，设有曝气头(2.7)；空压机(2.11)通过气体流量计(2.10)、气量调节阀(2.9)与设在反应池底部的曝气头(2.7)连接；好氧区最后一格室通过内回流泵(2.5)将泥水混合物回流至生物反应池的缺氧区；生物反应池(2)通过二沉池连接管(3.3)与二沉池(3)连接；所述二沉池(3)为一辐流式沉淀池，该沉淀池通过污泥回流泵(2.6)与生物反应池进水阀(2.2)相连接，并且通过污泥泵(3.5)与AOB强化池进水阀(4.1)连接；所述污泥消化液原水箱(4)为一敞口箱体，设有溢流管(4.3)和放空管(4.4)，污泥消化液原水箱(4)通过进水泵(4.2)与污泥消化液AOB强化池进水阀(4.1)相连接；所述污泥消化液AOB强化池(5)为一敞口池体，分为数个格室，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室，前端为缺氧区格室，缺氧区格室设有搅拌器(5.5)和搅拌桨(5.6)，后端为好氧区格室，设有曝气头(5.1)；空压机(5.2)通过气体流量计(5.3)、气量调节阀(5.4)与设在反应器底部的曝气头(5.1)连接；好氧区最后一格室通过内回流泵(5.10)与污泥消化液AOB强化池进水阀(4.1)相连接；AOB强化池(5)通过管路(5.8)及泥水混合物回流泵(5.11)与生物池厌氧氨氧化区连接。

2.根据权利要求1城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置，其特征在于：该装置还设置有自动控制组件，所述自动控制组件包括在线检测仪组件(2.13，5.14)、可编程PLC控制器、加碱液调节器(2.14，5.13)；所述在线检测仪组件与可编程PLC控制器数据信号连接；所述可编程PLC控制器与加碱液调节器控制连接；所述气体流量计(2.10，5.3)分别与可编程PLC控制器数据信号连接；所述可编程PLC控制器分别与气量调节阀(2.4，5.9)控制连接；所述液体流量计(2.15，4.5)均与可编程PLC控制器数据信号连接；所述可编程PLC控制器与进水阀(2.2，4.1)控制连接；所述自动控制组件还包括设置于反应池中的加热棒(2.16，5.12)、温度传感器和温度调节器，所述温度传感器与可编程PLC控制器数据信号连接，所述加热棒与温度调节器相连接，所述可编程PLC控制器与温度调节器控制连接；所述在线检测仪组件包括与可编程PLC控制器数据信号连接的溶解氧浓度在线检测仪、氨氮浓度在线检测仪、pH在线检测仪；所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器相连接的无线收发器，所述无线收发器通过无线网络与云服务器通信连接，所述云服务器通过无线网络与远程监控中心或者智能移动终端相连接。

3.一种根据权利要求1或2所述的城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置应用于实现主侧流厌氧氨氧化工艺协同脱氮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将取自城市污水厂曝气池具有硝化作用的活性污泥投加到生物反应池(2)、和城市污水二沉池(3)，将附着有厌氧氨氧化菌的固定填料接种到生物反应池(2)的厌氧氨氧化区，接种污泥后使活性污泥浓度MLSS为3000-4000mg/L；将城市污水原水加入原水箱(1)，启动进水泵(2.1)，通过城市污水生物反应池进水阀(2.2)进入生物反应池(2)；启动厌氧和缺氧区搅拌器(2.12)和空压机(2.11)，好氧区每个格室曝气量范围在30-50mL/min,厌氧区和缺氧区搅拌器转速在90-110r/min，调节气量调节阀(2.10)使得好氧区溶解氧DO为0.3-0.8mg/L；启动城市污水污泥回流泵(2.6)和内回流泵(2.5)，污泥回流比为50％-100％，内回流比为100％-300％；打开加热棒，使装置反应池内混合液的温度控制在30-35℃；打开加碱液调节器，使装置的pH值控制在7.8-8.3之间；

2)将取自城市污水厂曝气池具有硝化作用的活性污泥投加到污泥消化液AOB强化池(5)，接种污泥后使活性污泥浓度MLSS为3000-4000mg/L；将污泥消化液加入原水箱(4)，启动进水泵(4.2)，通过污泥消化液AOB强化池进水阀(4.1)进入AOB强化池(5)；启动缺氧区搅拌器(5.5)和空压机(5.2)，好氧区每个格室曝气量范围在30-50mL/min,缺氧区搅拌器转速在90-110r/min，调节气量调节阀(5.3)使得好氧区溶解氧DO为0.5-1.0mg/L；当缺氧区水中COD>60mg/L时，开启污泥消化液内回流泵(5.10)，内回流比为50-250％；打开加热棒，使装置反应池内混合液的温度控制在30-35℃；打开加碱液调节器，使装置的pH值控制在7.8-8.3之间；

3)开启泥水混合物回流泵(5.11)，将污泥消化液AOB强化池(5)产生的泥水混合物投加至生物反应池(2)厌氧氨氧化区；

4)根据污泥消化液水质和污泥消化液AOB强化池(5)中混合液的pH值及温度，调整进水NH₄⁺-N负荷，即调整进水流量和改变污泥回流比，当游离氨FA浓度高时，增大污泥回流比；当游离亚硝酸FNA浓度高时，降低污泥回流比；

5)维持污泥消化液AOB强化池(5)出水NH₄⁺-N浓度小于30mg/L；当出水NH₄⁺-N浓度大于30mg/L时，通过提高水力停留时间HRT，即减少进水量，来降低出水NH₄⁺-N浓度。