[发明专利]实现城市污水深度脱氮短程硝化厌氧氨氧化一体化后置缺氧工艺与装置

说明书

实现城市污水深度脱氮短程硝化厌氧氨氧化一体化后置缺氧工艺与装置，属于污水生物处理领域。生活污水首先进入SBR1进行缺氧搅拌，将有机物吸收储存为内碳源，同时释磷，之后曝气，进行好氧吸磷，同时异养菌消耗水中的有机物。沉淀1h后，将含有NH₄⁺‑N的上清液排水至中间水箱。中间水箱的水通过进水泵进入SBR2反应器，以好氧‑缺氧的模式运行，先进行曝气，实现短程硝化厌氧氨氧化反应，控制在好氧段出水NH₄⁺‑N有2‑10mg/L剩余。随后进行缺氧搅拌，通过添加外碳源，使NO₃^‑‑N短程反硝化变为NO₂^‑‑N，与好氧段剩余的NH₄⁺‑N进行短程反硝化厌氧氨氧化反应，最终实现出水的达标排放。本发明具有稳定、节能、节省碳源、剩余污泥产量少等优势，能够实现城市污水深度脱氮除磷。

技术领域

本发明涉及一种实现城市污水深度脱氮短程硝化厌氧氨氧化一体化后置缺氧工艺与装置，属于污水生物处理技术领域，是一种实现C/N＝3-5的城市污水深度脱氮除磷的工艺装置。

背景技术

目前由于氮、磷等无机营养物质含量超标而导致的黑臭水体、水体富营养化引起了水中鱼类等其他生物缺氧死亡、水质恶化、破坏水生生态环境等众多问题。生物脱氮技术具有较高的经济效益，因此广泛的应用于污水处理强化生物脱氮。随着水质排放要求的日益严格，传统的硝化-反硝化脱氮工艺的弊端逐渐显现，一方面传统工艺需要较高的曝气量导致能源消耗过大，另一方面为实现良好的总氮去除效果，往往需要外加碳源，运行费用昂贵。

厌氧氨氧化作为新型的自养脱氮技术，具有节约曝气量、节省碳源，减少污泥产量等众多优点，为城市污水处理厂能量自给乃至产能带来了可能。短程硝化-厌氧氨氧化工艺在高氨氮高温废水如污泥消化液处理过程中，已获得较为广泛的应用，而在处理城市污水中仍旧存在着诸多瓶颈。短程硝化厌氧氨氧化技术属于完全自养脱氮技术，而生活污水中复杂的有机物会对短程硝化厌氧氨氧化系统带来不利的影响，同时由于生活污水中含有的有机物会导致异养菌的增长，进而和厌氧氨氧化菌竞争底物NO₂^- - N，破坏系统的稳定。厌氧氨氧化菌世代周期较长，与聚磷菌较短的污泥龄矛盾，无法实现同步的脱氮除磷。同时厌氧氨氧化过程副产物NO₃^--N会造成出水中总氮超标，不能实现达标排放。为了解决出水中NO₃^--N含量超标的问题，有研究中指出，可以通过添加外碳源，例如乙酸钠，通过短程反硝化，将NO₃^--N转变为NO₂^--N，进而与NH₄⁺-N发生厌氧氨氧化反应，同步去除NH₄⁺-N、 NO₂^--N、NO₃^--N，进一步的实现城市污水深度脱氮。

基于此，我们提出实现城市污水深度脱氮短程硝化厌氧氨氧化一体化后置缺氧工艺与装置。为实现城市污水达标排放提供一种新思路。通过双污泥系统，可以最大限度地避免城市污水中复杂的有机物对短程硝化厌氧氨氧化一体化系统的影响，以及聚磷菌和厌氧氨氧化菌污泥龄的矛盾，保证厌氧氨氧化菌的长期稳定运行。在短程硝化厌氧氨氧化一体化反应器中，控制在好氧段出水NH₄⁺-N有2-10mg/L剩余，可以避免出水NH₄⁺-N过低，导致后期溶解氧上升从而NOB竞争溶解氧的问题。同时针对短程硝化厌氧氨氧化一体化出水总氮高的难点，通过在短程硝化厌氧氨氧化一体化反应器缺氧段中添加乙酸钠实现短程反硝化厌氧氨氧化，能够实现在最少外加碳源的条件下，达到深度脱氮除磷的目的。

发明内容