[发明专利]低C/N比生活污水短程硝化/厌氧氨氧化后接短程反硝化/厌氧氨氧化工艺的装置和方法

说明书

低C/N比城市污水短程硝化/厌氧氨氧化后接短程反硝化/厌氧氨氧化工艺的装置和方法，属于污水生物处理领域。系统包括生活污水水箱、除有机物SBR反应器、中间水箱、短程硝化/厌氧氨氧化颗粒污泥UASB反应器和短程反硝化/厌氧氨氧化UASB反应器。污水进入SBR反应器后，采取厌/好氧交替运行的方式，并通过排泥实现磷的去除；出水进入短程硝化/厌氧氨氧化UASB反应器，通过短程硝化厌氧氨氧化，去除污水中的部分总氮，其出水含有硝态氮；进入短程反硝化/厌氧氨氧化UASB反应器处理，进一步降低出水总氮。通过该工艺处理生活污水，在不额外投加碳源的条件下，可最大限度的通过厌氧氨氧化的途径实现生活污水的自养脱氮。

技术领域

本发明涉及一种低C/N比城市污水短程硝化/厌氧氨氧化后接短程反硝化/厌氧氨氧化工艺的装置和方法，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

随着日益加剧的水体富营养化问题、水质指标体系不断严格，使得氮、磷污染的控制与治理成为污水处理技术研究的重点。传统生物法脱氮除磷工艺在污水脱氮除磷方面起到了一定的作用，但仍存在着污水碳源不足，脱氮除磷污泥龄选择矛盾，曝气环节能源消耗量大，污水处理厂运行费用高及自动化控制水平低等问题。随着国家对排放标准的进一步提高，传统工艺的弊端进一步显现，现阶段迫切需求脱氮除磷效率高、运行性能稳定、能源消耗低及二次污染风险小的新型污水脱氮技术。

随着生物技术的快速发展，新的微生物脱氮现象与新型脱氮微生物不断被发现，其中厌氧氨氧化的发现使研发低能耗、可持续的污水处理技术成为可能，与传统脱氮工艺相比厌氧氨氧化工艺可节约60％的曝气量与100％的碳源，且它污泥产量低及脱氮负荷高等诸多优势，是目前世界上公认最经济高效的污水脱氮技术。目前厌氧氨氧化工艺在高氨氮废水处理中得到了广泛的应用，但由于生活污水具有水量大，污染物浓度低，污水水质、水量波动性强等特点，生活污水处理过程中厌氧氨氧化工艺的应用较少。

其反应基质亚硝酸盐(NO₂^--N)的稳定获取仍是厌氧氨氧化技术推广应用的瓶颈问题。在短程硝化/厌氧氨氧化一体化工艺中采取短程硝化获取NO₂^--N，但是短程硝化过程受环境因素及水质波动影响较大，特别是针对低浓度城市污水的主流厌氧氨氧化目前尚未得到推广应用；此外，由于系统中存在DO和NO₂^--N，无法完全抑制NOB，会产生一部分NO₃^--N 及厌氧氨氧化反应过程自身产生的NO₃^--N往往导致该工艺出水总氮(TN)浓度过高，使实际过程中厌氧氨氧化工艺的脱氮效率大大降低，出水通常需要进一步处理以达到严格的排放标准。因此后接一个短程反硝化/厌氧氨氧化UASB反应器，利用污水中的有机物通过短程反硝化/厌氧氨氧化、反硝化进一步降低总氮。

本发明将短程硝化和短程反硝化分别与厌氧氨氧化工艺相耦合，通过低氧实现短程的稳定维持，并利用原水中的碳源将厌氧氨氧化产生的硝态氮进一步地反硝化，然后通过厌氧氨氧化作用，最终实现城市污水的高标准、高效率、低能耗的处理。

发明内容

本发明针对城市污水低碳氮比，脱氮效率低，出水硝态氮浓度高等问题，提出了低C/N 比城市污水短程硝化/厌氧氨氧化后接短程反硝化/厌氧氨氧化工艺的装置和方法。本方法采用除有机碳SBR反应器、短程硝化/厌氧氨氧化一体化和短程反硝化/厌氧氨氧化一体化组合工艺形式，使用升流式UASB反应器，形成对短程硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌各自有利的微环境，利用菌群间的协作，有效利用能源，实现城市污水高效脱氮，出水水质稳定地达到国家一级A排放标准。