[发明专利]短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水的装置和方法

权利要求书

1.短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化处理生活污水的方法，装置包括进水水箱（1）、第一进水泵（1.1）、序批式SBR反应器（2）、第一进水口（2.1）、搅拌器（2.2）、曝气盘（2.3）、pH在线测定仪（2.4）、溶解氧在线测定仪（2.5）、pH在线监测主机（2.6）、溶解氧在线监测主机（2.7）、气体流量计（2.8）、曝气泵（2.9）、第一出水口（2.10）、电动排水阀（2.11）、中间水箱（3）、第二进水泵（3.1）、上流式UASB反应器（4）、第二进水口（4.1）、第三进水口（4.2）、排泥口（4.3）、储泥箱（4.4）、进泥泵（4.5）、取样口（4.6）、回流泵（4.7）、三相分离器（4.8）、第二出水口（4.9）、出水箱（4.10）、过程控制器（5）、计算机（6）；

进水水箱（1）通过第一进水泵（1.1）与序批式SBR反应器（2）底部的第一进水口（2.1）相连，序批式SBR反应器（2）设有搅拌器（2.2）、曝气盘（2.3）、pH在线测定仪（2.4）、溶解氧在线测定仪（2.5）、第一出水口（2.10），pH在线测定仪与pH在线监测主机（2.6）相连，溶解氧在线测定仪（2.5）与溶解氧在线监测主机（2.7）相连，曝气盘（2.3）通过气体流量计（2.8）与曝气泵（2.9）相连，序批式SBR反应器（2）的出水经电动排水阀（2.11）进入中间水箱（3），中间水箱（3）和储泥箱（4.4）分别通过第二进水泵（3.1）和进泥泵（4.5）与第二进水口（4.1）相连，上流式UASB反应器（4）设有第二进水口（4.1）、第三进水口（4.2）、排泥口（4.3）、取样口（4.6）、三相分离器（4.8）、第二出水口（4.9），回流泵（4.7）与第三进水口（4.2）相连，上流式UASB反应器（4）出水由第二出水口（4.9）排入出水箱（4.10）；另外过程控制器（5）与计算机（6）相连，用于控制曝气泵（2.9）、第一进水泵（1.1）、pH在线监测主机（2.6）、溶解氧在线监测主机（2.7）、搅拌器（2.2）、电动排水阀（2.11）、进泥泵（4.5）；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）启动序批式SBR反应器进行全程硝化：接种城市污水处理厂二沉池剩余污泥，保持序批式SBR反应器（2）内污泥浓度为2000-4000mg/L，进水为生活污水，其水质情况为氨氮浓度60-100mg/L，亚硝态氮浓度0-0.5mg/L，硝态氮浓度0-0.5mg/L，COD浓度200-400mg/L，C/N比2-4；每天运行4个周期，每周期6h，包括进水、曝气、沉淀、排水、闲置五个过程；生活污水由第一进水泵（1.1）泵入序批式SBR反应器（2），进水结束后，同时开启曝气泵（2.9）和搅拌器（2.2），通过溶解氧在线测定仪（2.5）和气体流量计（2.8）控制反应器中溶解氧浓度1-3mg/L，好氧曝气2-3h，曝气结束的同时关闭搅拌，沉淀40-90min，排水比40%-60%，闲置时间80-120min；当95%以上的氨氮被转化为硝态氮时，该序批式SBR反应器（2）启动成功；

（2）启动上流式UASB反应器：接种污水处理厂剩余污泥和消化污泥，按照体积比1:1的比例投加到上流式UASB反应器（4 ）中，保持污泥浓度6000-8000mg/L，投加填料以持留厌氧氨氧化菌，填料采用聚丙烯空心环悬浮填料，填充比为20%，进水采用硝酸钠配制的硝态氮浓度为30-40mg/L的人工配水，C/N比2-3，选用乙酸钠作为碳源，出水回流与进水流量之比控制在2-3，以使填料处于流化状态，当系统中亚硝态氮积累率达到90%以上时，短程反硝化启动成功；此时不再投加乙酸钠，每天向上流式UASB反应器（4）内泵入新鲜的剩余污泥，控制上流式UASB反应器（4）内污泥龄30-50天，污泥浓度8000-10000mg/L，每天的进泥量由污泥龄和上流式UASB反应器（4）内的污泥浓度确定，当出水氨氮浓度小于1mg/L且总氮去除率达到90%以上时，上流式UASB反应器（4）启动成功；

（3）运行阶段控制策略：序批式SBR反应器（2）和上流式UASB反应器（4）分别启动成功后，将两个反应器串联运行：进水水箱（1）中的生活污水由第一进水泵（1.1）进入序批式SBR反应器（2），进水完成后开启曝气泵（2.9）和搅拌器（2.2），通过气体流量计（2.8）控制序批式SBR反应器（2）中的溶解氧保持在1-3mg/L，好氧曝气2-3h，污泥龄控制在8-15天，污泥浓度控制在2000-4000mg/L，曝气结束后沉淀40-90min，排水比40%-60%，出水进入中间水箱（3），序批式SBR反应器（2）的出水由第二进水泵（3.1）泵入上流式UASB反应器（4）中，储泥箱（4.4）中的剩余污泥由进泥泵（4.5）泵入上流式UASB反应器（4）中，进泥量根据污泥龄和污泥浓度确定，保持上流式UASB反应器（4）内污泥龄30-50天，污泥浓度8000-10000mg/L，水力停留时间15-18h，出水回流与进水流量之比控制在2-3，使上流式UASB反应器（4）内悬浮填料处于流化状态，反应过程不控制溶解氧浓度，出水排入出水箱（4.10）内；此过程中，第一进水泵（1.1）、第二进水泵（3.1）、曝气泵（2.9）、搅拌器（2.2）、电动排水阀（2.11）、进泥泵（4.5）由过程控制器（5）和计算机（6）进行控制。