[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

说明书

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，属于污水污泥生物处理领域。生活污水经进水泵进入序批式SBR反应器，在硝化细菌的作用下将进水中的氨氮全部转化为硝态氮，出水进入上流式UASB反应器，定期向上流式UASB反应器中投加剩余污泥，短程反硝化细菌利用污泥原位发酵产生的有机物将进水中的硝态氮还原为亚硝态氮，与污泥原位发酵产生的氨氮经填料上厌氧氨氧化菌的作用生成氮气和部分硝态氮，全程反硝化细菌利用污泥原位发酵产生的有机物将硝态氮和剩余亚硝态氮还原为氮气。本发明适用于处理低C/N比生活污水，利用短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化不仅实现生活污水的深度脱氮，还能实现污泥减量，达到节能降耗的目的。

技术领域

本发明涉及一种全程硝化、短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化处理生活污水的装置和方法，属于污水污泥生物处理技术领域，适用于低C/N比城市生活污水的深度脱氮，具有节能降耗、污泥减量的特点。

背景技术

当前，我国的污水处理厂普遍面临处理水达一级A排放标准难、节能降耗难两大难题，而我国的城市生活污水C/N(COD/TN)比普遍偏低，在传统的污水处理厂生物脱氮工艺中存在碳源不足的问题，常常需要外加碳源，这不仅增加了污水处理厂的实际运行成本，也大大增加了剩余污泥产量，提高了剩余污泥的处理处置费用。而污泥处理费用高昂，据统计，我国污水处理厂污泥处理费用占到了污水处理厂整体运营费用的25-40％，这也不符合节能降耗和可持续发展的要求。

厌氧氨氧化作为一种新兴的污水处理技术，因为其众多优点而受到人们的关注。相比传统的生物脱氮工艺，其可以节省100％的碳源，25％的曝气能耗，且剩余污泥产量低，大大降低了污水处理厂的运行费用，厌氧氨氧化与短程硝化、短程反硝化技术的耦合也成为了行业内新的研究热点。而在实际中，厌氧氨氧化工艺的应用还存在诸多问题。首先，厌氧氨氧化菌生长缓慢，世代周期较长，富集比较困难；其次，我国大部分污水处理厂水温偏低，不适合厌氧氨氧化菌的生长；再次，厌氧氨氧化的底物之一亚硝态氮在大规模的实际水厂的运行中难以稳定积累。因此，厌氧氨氧化工艺要在实际工程中实现应用还面临很大的困难。

短程反硝化作为亚硝态氮获取的途径之一，是指反硝化细菌利用有机物将硝态氮还原为亚硝态氮，相比短程硝化，短程反硝化系统更加稳定，运行更加方便。短程反硝化的产物亚硝态氮与进水中的氨氮发生厌氧氨氧化反应，达到脱氮的目的，具有广阔的应用前景。

充分利用污泥中的有机物质，对于解决污水处理过程中碳源不足的问题将具有重要作用。污泥发酵物中含有大量的挥发性脂肪酸，可以为短程反硝化过程提供碳源，同时由于污泥固相物质转移到液相可以达到污泥减量的目的，从而降低污水处理厂的污泥处置费用。

综上，将污泥发酵与短程反硝化以及厌氧氨氧化结合起来，可解决原水中碳源不足的问题，不仅有望实现生活污水的深度脱氮，还有望达到污泥减量目的，实现污水处理厂的节能降耗。

发明内容

本发明提出了短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化处理生活污水的装置和方法，具体方法是生活污水经进水泵进入序批式SBR反应器，在硝化细菌的作用下将进水中的氨氮全部转化为硝态氮，出水进入上流式UASB反应器，定期向上流式UASB反应器中投加剩余污泥，短程反硝化细菌利用污泥原位发酵产生的有机物将进水中的硝态氮还原为亚硝态氮，与污泥原位发酵产生的氨氮经填料上厌氧氨氧化菌的作用生成氮气和部分硝态氮，全程反硝化细菌利用污泥原位发酵产生的有机物将硝态氮和剩余亚硝态氮还原为氮气，实现生活污水的深度脱氮。