[发明专利]一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市生活污水的装置和方法

说明书

一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市污水的装置和方法，属于污水生物处理技术领域。装置包括有城市污水原水箱、SBR反应器、鼓风曝气机、出水箱。反应开始，生活污水先进入SBR反应器，反硝化菌利用生活污水中的碳源对上周期剩余NO₃^‑进行短程反硝化，产生的NO₂^‑‑N同步与NH₄⁺‑N通过厌氧氨氧化作用去除，剩余有机物被反硝化菌储存至体内合成PHA，反应结束后进行低氧曝气，在生物膜上进行一体化厌氧氨氧化反应，去除NH₄⁺‑N，生成少量NO₃^‑‑N，再进行搅拌，反硝化菌利用储存的PHA进行内源反硝化。该发明以短程硝化和短程反硝化的形式实现NO₂^‑积累，高效去除城市污水的N、COD，充分利用生活污水中有机物，无需外碳源，节省曝气能耗，实现深度脱氮。

技术领域

本发明涉及一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市生活污水的装置和方法，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，越来越多的水体变得富营养化，包括熟悉的滇湖、太湖等，并且随着水资源的短缺，水体富营养化问题得到越来越多的关注，这其中脱氮问题成了难点，尤其是国家出台了新的一级A出水标准，传统的生物脱氮工艺存在曝气量高、需要额外投加有机碳源、基建投资高、工艺过程控制复杂等问题，因此难以满足现有的要求。

厌氧氨氧化技术是近几年来一种新型生物脱氮工艺，厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧条件下，氨氮以亚硝酸氮为电子受体直接被氧化成为氮气，该过程中无需外加碳源，并且不需要氧气，主要产物是N₂，还有少量NO₃^-，该工艺可以节省曝气能耗，并且承担厌氧氨氧化的生物群落倍增时间大于三周，剩余污泥量也可大大降低。

一体化厌氧氨氧化技术，是在溶解氧相对较低的条件下，在同一系统中结合了短程硝化和厌氧氨氧化技术进行自养脱氮，含氨氮污水部分被氧化成亚硝酸盐，剩余氨氮与所生成的亚硝酸盐在反应器内生成N₂和水，和传统硝化-反硝化工艺相比有更多的优势，节省 50％的曝气量、100％外加碳源、还可减少100％以上的CO₂的释放量，而且污泥产量减少，具有很好的发展前景。此外，还加强了内源短程反硝化进一步深度脱氮，降低出水总氮浓度。

采用生物膜能够更好的持留厌氧氨氧化菌和短程反硝化菌，并且为厌氧氨氧化菌提供缺氧微环境，在好氧层发生短程硝化反应，缺氧层进行厌氧氨氧化和反硝化反应，有利于一体化厌氧氨氧化反应在好氧条件下实现，达到深度脱氮的效果，因此，本发明通过挂膜实现一体化短程硝化耦合AMX，解决了不同菌种间泥龄矛盾，利用菌种间相互协同合作，节省曝气能耗，因此为低碳氮比城市污水的处理提供一种新的方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市生活污水的装置和方法，实现低碳比城市污水的深度高效脱氮。本发明将一体化厌氧氨氧化技术与生物挂膜结合起来，同时耦合内源短程反硝化，利用部分短程硝化为厌氧氨氧化提供主要的NO₂^-来源，在同一反应器内进行深度脱氮，达到城镇污水厂污染物排放一级A标准，并且操作简单，占地面积小。

一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市污水的装置，其特征在于：包括城市污水原水箱(1)、一体化SBR反应器(4)、鼓风曝气机(11)、出水箱(5)。其中所述城市污水原水箱(1)通过进水泵(2)与一体化SBR反应器(4)相连接，处理后污水由一体化SBR反应器(4)的出水口(9)经出水阀(10)排出到出水箱(5)。