[发明专利]一种用序批式反应器联合污泥发酵实现生活污水脱氮及污泥减量的方法

说明书

本发明提出了一种在序批式反应器中联合污泥发酵实现强化生活污水脱氮及污泥减量的方法，属于污水生化处理及污泥减量技术领域。所述方法涉及装置包括原水水箱、进水泵、曝气泵、脱氮反应器、排泥泵、污泥回流泵、污泥发酵反应器。方法是在脱氮反应器内通过硝化菌、反硝化菌的共同作用，实现生活污水中的氮去除；而后将其剩余污泥排入旁侧密闭反应器内进行厌氧发酵，并回流等体积的污泥厌氧发酵液到脱氮反应器内。系统在完成脱氮的同时实现了剩余污泥的减量化，无需外加碳源，无需额外处理剩余污泥，并收集发酵产生的甲烷，增加产能。

技术领域

本发明涉及一种基于联合污泥发酵实现生活污水脱氮及污泥减量的方法，属于污泥减量技术领域。在脱氮反应器中通过异养菌、氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌的共同作用实现城市污水的有机物及总氮去除；同时，在旁侧密闭厌氧发酵反应器中通过水解酸化菌、产氢产甲烷菌对脱氮反应器剩余污泥直接进行厌氧发酵，产生VFA，并当碳源头驾到脱氮反应器，在脱氮的同时，实现污泥减量及产能。本技术适用于城市污水深度脱氮及污泥减量。

背景技术

生物脱氮的一般过程为将氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮，产生的硝态氮可以通过反硝化去除，产生的亚硝态氮可以通过厌氧氨氧化与反硝化过程去除，无论用哪种方式都需要异养反硝化菌的参与，这也同时突出了我国市政污水的一大特点——碳源严重不足。因此为了解决以上问题，我国的市政污水处理厂一般采用投加外碳源，如甲醇等方式来强化脱氮除磷效果，而这些方式会大大增加污水处理成本，并且产生大量剩余污泥，增加了污泥处理费用。目前已有研究证明可以通过污泥发酵产生挥发性脂肪酸，本发明提供一种办法，利用序批式反应器将剩余污泥进行碱性厌氧发酵产酸，并作为碳源进行回用，实现低碳氮比城市污水高效节能脱氮。

另外，我国污水处理中污泥的处置也是一大难题，传统污泥处理过程包括消化、脱水、干化和焚烧等，其费用占整个污水厂建设和运营费用的40％-50％。本身剩余污泥中富含有机物和氨氮，但是目前国内污水厂对污泥和污水的处理大多采用分开处理，造成的能源的极大浪费，而且处理不当容易对环境造成污染。

因此，将城市污水生物脱氮反应器与污泥厌氧发酵罐连接，生物脱氮反应器剩余污泥直接排入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，并回流部分污泥发酵产物至生物脱氮工艺作为碳源，既解决了污泥处置问题，又可以实现污水脱氮。

发明内容

本发明的目的在于解决城市生活污水生物脱氮反应器剩余污泥处理、减量的问题，提出了一种用序批式反应器联合污泥发酵实现生活污水脱氮及污泥减量的方法。该方法主要在脱氮反应器完成生活污水的总氮去除，好氧阶段通过硝化作用将NH₄⁺-N氧化为NO₃^--N、NO₂^--N，缺氧阶段通过反硝化作用以有机物为电子供体将NO₃^--N、NO₂^--N还原为N₂，从而达到将氮从污水中去除的目的；同时，将脱氮反应器沉淀后的剩余污泥直接排入旁侧密闭反应器进行厌氧发酵，并回流等体积的污泥发酵产物至生物脱氮反应器。最终实现生活污水脱氮反应器的深度脱氮及剩余污泥的减量化，且产生部分能源气体CH4。