[发明专利]一种采用推流式缺氧池的低碳源污水生物脱氮系统及方法

说明书

本发明属于水环境保护领域，具体提供了一种采用推流式缺氧池的低碳源城镇污水生物脱氮系统及方法，属于活性污泥与生物膜工艺的集成。该方法是针对传统基于缺氧‑好氧生物脱氮工艺的重要改进，将缺氧池改造为推流式反应池，并且分隔为三～四段，在缺氧反应器内投加弹性填料以维持高的污泥浓度，且缺氧池采用较长的水力停留时间。缺氧池实际上是将三～四个完全混合反应器串联构成的推流反应方式。本方法适用于对传统生物脱氮工艺的改进(脱氮原理是基于缺氧反硝化‑好氧硝化联用)，对污水碳氮比的需求可以低至3.0～3.2而能够维持传统工艺的脱氮速率，且脱氮率略有提高。本方法与传统生物脱氮工艺相比，仅需对缺氧池进行改造，适用于现有工艺的升级改造。本方法曝气能耗降低，节省乃至取消了补充碳源，故运行成本较低，具有较好的经济性。

技术领域

本发明属于水环境保护领域，具体涉及一种采用推流式缺氧池的低碳源污水生物脱氮系统及方法。

背景技术

城镇污水处理过程中，去除总氮和总磷分别需要满足一定的有机物量，由于当前城镇污水厂进水有机物浓度普遍偏低，导致城镇污水氮磷去除困难。城镇污水厂通常侧重于将总氮去除，而总磷的去除一定程度上可以通过加药来完成，对于低碳氮比的污水如何提高总氮去除率是当前城镇污水处理的关键问题。

传统的生物脱氮除磷方法为A_N/O工艺，该工艺一方面其总氮去除率难以提高，另外其对碳源的需求也较高，一般需要满足碳氮比不小于4.0。该工艺的流程如下：A_N/O工艺污水首先进入缺氧池(A池)，进水的有机物与回流(含污水内回流和污泥回流)的硝酸盐进行反硝化反应，该工艺的脱氮率取决于回流比，若污水内回流和污泥回流合计为350％，则理论上总氮去除率可以达到(350÷450)×100％＝77.8％。若需要进一步提高脱氮率，则只有进一步加大回流比，但是回流比过大一方面反应器容积增加、动力消耗增加，另一方面也造成缺氧和好氧的界限已经分不清，缺氧池与好氧池两个反应器从整体上看更接近于是一个完全混合流态的反应器，脱氮率根本无法进一步提高，该工艺实际运行时总氮去除率一般只能达到70％左右。此外，各个反应器为完全混合形式，为了维持缺氧反应(反硝化)对氮的去除，在缺氧反应池内的有机物浓度不能太低，而这部分有机物必然会在好氧池被氧化去除。对于脱氮来说这部分属于无效碳源，这部分碳源大体上占污水进水有机物的1/3以上(具体数值与参数有关，回流比低则脱氮率低，有机物浪费多；反之亦然)，导致基于传统生物脱氮理论(缺氧-好氧)的脱氮工艺对碳氮比的需求显著高于理论值。该工艺对碳氮比的需求较大，若碳氮比低于4.0其常常需要补充碳源方能维持脱氮效率。我国目前相关规范规定，脱氮除磷时，污水的碳氮比和碳磷比分别不低于4和17；同时去除氮磷时，需要同时满足上述碳氮比和碳磷比的要求。