[发明专利]一种高效低能耗的污水深度脱氮新工艺及其系统

说明书

本发明涉及一种高效低能耗的污水深度脱氮新工艺及其系统。本发明在MABR工艺后耦合增加固相碳源反硝化池和惰性填料反硝化池，构成MABR+A₁+A₂组合工艺；或在MABR工艺后耦合增加混合填料反硝化池，构成MABR+A组合工艺。相比现有A/O工艺，本发明工艺在处理相同水量时具有处理效率高、总占地面积小、总能耗低、抗负荷冲击能力强、无需频繁维护以及运维成本低等特点，极大地简化了控制工艺、降低了运营成本。本工艺可通过MABR工艺与反硝化反应池协同作用对各种可生化废水进行高效处理，能有效、稳定地维持排水COD和TN分别低于40mg/L和10mg/L，满足国内目前最高的标准要求。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效低能耗的污水深度脱氮新工艺及其 系统，具体是在MABR(膜曝气生物反应器)工艺后耦合增加固相碳源反硝化反应池(A₁池)和惰性填料反硝化池(A₂池)，构成MABR+A₁+A₂组合工艺；或在MABR工艺后 耦合增加混合填料反硝化池，构成MABR+A组合工艺。

背景技术

我国现有城镇污水处理厂主流工艺中，AAO污水处理工艺是最为常用的一种手段，主要是由厌氧区、缺氧区以及好氧区组成，具有同步脱氮除磷的效果。典型的AAO工 艺流程(图1)如下：污水与回流污泥一起进入厌氧池(DO0.2mg/L)并混合，经一定 时间(1～2h)的厌氧分解，去除部分含碳有机物，使部分含氮化合物转化成N₂(反硝 化作用)，回流污泥中的聚磷微生物(聚磷菌等)释放出磷，满足细菌对磷的需求；然 后污水与好氧池内的回流硝化液在缺氧池(DO≤0.5mg/L)内混合，池中的反硝化细菌 利用污水中的含碳有机物将NO₃-N(硝氮)还原为N₂；随后，污水流入好氧池 (DO＝2～4mg/L)，水中的NH₃-N(氨氮)在硝化菌的作用下发生硝化反应并生成NO₃-N， 部分硝化液回流到缺氧池进行反硝化，在此过程中，有机物氧化分解供给吸磷微生物以 能量，微生物从水中吸收磷，磷进入细胞组织，富集在微生物内，经沉淀池分离后以富 磷污泥的形式从系统中排出。

该工艺通过厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和微生物菌群种类的有机配合，具有同时脱氮、除磷和去除有机物的功能。在各种同时脱氮、除磷、去除有机物的工艺 中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

AAO工艺在内循环量一定的条件下，脱氮效果很难再进一步提高，一般出水的总氮只能达到国标一级B或一级A水平，难以满足日趋严格的总氮排放要求；同时AAO 工艺往往面临碳源不足的情况，只能通过频繁补加碳源维持反硝化效果，运维成本较高。 因此，必须进行必要的技术改造以实现不增加运维成本的同时提升总氮的去除效果。

《一种基于多级A/O及MABR的污水处理方法》(中国专利：201910007442.1) 提出了一种多级A/O和MABR组合的新工艺，其主要流程是：污水先后流经厌氧区、 一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、MABR区和二级好氧区，有污泥和硝化液的回 流，最后进入沉淀区。该发明只是将A/O工艺和MABR工艺进行简单的串联，并没有 发挥MABR工艺的最大优势，即高效、节能和同步硝化反硝化等特点。

基于以上所述，本发明提出一种高效低能耗的污水深度脱氮新工艺及其系统，充分 发挥MABR工艺和固相碳源的优势。新工艺具有高效节能、总占地面积小、强抗负荷 冲击能力以及无需频繁维护等特点，极大地简化了控制工艺以及降低了运营成本。

发明内容