[发明专利]好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水装置和方法

说明书

本发明公开了一种好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水装置和方法，属于污水生物处理领域。好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水的装置可用于城市污水的同步脱氮除磷，包括污水源水箱、好氧颗粒污泥反应器、第一中间水箱、一段式厌氧氨氧化反应器以及第二中间水箱。好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水的方法包括步骤：设置污水处理装置、进行好氧颗粒污泥反应器第一运行阶段、进行一段式厌氧氨氧化反应阶段、进行好氧颗粒污泥反应器第二运行阶段以及排水步骤。本发明实现了城市污水的同步脱氮除磷，改善了出水水质，无需外加化学除磷药剂及反硝化碳源、运行成本低、稳定性强、工艺流程短。

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，尤其涉及一种好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水装置和方法。

背景技术

一段式厌氧氨氧化（One-stage anammox）工艺是近年来发展起来的一种新型污水生物脱氮技术，其工艺原理为：首先，氨氧化菌（Ammonium oxidizing bacteria，AOB）将污水中的部分氨氮氧化为亚硝酸盐，随后，厌氧氨氧化菌（Anaerobic ammonium oxidizingbacteria，AnAOB）将污水中剩余的氨氮与亚硝酸盐在厌氧条件下转化为氮气。与传统硝化/反硝化工艺相比，一段式厌氧氨氧化工艺具有以下优势：可节省60%的硝化需氧量；可节省100%的反硝化碳源；可减少80%的剩余污泥产量。

目前，城市污水一段式厌氧氨氧化脱氮的可行性已被不同规模的试验结果所证明，但其工程应用仍面临诸多技术瓶颈。首先，一段式厌氧氨氧化工艺还不具备生物除磷功能，磷的去除仍需投加化学除磷药剂。其次，目前一段式厌氧氨氧化工艺的出水水质仍难以满足日益严格的污水处理标准。原因在于：一方面，为维持系统运行稳定通常需要控制出水剩余氨氮浓度在2-5 mg NH₄⁺-N/L以上；另一方面，城市污水的一段式厌氧氨氧化工艺稳定性较差，尤其是竞争性细菌亚硝酸盐氧化菌（Nitrite oxidizing bacteria，NOB）的异常增殖会造成出水硝酸盐的积累。

目前解决上述问题的方法之一是引入一个后续的精处理工艺，通过曝气或投加反硝化外碳源使出水总氮达标，这就造成了工艺流程冗长，运行成本增加。

综上所述，现有的污水处理技术中一段式厌氧氨氧化工艺存在诸多技术瓶颈，如无法实现生物除磷、出水水质有待改善、稳定性差、后续精处理工艺造成的工艺繁杂与经济性问题等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理城市污水的装置和方法，以解决一段式厌氧氨氧化工艺应用的诸多技术瓶颈，如无法实现生物除磷、出水水质有待改善、稳定性差、后续精处理工艺造成的工艺繁杂与经济性问题。

为实现上述目的，本发明提供一种好氧颗粒污泥耦合一段式厌氧氨氧化处理污水的装置，用于实现城市污水的同步脱氮除磷，其包括污水源水箱、好氧颗粒污泥反应器、第一中间水箱、一段式厌氧氨氧化反应器以及第二中间水箱。具体地讲，所述污水源水箱用于城市污水的储存及水质水量的调节；所述好氧颗粒污泥反应器用于进行厌氧释磷反应及好氧同步硝化反硝化除磷反应，并用于排放处理后的污水；所述第一中间水箱与所述好氧颗粒污泥反应器相连通，用于贮存来自所述好氧颗粒污泥反应器的污水；所述一段式厌氧氨氧化反应器与所述第一中间水箱相连通，用于进行一段式厌氧氨氧化反应；所述第二中间水箱与所述一段式厌氧氨氧化反应器相连通并与所述好氧颗粒污泥反应器相连通，用于贮存来自所述一段式厌氧氨氧化反应器的污水并排放至所述好氧颗粒污泥反应器中。