[发明专利]低温下分段进水多级缺/好氧的污水生物脱氮处理方法

权利要求书

1.一种低温下分段进水多级缺/好氧的污水生物脱氮处理方法，其特征是：采用连续流运行方式，原水经过一级处理后由两处位置点分别进入第一级A/O反应单元与第二级A/O反应单元；第一级A/O反应单元出水端的出流回流至该单元进水端；第二级A/O反应单元出水端的出流回流至该单元进水端；第三级A/O反应单元出水端的出流经澄清分离后出水；

所述第一级A/O反应单元，包括依次连接的A1缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、A2缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、O3好氧有机物降解功能化反应器和O4好氧硝化功能化反应器四个生物膜反应器；

所述第二级A/O反应单元，包括依次连接的A5缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、A6缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、O7好氧有机物降解功能化反应器和O8好氧硝化功能化反应器四个生物膜反应器；

所述第三级A/O反应单元，包括依次连接的A9缺氧外源碳源反硝化功能化反应器和O10好氧残留有机物降解与硝化功能化反应器两个生物膜反应器；A9缺氧外源碳源反硝化功能化反应器内设置碳源投加装置；

所有反应器内均设置悬浮生物膜载体；

在第一级A/O反应单元和第二级A/O反应单元的缺氧反应器内，悬浮生物膜载体表面附着的兼氧异养型功能化生物膜利用原水碳源反硝化去除硝酸盐氮；在第一级A/O反应单元和第二级A/O反应单元内，以有机物降解为主的好氧反应器内悬浮生物膜载体表面附着的好氧异养型功能化生物膜去除污水中的有机物；以氨氮硝化为主的好氧反应器内悬浮生物膜载体表面附着的好氧自养型功能化生物膜去除污水中的有机氮和氨氮；在第三级A/O反应单元按照最终处理出水总氮排放目标要求，通过投加外源性碳源去除硝酸盐氮，使最终处理出水的有机物、总氮与氨氮达到水质指标；

各个缺氧反应器内的悬浮生物膜载体的填充率不大于55 %；各个好氧反应器内的悬浮生物膜载体填充率不大于66 %；

所述原水为以生活污水为主的城镇污水，根据上述方法按照以下步骤处理：

（1）悬浮生物膜载体挂膜培养：

取一定量新的悬浮生物膜载体，分别投入各好氧反应器内，控制填料投加填充率为60%；向上述各好氧反应器加入污水至反应器正常反应控制液位后，开启各反应器曝气装置进行充氧曝气，控制曝气供气强度不大于55 m³/ (m²·h)，溶解氧在4~5 mg/L；

在上述反应条件下进行生物膜的培养挂膜，前5天每天更新各反应器内污水一次，即上述各好氧反应器按照每天1个周期的运行方式进行生物膜培养挂膜；第5~10天每天更新反应器内污水两次，即上述各好氧反应器按照每天2个周期的运行方式进行生物膜培养挂膜；

第10天后对上述反应器进出水的COD与氨氮主要水质指标进行检测，同时观察生物膜挂膜状态，待每个处理周期出水COD去除率达到80%，且生物膜量达到10~15gVSS/m²后，即完成悬浮生物膜载体的挂膜培养；

（2）初期启动：

将完成挂膜培养的悬浮生物膜载体按照缺氧反应器不超过55 %、好氧反应器不超过66%的填充率分配到所有反应器中；

采用连续进出水运行方式，控制系统进水流量为设计流量的20~50 %，按照1:1的比例分点进入A1反应器与A5反应器；

开启缺氧反应器中的搅拌器，使缺氧反硝化功能化反应器内悬浮生物膜载体充分流化；开启好氧反应器中的曝气装置，使好氧功能化反应器内悬浮生物膜载体充分流化；

开启第一级硝化液回流泵和第二级硝化液回流泵，O4反应器出流提升回流至A1反应器并控制回流比例为100 %，O8反应器出流提升回流至A5反应器，控制回流比例为100 %；

开启碳源投加装置，碳源投加量根据处理出水总氮排放要求、碳源种类及其反硝化C/N而定；

同时，对上述各反应器进水及出水的COD与氨氮、硝酸盐氮主要水质指标进行定期检测，同时观察生物膜挂膜状态，待处理最终出水COD、氨氮与总氮去除率达到80%，逐步提高系统进水流量与负荷，直至处理系统达到规定的处理负荷条件；

（3）正式运行：

处理系统达到规定的处理负荷条件后，对系统进行优化调控；调整各缺氧反硝化功能化反应器内搅拌强度，在保证悬浮生物膜载体充分流化的前提下尽量降低搅拌强度；调整各好氧功能化反应器曝气强度，在保证悬浮生物膜载体充分流化的前提下，控制溶解氧水平在5~6 mg/L之间；

调整进水泵与硝化液回流泵回流量，控制分段进水比例与相应的回流比，使进入A1反应器的进水溶解性COD的量与由O4反应器的回流硝化液携带硝酸盐氮量的比值为5:1，使进入A5反应器的进水溶解性COD量与O4反应器出流硝化液和O8反应器的回流硝化液携带的硝酸盐氮量之和的比值为5:1；

开启A9反应器的碳源投加系统，按照处理最终出水总氮要求控制碳源投加量；根据最终出水水质指标结果，调节O10反应器曝气强度，在保证悬浮生物膜载体充分流化的前提下，控制溶解氧水平在3~4 mg/L，以保证按照设计要求控制最终处理出水有机物、总氮与氨氮水质指标。