[发明专利]基于活性污泥工艺的低碳氮比污水脱氮除磷系统及方法

说明书

本发明提供基于活性污泥工艺的低碳氮比污水脱氮除磷系统，包括依次连接的污泥床厌氧池、第一限氧曝气池、第一污泥床缺氧池、第二限氧曝气池、第二污泥床缺氧池、微好氧池以及二沉池，污泥床厌氧池连接进水管道，二沉池通过回流管道与污泥床厌氧池相连接，第一限氧曝气池、第二限曝气池、微好氧池与曝气装置相连。该系统在单污泥系统和双污泥浓度下，利用氨氧化菌和硝化菌的饱和溶氧系数差别，通过控制溶氧量和污泥龄，富集氨氧化菌和厌氧除磷菌，淘汰硝化菌，该方法同时满足氨氧化菌、厌氧氨氧化菌和厌氧除磷菌的驯化富集条件，产泥量少，处理效果好，并节约大量的搅拌功率和曝气功率，脱氮除磷效率高，同时可以节约大量碳源的投加。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种基于活性污泥工艺的单污泥系统双污泥浓度低碳氮比污水脱氮除磷系统及方法。

背景技术

目前用于生物脱氮除磷的工艺中，厌缺氧段采用各种型式的搅拌，达到混合的目的，厌缺氧段的污泥浓度与好氧段基本一致，比如常见的A²O工艺、多段AO工艺、各种型式氧化沟工艺、SBR及其变形工艺、MUCT工艺和前置内碳源反硝化的JHB工艺等，由于厌缺氧段不存在溶氧的传递，可以在高污泥浓度下运行，同时由于厌缺氧段的搅拌功耗也较大，造成池容和电量的双重浪费。同时由于碳源的不足，需要投加碳源完成生物脱氮，导致脱氮成本高。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种基于单污泥系统双污泥浓度的活性污泥工艺的低碳氮比污水脱氮除磷系统及方法，通过引入污泥床工艺，做为厌缺氧段使用，由于污泥床污泥浓度高，同等容积条件下厌缺氧段污泥龄长，在配合限氧段的使用，为厌氧氨氧化菌和厌氧除磷菌提供了生长空间，达到高效脱氮除磷的目的，减少脱氮对碳源的依赖，同时并不排除在碳源充足情况下的常规反硝化脱氮。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于活性污泥工艺的低碳氮比污水脱氮除磷系统，包括依次连接的污泥床厌氧池、第一限氧曝气池、第一污泥床缺氧池、第二限氧曝气池、第二污泥床缺氧池、微好氧池以及二沉池，所述污泥床厌氧池连接进水管道，所述二沉池通过回流管道与污泥床厌氧池相连接，所述第一限氧曝气池、第二限氧曝气池、微好氧池与曝气装置相连；

污泥床厌氧池和污泥床缺氧池，具有比限氧曝气池更高的污泥浓度，从而实现单污泥系统双污泥浓度，更好的发挥厌缺氧段的生物活性，使相同池容下，具备更长的污泥龄，给厌氧氨氧化菌、厌氧除磷菌更好的生存环境；

所述污泥床厌氧池接收进水管道的污水以及二沉池通过回流管道回流过来的回流污泥，实现以下工艺：

1)利用污水中的氨氮以及回流污泥中的亚硝氮，在厌氧氨氧化菌作用下，实现厌氧氨氧化脱氮；

2) 利用污水中的氨氮和磷酸盐，在厌氧除磷菌作用下将磷转化为磷化氢释放，达到厌氧除磷的目的；

所述第一限氧曝气池通过控制溶氧量，使经过污泥床厌氧池处理后的混合液除降解COD外，发生以短程硝化为主的除氨氮反应，将污水中氨氮转化为亚硝氮；

所述第一污泥床缺氧池接收经过第一限氧曝气池处理后的混合液，在缺氧条件下，利用处理后的混合液中的剩余氨氮和亚硝氮，利用厌氧氨氧化菌作用转化为氮气，实现厌氧氨氧化脱氮，达到进一步去除总氮的效果，同时利用处理后的混合液中氨氮和磷酸盐，在厌氧除磷菌作用下进一步去除总磷；

所述第二限氧曝气池接收经过第一污泥床缺氧池处理后的混合液，对第一污泥床缺氧池处理后的混合液，进行短程硝化，将部分剩余氨氮转化为亚硝氮；

所述第二污泥床缺氧池接收第二限氧曝气池处理后的混合液，利用混合液中的亚硝氮和氨氮进行厌氧氨氧化反应，进一步去除总氮；同时利用水中氨氮和磷酸盐，在厌氧除磷菌作用下去除总磷；

所述微好氧池接收第二污泥床缺氧池处理后的混合液，为控制溶氧量为0.5-1mg/L的末端曝气池，对混合液中的剩余氨氮和COD进行最终降解，满足出水指标要求；