[发明专利]一种反硝化除磷菌快速富集两段式SBR反应设备

说明书

本发明公开一种反硝化除磷菌快速富集两段式SBR反应设备。本发明运用特殊的两段进水方式，选择性增殖微生物，可充分将电子供体和电子受体分开，避免其他菌群如反硝化菌和反硝化除磷菌间对电子供体和受体的竞争，使得聚磷菌(主要是DPB)在厌氧阶段获得竞争优势，使聚磷菌群体在系统中得以选择性增殖，同时提高进水有机负荷可加快微生物的生长速度。该设备具有运行稳定、减少外加有机碳源和曝气成本、剩余污泥量少、微生物丰度高、能够实现反硝化除磷菌(DPB)快速富集等优点。

技术领域

本发明属于水污染控制领域,涉及一种反硝化除磷菌快速富集两段式SBR反应设备。

背景技术

随着社会的不断发展，工农业废水和城市生活污水中氮磷素的含量越来越高。大量未经适当处理的氮磷污水直接排入水体，严重导致大量水体环境富营养化，威胁着人类的健康，同时也严重制约着社会的可持续发展。各类污水不仅磷氮元素含量高，且多数情况下C/N/P比失调，对污水的无害化处理带来诸多困境。

传统的生物脱氮除磷方法在污水治理方面已起到一定效果，仍存在诸多瓶颈。如：聚磷菌和反硝化菌对碳源的竞争始终存在；硝化菌、反硝化菌、聚磷菌菌群龄不同，各种菌群混合在一起互相制约，难以使系统达到最佳运行条件；对C/N/P比失调的污水，需外加有机碳源；好氧生物除磷过程增加了动力消耗且会产生大量的剩余污泥；整个处理工艺流程较长，占地面积大、投资高等。

随着污水处理技术的不断改进，几种新型的生物脱氮除磷工艺近年来得到发展和应用，主要有：同步硝化反硝化工艺、短程硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺、全程自养脱氮工艺和反硝化除磷工艺，因其具备低能耗，减少外加有机碳源，剩余污泥产量少占地小等优点。尤其反硝化除磷工艺使除磷和反硝化这两个独立的过程在反硝化除磷菌(DPB)的参与下仅在缺氧环境下就可同时完成，吸磷和脱氮过程的结合不仅减少了对碳源的需要，而且吸磷在缺氧内完成可减少曝气所需要的能源，产生的剩余污泥量也大为降低。因此反硝化除磷技术已成当前污水除磷脱氮研究领域的重点和热点之一。基于反硝化除磷理论，先后提出了A₂N和Dephanox等采用侧流硝化/厌氧/缺氧的新型生物脱氮除磷工艺，来实现污水氮磷的高效低耗去除。反硝化除磷较好氧除磷速率低、除磷量小、DPB难于富集，长期运行的系统都会出现反硝化除磷率下降的现象。因此，如何保持DPB的优势，实现反硝化除磷的长期高效运行，已成为此研究领域亟待解决的问题。

针对上述情况，研究和开发结构简单、低耗高效、易操作管理、运行稳定、能够实现DPB的快速富集并长久实现反硝化除磷、维持DPB的活性、保持DPB优势的新型反应设备和新技术，已成为污水脱氮除磷处理发展的必然途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够为A₂N和Dephanox等反硝化除磷工艺快速富集DPB的SBR反应设备。

本发明采用两段进水方式，选择性增殖微生物，实现DPB的快速富集。两段进水方式可充分做到碳源(电子供体)和硝酸盐(电子受体)的分开，能避免其他菌群如反硝化菌与DPB竞争电子供体和受体，使得聚磷菌(主要是DPB)在厌氧阶段获得竞争优势，从而在系统中得到选择性增值。另外在进水浓度一定的情况下提高污泥的营养负荷，可加快细菌增殖的速度，最终使系统达到良好的反硝化除磷效果。本发明具有可快速富集DPB，运行简单稳定容积利用率高，微生物丰度高，无需曝气，剩余污泥量少，无需调节碱度及运行费用较低等优点。