[发明专利]一种连续流城市污水AOAO自富集厌氧氨氧化实现自养与异养耦合脱氮的装置与方法

说明书

一种连续流城市污水AOAO自富集厌氧氨氧化实现自养与异养耦合脱氮的装置与方法，属于污水生物处理领域。该装置包括原水水箱、AOAO反应器、二沉池；生活污水和二沉池的部分回流污泥首先进入AOAO反应器的厌氧区，聚磷菌、反硝化聚磷菌厌氧释磷并贮存内碳源；随后部分厌氧末混合液进入AOAO反应器的好氧区，进行吸磷和短程硝化反应，部分厌氧末混合液、全部好氧区混合液与二沉池的部分回流污泥进入缺氧区，通过在缺氧区投加填料利用厌氧末混合液中含有的氨氮和好氧区混合液中含有的亚硝为基质富集厌氧氨氧化菌，在缺氧区发生自养与异养耦合脱氮，随后混合液进入后置好氧区发生短程硝化反应，然后混合液进入二沉池进行泥水分离。本发明实现深度脱氮。

技术领域

本发明涉及一种连续流城市污水AOAO自富集厌氧氨氧化实现自养与异养耦合脱氮的装置与方法，属于污水处理技术领域，适用于新建城市污水处理厂或旧水厂提标改造、市政生活污水和工业废水的处理等污水处理领域。

背景技术

在污水治理中，对氮素的去除是污水解决最棘手的问题，也是实现污水深度处置达标排放的关键。按照污水脱氮原理分类，可分为物化法脱氮和生物法脱氮。与物理化学法相比较，生物法在含氮废水处理中呈现出经济高效、应用范围广的特点，同时生物脱氮技术发展潜力巨大，因而只有利用生物法脱氮才是去除污水中氮素最合理可行的措施。

厌氧氨氧化反应是在缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以氨氮作为电子供体将亚硝酸盐氮还原为氮气的反应。城市污水中含有大量氨氮，可作为厌氧氨氧化反应的基质之一，短程硝化是将氨氮(NH₄⁺-N)的氧化过程控制产物为亚硝态氮(NO₂^--N)，从而为厌氧氨氧化反应提供底物。

厌氧氨氧化作为一种高效的生物脱氮工艺，因其高容积去除效率具有很好的开发和应用前景。人们对厌氧氨氧化工艺的研究始于20世纪末，在21世纪初开发成功，目前在垃圾渗滤液、污泥消化液等高浓度氨氮废水的脱氮处理中已有很多成功的案例。但是目前厌氧氨氧化反应应用于城市污水主流处理的案例并不多，主要受到短程不易维持、有机负荷冲击而影响厌氧氨氧化菌生长；另外，厌氧氨氧化菌种泥购买价格昂贵，增加污水处理厂运行费用，而且通过购买厌氧氨氧化种泥启动主流厌氧氨氧化反应存在厌氧氨氧化不易维持生存、污泥流失等问题。

发明内容

本发明提供的是一种连续流城市污水AOAO自富集厌氧氨氧化实现自养与异养耦合脱氮的装置与方法。通过“厌氧/好氧/缺氧/好氧”的AOAO运行模式，以及设置二沉池污泥双回流模式维持中间好氧区稳定的短程硝化以为缺氧区提供亚硝态氮基质，超越污泥的存在为缺氧区厌氧氨氧化反应提供氨氮基质；缺氧环境中，通过长期运行在缺氧区投加的填料上利用厌氧氨氧化菌生长所需的氨氮基质与亚硝态氮基质自富集厌氧氨氧化菌，同时AOAO特有的运行模式可以减轻有机物对厌氧氨氧化菌的影响，实现无种泥投加下厌氧氨氧化菌的富集；从而在缺氧区形成自养厌氧氨氧化脱氮与异养反硝化脱氮耦合，节省了碳源实现深度脱氮；连续流的运行模式提高了处理负荷。