[发明专利]一种城市污水脱氮除磷的装置和方法

权利要求书

1.一种城市污水脱氮除磷的装置，其特征在于：该装置的主体结构包括第一城市污水原水水箱、全程硝化耦合除磷SBR反应器、一级中间水箱、第二城市污水原水水箱、生物膜内源短程反硝化SBBR反应器、二级中间水箱和厌氧氨氧化USAB反应器；第一城市污水原水水箱的左侧上方设有第一溢流管，底部左侧设有第一放空管，第一城市污水原水水箱通过第一进水泵与全程硝化耦合除磷SBR反应器相连接；全程硝化耦合除磷SBR反应器左侧连接有鼓风曝气机、第一pH/DO在线测定仪和第一恒温装置，全程硝化耦合除磷SBR反应器底部设有曝气盘，曝气盘的正上方设有第一搅拌装置，全程硝化耦合除磷SBR反应器的右侧中间设有第一出水口，右侧下端设有排泥口，第一出水口与第一排水阀联通，全程硝化耦合除磷SBR反应器通过第一排水阀连接一级中间水箱；一级中间水箱左侧上部设有第二溢流管，底部左侧设有第二放空管；第二城市污水原水水箱左侧上部设有第三溢流管，底部左侧设有第三放空管；一级中间水箱和第二城市污水原水水箱分别通过第二进水泵和第三进水泵与生物膜内源短程反硝化SBBR反应器连接，生物膜内源短程反硝化SBBR反应器左侧设有第二pH/DO在线测定仪和第二恒温装置，生物膜内源短程反硝化SBBR反应器内设有第二搅拌装置，生物膜内源短程反硝化SBBR反应器右侧中间设有第二出水口，第二出水口与第二排水阀连接，内源短程反硝化反应器通过第二排水阀与二级中间水箱连接，二级中间水箱的左侧上部设有第四溢流管，左侧底部设有第四放空管；二级中间水箱通过第四进水泵与厌氧氨氧化USAB反应器相连接，厌氧氨氧化USAB反应器右侧设有取样口，顶部设有第三出水口。

2.根据权利要求1所述城市污水脱氮除磷的装置，其特征在于：所述第一城市污水原水水箱、一级中间水箱、第二城市污水原水水箱和二级中间水箱均为密闭结构。

3.一种采用如权利要求2所述装置实现城市污水脱氮除磷的方法，其特征在于通过全程硝化耦合除磷/内源短程反硝化/厌氧氨氧化工艺实现城市污水脱氮除磷，具体步骤为：

(1)将现有具有良好脱氮性能和生物除磷性能的活性污泥投加至全程硝化耦合除磷SBR反应器内，使全程硝化耦合除磷SBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到3500～400mg/L；将具有内源短程反硝化性能的海绵填料经填料架固定后投加至全程硝化耦合除磷SBR反应器内，使全程硝化耦合除磷SBR反应器内填料填充率为35％～45％；将具有厌氧氨氧化脱氮性能的厌氧氨氧化聚丙烯填料球加至厌氧氨氧化USAB反应器，使厌氧氨氧化USAB反应器内填料球占到厌氧氨氧化USAB反应器有效容积的1/2～3/4；

(2)将城市污水加入第一城市污水原水水箱，启动第一进水泵将城市污水抽入全程硝化耦合除磷SBR反应器内，先厌氧搅拌90-120min，再曝气搅拌120-140min，当NH₄⁺-N浓度1.0mg/L且PO₄^3--P0.5mg/L时进行排泥，此处曝气搅拌是指DO浓度4.0～4.5mg/L；全程硝化耦合除磷SBR反应器排泥结束后沉淀排水，排水比为40％～50％，出水排入一级中间水箱；

(2)城市污水经第三进水泵进入内源短程反硝化反应器，先厌氧搅拌150～180min，当COD浓度30.0mg/L随后启动第二进水泵将一级中间水箱中的硝化出水抽入内源短程反硝化反应器内进行缺氧搅拌20～40min，当NO₃^--N浓度1.0mg/L进行排水，排水比35％～40％，出水排入二级中间水箱；

(3)二级中间水箱中的内源短程反硝化SBBR反应器出水经第四进水泵进入厌氧氨氧化连续流反应器，水力停留时间为1～5h，完成城市污水的自养深度脱氮。