[发明专利]一种城市污水脱氮除磷的装置和方法

说明书

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种城市污水脱氮除磷的装置和方法，通过内源短程反硝化/厌氧氨氧化工艺实现城市污水中COD和无机氮通过内碳源储存和自养脱氮，在内源短程反硝化工艺之前增加全程硝化耦合除磷工艺，解决无机磷去除和硝酸盐来源的瓶颈，污水同时进入全程硝化耦合除磷SBR反应器和生物膜内源短程反硝化SBBR反应器，通过外碳源转化为内碳源而实现除磷和短程反硝化，同时和内源短程反硝化厌氧段未经硝化的氨氮，为厌氧氨氧化提供底物，进而实现城市污水经济高效的脱氮除磷。

技术领域：

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种城市污水脱氮除磷的装置和方法，特别是一种利用污泥内碳源驱动硝态氮部分还原实现城市污水脱氮除磷的设备和方法，适用于低C/N城市生活污水.

背景技术：

据中国环境状况公报，虽然我国水资源环境质量状况不断提升，但以活性磷酸盐、无机氮和化学需氧量(COD)为主要污染指标的水体污染问题仍然存在，污水的深度脱氮除磷仍然是水污染控制的主要目标。厌氧氨氧化作为一种新型生物脱氮技术，可在厌氧条件下，通过厌氧氨氧化菌的作用直接将氨氮和亚硝态氮转化为氮气，具有节省曝气能耗和有机碳源、污泥产量低和脱氮负荷高等诸多优势，在可持续型污水处理技术中具有重要应用前景。然而，目前厌氧氨氧化所需基质亚硝态氮的稳定获取，仍是限制其推广应用的瓶颈。

内源短程反硝化克服了短程反硝化过程难以同时实现稳定亚硝积累和高效有机物去除的弊端，为厌氧氨氧化脱氮工艺的推广应用提供了新途径。在内源短程反硝化系统中，聚糖菌可在厌氧条件下充分利用原污水中COD并进行内碳源PHAs的高效储存，并在缺氧条件下利用厌氧段储存的PHAs进行短程反硝化脱氮，其可在实现污水中COD与硝酸盐去除的同时，实现亚硝态氮的积累。内源短程实现了原水中有机碳源的高效利用，避免了其对后续厌氧氨氧化过程可能产生的影响；并且，内源短程反硝化过程缺氧反应时间更易控制，有利于实现短程反硝化的过程控制及亚硝态氮的稳定积累。因此，设计一种新型的城市污水脱氮除磷装置和方法，通过内源短程反硝化/厌氧氨氧化工艺可实现城市污水中COD和无机氮通过内碳源储存和自养脱氮，在内源短程反硝化工艺之前增加全程硝化耦合除磷工艺，解决无机磷去除和硝酸盐来源的瓶颈。污水同时进入全程硝化耦合除磷SBR反应器和内源短程反硝化反应器，通过外碳源转化为内碳源而实现除磷和短程反硝化，同时和内源短程反硝化厌氧段未经硝化的氨氮，为厌氧氨氧化提供底物，进而实现城市污水经济高效的脱氮除磷。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种利用污泥内碳源驱动硝态氮部分还原实现城市污水脱氮除磷的装置和方法，针对城市污水中活性磷酸盐、无机氮和化学需氧量(COD)主要污染指标，结合全程硝化耦合生物除磷，生物膜内源短程反硝化和厌氧氨氧化等新型生物脱氮除磷技术，在充分利用原水中有机碳源的基础上，实现经济高效的脱氮除磷和有机物去除。