[发明专利]在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置及方法

权利要求书

1.一种在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：在膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中的污泥斗(6)区域形成原位产酸发酵区，所述膨胀颗粒污泥床反应器采用厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石沉淀反应器，利用厌氧发酵菌对以羟基磷灰石为内核的厌氧氨氧化颗粒污泥以及污泥消化液中残留有机物进行厌氧发酵，将大分子有机物转化成小分子有机酸，在酸性环境下碳酸盐发生解离，使有机酸以及碳酸根重新释放，并为反硝化细菌以及厌氧氨氧化细菌提供有机碳源以及无机碳源，在产酸发酵区进行原位碳回收以及磷的纯化；

在厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石沉淀反应器侧面中下部或下部设有一系列进水口，一系列进水口包括进水口组(1)和部分回流进水口(8)，所述进水口组(1)的位置不低于污泥斗(6)的上沿位置，部分回流进水口(8)设置于污泥斗(6)的中部侧面或下部，通过进水口组(1)调节产酸发酵区域占所述反应器整体污泥区的比例，控制出水回流经进水口组(1)进入反应器内，并使部分回流液经部分回流进水口(8)进入产酸发酵区域，发酵污泥经发酵污泥接种口(9)进入产酸发酵区域；利用pH值检测仪(12)测定产酸发酵区域内的pH值，设置排泥口(7)用于回收经产酸发酵过后纯化的羟基磷灰石沉淀产物。

2.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：所述进水口组(1)由多个设置于不同高度位置处的单一进水口组成，通过选择不同的单一进水口的进水来调节产酸发酵区域占厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石沉淀反应器中的整体污泥区的比例。

3.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：采用分段进水的方式，即设置两组进水口：使进水口组(1)和部分回流进水口(8)分别设置于反应器侧面和污泥斗(6)的底部，短程硝化出水、原污泥消化液以及主体回流液进入反应器侧面的进水口组(1)，而小部分回流液则进入污泥斗(6)底部的部分回流进水口(8)；在不低于污泥斗(6)的上沿位置处设置导流板(11)，将反应器内部分隔成两部分反应主体，导流板(11)防止侧面进水对底部产酸发酵区域造成冲击，并防止底部污泥进入到导流板(11)上方的反应器区域，用以维持并稳定反应器底部的水流死区的污泥环境，使在导流板(11)下方的反应器的下部反应区形成产酸发酵区。

4.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：通过发酵污泥接种口(9)接种厌氧发酵污泥，产酸发酵区域在发酵细菌的作用下，降解附着在羟基磷灰石表面的由于缺乏生长底物死亡的厌氧氨氧化以及由原污泥消化液所带来的有机物，并将其转化为小分子的脂肪酸。

5.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：通过设置部分出水回流至污泥斗(6)的底部的部分回流进水口(8)，来控制原位产酸发酵区域的发酵程度以及pH，从而有效地控制碳源的回收和利用以及纯化磷回收产物。

6.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：在反应器上部设有出水口(2)、回流出水口(3)和三相分离器(10)，经过三相分离器(10)分离的出水通过出水口(2)排出，另外还通过所述回流出水口(3)分别向进水口组(1)和部分回流进水口(8)输送出水。

7.根据权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：在反应器内存在以羟基磷灰石为内核的厌氧氨氧化颗粒污泥，分为VSS组分(4)和复合无机颗粒组分(5)，通过进水污泥消化液组成混合物料柱，形成反应物体系。

8.一种在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的方法，采用权利要求1所述在污水脱氮工艺中同步回收污泥消化液中的磷的装置，其特征在于：通过改变进水口的位置，从而在膨胀颗粒污泥床反应器的进水口下部形成产酸发酵区域，通过污泥的产酸发酵，调控底部区域的pH，去除碳酸钙杂质；进行厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石沉淀工艺，并提高回收污泥消化液中的磷的纯度。