[发明专利]一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法

权利要求书

1.间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的方法，其特征在于：使用的装置包括城市污水原水箱(1)、曝气泵(2)、同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)、pH/DO测定仪(4)、搅拌器(5)、排水箱(6)和排泥箱(7)；同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)内设置有：进气口(3.1)、曝气盘(3.2)、曝气砂头(3.3)、生物填料(3.4)、进水口(3.5)、排泥口(3.6)、搅拌桨(3.7)、pH探头(3.8)、DO探头(3.9)、加热棒(3.10)、溢流阀(3.11)、排水电磁阀(3.12)；

其中，曝气盘(3.2)与曝气砂头(3.3)相连；pH探头(3.8)和DO探头(3.9)与pH/DO测定仪(4)相连；搅拌桨(3.7)与搅拌器(5)相连；城市污水原水箱(1)通过进水蠕动泵(1.1)与进水口(3.5)相连；曝气泵(2)通过气体流量计(2.1)与进气口(3.1)相连；排水箱(6)与溢流阀(3.11)和排水电磁阀(3.12)相连；排泥箱(7)通过排泥蠕动泵(7.1)与排泥口(3.6)相连；

该处理方法包括以下步骤：

1)反应器启动阶段：接种短程硝化污泥和厌氧氨氧化填料于短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中，污泥浓度控制在2000～2500mg/L，生物填料填充比控制在15～20％；在34℃条件下以间歇曝气的运行方式启动短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；

运行过程具体操作如下：合成只含氨氮浓度为60～80mg/L的配水由原水箱通过进水蠕动泵进入短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；进水结束后，采用间歇曝气的运行方式，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被进一步利用，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期；该阶段反应器不排泥；待总无机氮去除率达80～85％之后，视为启动成功；

2)将驯化后磷去除率为90～95％的反硝化聚磷菌污泥接种到反应器中，进水为城市生活污水，运行模式改为厌氧/间歇曝气；进水结束后，厌氧搅拌2～3h，使反硝化聚磷菌和聚磷菌充分吸收原水中的有机碳源并储存为内碳源PHAs且进行释磷，进入间歇曝气阶段， 先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被厌氧氨氧化菌进一步利用，全程硝化产物和厌氧氨氧化反应副产物硝态氮则会被反硝化聚磷菌利用实现进一步脱氮除磷，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期；该阶段反应器需要排泥来实现除磷，通过排泥蠕动泵(7.1)控制排泥时间完成排泥，确保同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR的污泥龄控制在15～20d，污泥浓度维持在2500～3000mg/L。