[发明专利]一种微氧环境联合两段进水实现短程硝化耦合厌氧氨氧化工艺脱氮的装置与方法

说明书

本发明公开了一种微氧环境联合两段进水实现短程硝化耦合厌氧氨氧化工艺脱氮的装置与方法。第一段城市生活污水先进入AO/O‑SBR反应器，在厌氧阶段生活污水中的少部分有机物被用来反硝化上周期末剩余的NO₃^‑‑N，其余有机物被转化为PHAs储存在微生物细胞内；在好氧阶段采取低氧曝气的方式使微生物处于微氧环境中，此时NH₄⁺‑N被缓慢氧化为NO₂^‑‑N，产生的NO₂^‑‑N随即在该微氧环境中与NH₄⁺‑N发生厌氧氨氧化反应产生N₂及少量的NO₃^‑‑N；第二段城市生活污水再次进入AO/O‑SBR反应器，二次进水前由厌氧氨氧化反应产生的NO₃^‑‑N被二次进水中携带的外源有机物反硝化为N₂，同时继续进行NH₄⁺‑N的缓慢氧化以及厌氧氨氧化作用，实现高效深度脱氮。

技术领域

本发明涉及一种微氧环境联合两段进水实现短程硝化耦合厌氧氨氧化工艺脱氮的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。具体是第一段城市生活污水原水进入AO/O-SBR 反应器进行厌氧条件下内碳源的储存，90～120min后开始曝气进入微氧环境，NH₄⁺-N被缓慢氧化为NO₂^--N，产生的NO₂^--N随即与NH₄⁺-N发生厌氧氨氧化反应脱氮，300～360min 后第二段城市生活污水原水进入AO/O-SBR反应器，短暂的进水时间能够利用二段进水中携带的有机物将厌氧氨氧化产生的NO₃^--N去除，然后继续在微氧环境中进行同步短程硝化厌氧氨氧化脱氮。

背景技术

随着社会的不断发展，生活水平的不断提高，城市生活污水的排放量也日益增加，大量的N、P等营养元素排放入自然水体引起水体富营养化，因此污水脱氮除磷是污水处理厂的重中之重，而生物处理是行之有效的办法。

传统硝化反硝化技术是在好氧曝气阶段利用硝化细菌将NH₄⁺-N完全氧化为NO₃^--N，进入缺氧阶段后反硝化细菌将NO₃^--N全部还原为N₂。该工艺需要大量的曝气能耗以及碳源，而在好氧阶段过高的曝气又容易将生活污水中原有的有机物转化为CO₂导致碳源的浪费，从而需要额外投加大量碳源，使得运行成本增大。除此之外传统硝化反硝化技术还会对环境造成二次污染，不符合可持续发展的理念。加之日益严格的污水排放标准以及近几年来碳中和的提出，使得开发新型节能高效的污水处理工艺迫在眉睫。