[发明专利]基于生物协同反硝化-侧流强化主流反硝化除磷的系统及方法

说明书

本发明公开了基于生物协同反硝化‑侧流强化主流反硝化除磷的系统及方法，包括进水泵、主流反应区和侧流发酵区，主流反应区包括内部均设置搅拌器的厌氧区和缺氧区、沉淀区、内部设置曝气器和生物填料的硝化区、气泵；侧流发酵区包括侧流厌氧发酵区和侧流发酵混合污泥回流泵。对比现有技术，本发明的有益效果在于：通过发酵除磷降低对进水挥发性脂肪酸的依赖，缺氧吸磷代替好氧吸磷，进一步节省曝气能耗，通过“一碳两用”实现同步脱氮除磷。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体是基于生物协同反硝化-侧流强化主流反硝化除磷的系统及方法。

背景技术

随着人口增长、工业和农业等的迅速发展，生活和生产过程中排放的污水量日益增多，主要来自生活源、工业源、农业源等。污水中磷排放引起的水体富营养化现象正日益加重，因此污水中磷的去除对保护水生态环境具有重要意义。

污水除磷方法主要有生物法和化学法，相较于化学法，传统生物除磷理论认为在厌氧区，聚磷菌吸收水中挥发性脂肪酸VFA并存储在细胞内，将磷酸盐释放到水体中，在好氧条件下，聚磷菌利用胞内存储的内碳源提供生长所需的能量和碳源，过量吸收水体中的磷并以聚磷酸盐的形式贮存在细胞体内。采用生物除磷技术的污水处理厂普遍存在进水碳源不足的问题，并且水质复杂等造成除磷效果不稳定，传统生物除磷难以满足越来越严格的污水排放标准。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供基于Tetrasphaera菌与Dechloromonas菌协同反硝化-侧流强化主流反硝化除磷系统及方法，通过发酵除磷降低对进水挥发性脂肪酸的依赖，缺氧吸磷代替好氧吸磷，进一步节省曝气能耗，通过“一碳两用”实现同步脱氮除磷。

为实现上述目的，本发明提供基于Tetrasphaera菌与Dechloromonas菌协同反硝化-侧流强化主流反硝化除磷系统，包括进水泵、主流反应区和侧流发酵区，主流反应区包括内部均设置搅拌器的厌氧区和缺氧区、沉淀区、内部设置曝气器和生物填料的硝化区、气泵；侧流发酵区包括侧流厌氧发酵区和侧流发酵混合污泥回流泵；

进水泵通过水管与厌氧区连通，厌氧区与缺氧区连通，缺氧区与沉淀区连通，沉淀区底部的排泥阀一个出口通过污泥回流泵与厌氧区连接，另一个出口连通侧流厌氧发酵区并通过侧流发酵混合污泥回流泵与厌氧区连接，沉淀区与硝化区连通，硝化区通过硝化液回流泵与缺氧区连通；气泵与硝化区内的曝气器连接。

还包括PLC控制器，PLC控制器分别与进水泵、搅拌器、污泥回流泵、侧流发酵混合污泥回流泵、排泥阀、排水阀、气泵通信连接。

(1)原水首先通过进水泵连续进入除磷系统，同时进入到沉淀区的污泥也同步回流至进入厌氧区；

(2)通过沉淀区的泥水分离，污泥进入侧流厌氧发酵区进行发酵并筛选Tetrasphaera菌，通过侧流发酵混合污泥回流泵回流至主流的厌氧区；

(3)启动厌氧区内的搅拌器进行混合反应，通过沉淀区回流过来的Tetrasphaera菌依靠发酵呼吸代谢将大分子物质降解为小分子的挥发性脂肪酸并释磷，同时产生的挥发性脂肪酸又被Dechloromonas菌利用进行厌氧释磷；

(4)厌氧池处理后的混合液进入缺氧区，与通过硝化液回流泵回流的硝化液进行缺氧反硝化除磷反应；

(5)富含氨氮的上清液进入后硝化区，气泵开启并通过曝气器提供氧气，在生物填料附着的硝化菌作用下去除氨氮，反应结束后一部分排出，一部分回流。

进一步的，厌氧区控制ORP≤-300mv，溶解氧≤0.01mg/L。

进一步的，缺氧区溶解氧≤0.1mg/L。

进一步的，硝化液回流比为200％。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：