[发明专利]利用发酵污泥实现城市污水部分短程硝化和厌氧氨氧化的方法和装置

摘要

利用发酵污泥实现城市污水部分短程硝化和厌氧氨氧化的方法和装置，属于城市污水处理以及污泥生化处理领域。在反应器第一SBR中进行有机物和磷的去除以及部分短程硝化反硝化作用，期间通过DO和pH实时控制，并通过排泥实现磷的去除。反应器第一SBR出水进入反应器第二SBR进行厌氧氨氧化反应，从而达到深度脱氮除磷的目的。本发明通过将剩余污泥和生活污水混合处理，能够解决生活污水因氨氮浓度低而不能稳定实现短程硝化的问题，还可以节省碳源，提高脱氮除磷效率，同时实现污泥减量化处理。

主权项

1.利用发酵污泥实现城市污水部分短程硝化和厌氧氨氧化的方法，使用以下系统：第一泵蠕动泵(1)连接剩余污泥发酵罐(2)，剩余污泥发酵罐(2)内安装第一搅拌器(3)、温度控制装置(4)和第一pH控制器(5)；剩余污泥发酵罐(2)与发酵混合物储存罐(9)连接，发酵混合物储存罐(9)通过第二蠕动泵(11)与序批式反应器第一SBR(13)连接；生活污水水箱(8)通过第三蠕动泵即进水泵(10)与序批式反应器第一SBR(13)连接；序批式反应器第一SBR(13)中安装第二搅拌器(15)、第一溶解氧控制器(12)和第二pH控制器(14)；序批式反应器第一SBR(13)中的曝气头与空压机(16)连接，序批式反应器第一SBR(13)与中间水箱(17)连接；中间水箱(17)通过第四蠕动泵(18)与序批式反应器第二SBR(20)连接；序批式反应器第二SBR(20)中安装第三搅拌器(22)、第二溶解氧控制器(19)和第三pH控制器(21)；另外，设置与计算机(7)相连的过程控制器(6)，用以控制第一蠕动泵(1)、第二蠕动泵(11)、第三蠕动泵(10)、第四蠕动泵(18)、第一搅拌器(3)、第二搅拌器(15)、第三搅拌器(22)、温度控制器(4)、第一pH控制器(5)、第二pH控制器(14)、第三pH控制器(21)、第一溶解氧控制器(12)、第二溶解氧控制器(19)和空压机(16)；其特征在于，包括以下步骤：(1)剩余污泥发酵罐的启动：剩余污泥发酵罐(2)为半连续反应器，污泥停留时间SRT在6～20天，控制pH在9～10；根据SRT每天排放剩余污泥发酵混合物至发酵混合物储存罐(9)并加入等体积新鲜剩余污泥至剩余污泥发酵罐(2)；(2)序批式反应器第一SBR的启动：以短程硝化污泥作为接种污泥注入序批式反应器第一SBR(13)，同时以投加乙酸钠的城市生活污水为原水注入生活污水水箱(8)，使进水C/N比维持在5～6，通过第三蠕动泵即进水泵(10)打入序批式反应器第一SBR(13)，每天运行2～3个周期，排水比维持在50～80％，每个周期包括进水，厌氧搅拌，曝气，缺氧搅拌，沉淀，排水，闲置，在上述条件下运行反应器，当好氧末亚硝酸盐累积率大于95％，出水TP在1mg/L以下时，完成序批式反应器第一SBR(13)的启动调试；(3)序批式反应器第二SBR的启动：以厌氧氨氧化颗粒污泥或者絮状污泥作为接种污泥注入序批式反应器第二SBR(20)，同时，以NH4+‑N和NO2‑‑N的质量浓度比例为1：1～1.3的配水为进水注入中间水箱(17)，通过蠕动泵打入序批式反应器第二SBR(20)，进水同时厌氧搅拌，当出水NH4+‑N浓度<1mg/L，或NO2‑‑N浓度<1mg/L时，完成序批式反应器第二SBR的启动调试；(4)序批式反应器第一SBR和第二SBR分别完成启动后，将两者串联运行：序批式反应器第一SBR(13)每周期依次经历进水和污泥发酵混合物、厌氧搅拌、曝气、缺氧搅拌、沉淀排水5个过程；序批式反应器第二SBR(20)每周期依次经历进水、缺氧搅拌、沉淀排水3个过程；序批式反应器第一SBR：I进水和发酵混合物设定进水量为反应器有效体积的1/2～4/5，进发酵混合物量为进水体积的1/50～1/10，两者均通过时控开关控制，系统启动后，污水水箱(8)中的污水通过进水泵(10)进入序批式反应器第一SBR(13)，进水过程中，剩余污泥发酵罐(2)中的发酵混合物通过第二蠕动泵(11)进入第一SBR(13)；发酵混合物中物质的指标如下：SCOD为3380±420mg/L，SCFAs为1221±40mgCOD/L，NH4+‑N为198±20mg/L，PO43‑‑P为95±10mg/L；II厌氧搅拌进水完毕后进入厌氧搅拌阶段，设定搅拌时间为3～3.5h；III曝气开启空压机(16)，向序批式反应器第一SBR(13)提供氧气，将进水中的氨氮转化为氧化态氮；通过实时控制装置维持溶解氧DO在0.5～1.5mg/L，并监测pH，设定曝气时间在1～2h且氨谷点出现前；IV缺氧搅拌设定搅拌时间1～1.5h；VI沉淀排水设定沉淀时间1～2h，泥水分离之后排水，排入中间水箱(17)，排水比为50％～80％；序批式反应器第二SBR:I进水从中间水箱(17)进水，设定进水量为反应器有效体积的1/2～3/4，通过时控开关控制；II缺氧搅拌设定搅拌时间2～3h；IV沉淀排水设定沉淀时间1～2h,泥水分离之后排水，排水比为50％～75％。