亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低cn比城市污水脫氮除磷的裝置和方法
【專利摘要】亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置和方法，屬于污水生物處理領(lǐng)域。裝置包括城市污水原水箱、反硝化除磷反應(yīng)器、調(diào)節(jié)水箱、沉淀池、一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器；城市污水進(jìn)入反硝化除磷反應(yīng)器后，聚磷菌利用生活污水中的有機(jī)碳源厭氧釋磷，釋磷結(jié)束后沉淀排水，出水經(jīng)調(diào)節(jié)水箱調(diào)節(jié)水量后進(jìn)入一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器，其中所含NH4+-N經(jīng)短程硝化和厭氧氨氧化作用轉(zhuǎn)化為N2得以有效去除，所含PO43-及厭氧氨氧化作用產(chǎn)生的少量NO3--N則隨出水回流至反硝化除磷反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反硝化除磷，此后進(jìn)行一段時間的微曝氣。該方法節(jié)省了氧耗、能耗，提高了脫氮除磷率，避免了碳源不足的問題。
【專利說明】亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水生物處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]污水的除磷脫氮一直是污水研究領(lǐng)域的熱點，現(xiàn)有污水處理工藝的研究也正在朝著高效、低能耗的方向發(fā)展。短程硝化與厭氧氨氧化脫氮技術(shù)實現(xiàn)了最短及高效的氨氮轉(zhuǎn)換為氮氣的路徑，且不需要有機(jī)碳源，不需投加酸堿中和試劑。反硝化除磷技術(shù)實現(xiàn)了脫氮和除磷過程的統(tǒng)一，而以往的污水脫氮除磷技術(shù)，如A20，存在著除磷不佳或脫氮不充分的問題。
[0003]由于現(xiàn)行的污水脫氮除磷工藝中存在各種矛盾，如:聚磷菌PAOs與硝化菌對D0和污泥齡的競爭，PAOs與反硝化菌對碳源的競爭，使得污水的同步脫氮除磷難以實現(xiàn)。并且，在實際應(yīng)用過程中，氮和磷的排放都難以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。這些矛盾在處理碳、氮、磷比例失調(diào)和碳源不足的城市污水(尤其是我國南方地區(qū))時變得尤為明顯，碳源不足已成為現(xiàn)行傳統(tǒng)脫氮除磷工藝在處理低碳氮比城市污水時的“瓶頸”。
[0004]因此，研發(fā)碳源偏低城市污水高效節(jié)能同步脫氮除磷的工藝已成為迫在眉睫的任務(wù)。本發(fā)明通過創(chuàng)造對厭氧氨氧化菌和反硝化聚磷菌有利的微生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)兩種菌在脫氮除磷方面的協(xié)同耦合作用；通過短程硝化和厭氧氨氧化作用，實現(xiàn)低碳比城市污水的全程自養(yǎng)脫氮，通過反硝化除磷，有效的利用污水中的碳源和厭氧氨氧化過程產(chǎn)生的no3_-n，使得反硝化和除磷同時發(fā)生，實現(xiàn)“一碳兩用”，解決反硝化與除磷對碳源競爭的矛盾；反硝化除磷過程結(jié)束后進(jìn)行一段時間的微曝氣，保證了系統(tǒng)除磷的高效、穩(wěn)定性，降低傳統(tǒng)脫氮除磷過程中所需的曝氣量；本 發(fā)明工藝流程簡單，可實現(xiàn)高效的脫氮除磷，是具有前景的廢水厭氧、缺氧處理研究方向，也是一種新的脫氮除磷思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置和方法，實現(xiàn)低碳氮比城市污水的高效節(jié)能同步脫氮除磷，解決傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中存在碳源不足、脫氮和除磷不能同時達(dá)到最佳等問題，工藝流程簡單，運行費用低。此外，結(jié)合在線監(jiān)測反應(yīng)器中pH值和D0的變化情況，對短程硝化、厭氧氨氧化和反硝化除磷過程進(jìn)行實時控制，可有效的維持系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。該發(fā)明結(jié)合了全程自養(yǎng)脫氮和反硝化除磷所具有的優(yōu)點，可實現(xiàn)高效、低能耗的低CN比城市污水處理。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的:亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置，其特征在于，包括城市污水原水箱1、反硝化除磷SBR反應(yīng)器2、調(diào)節(jié)水箱3、沉淀池4、一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，以及在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6 ;其中所述城市污水原水箱1通過第一進(jìn)水泵2.1與反硝化除磷SBR反應(yīng)器2相連接；反硝化除磷SBR反應(yīng)器2第一出水閥2.8與調(diào)節(jié)水箱3相連接；調(diào)節(jié)水箱3通過第二進(jìn)水泵5.1與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5相連接；一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5第三出水閥5.8與沉淀池4相連接；沉淀池4通過第三進(jìn)水泵2.12與反硝化除磷SBR反應(yīng)器2 ;沉淀池4第四放空管4.2通過污泥回流泵5.11與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5污泥回流管5.10相連接；
[0007]所述反硝化除磷SBR反應(yīng)器2內(nèi)置有第一攪拌漿2.3、第一氣泵2.4、第一氣體流量計2.6、第一曝氣頭2.7、第一出水閥2.8、第一采樣口 2.9、第二出水閥2.10、第一 pH傳感器2.14、第一 D0傳感器2.15 ；
[0008]所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5內(nèi)置有第二攪拌漿5.3、第二氣泵5.4、第二氣體流量計5.6、第二曝氣頭5.7、第三出水閥5.8、第二采樣口 5.9、第二 pH傳感器5.13、第二 D0傳感器5.14 ；
[0009]所述在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6包括計算機(jī)6.1和可編程過程控制器6.2，可編程過程控制器6.2內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口 6.3、信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口 6.4、第一曝氣繼電器6.5、第一攪拌繼電器6.6、第一 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.7、第二曝氣繼電器6.8、第二攪拌繼電器6.9、第二 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.10 ;其中，可編程過程控制器6.2上的信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口 6.4通過電纜線與計算機(jī)6.1相連接，將傳感器模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給計算機(jī)6.1 ;計算機(jī)6.1通過信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口 6.3與可編程過程控制器6.2相連接，將計算機(jī)6.1的數(shù)字指令傳遞給可編程過程控制器6.2 ;第一曝氣繼電器6.5與第一電磁閥2.5相連接；第一攪拌繼電器6.6與第一攪拌器2.2相連接；第一 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.7通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和D0測定儀2.13相連接；第一 pH傳感器2.14、第一 D0傳感器2.15分別通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和D0測定儀2.13相連接；第二曝氣繼電器6.8與第二電磁 閥5.5相連接；第二攪拌繼電器6.9與第二攪拌器5.2相連接；第二 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.10通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和D0測定儀5.12相連接；第二 pH傳感器5.13、第二 D0傳感器5.14分別通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和D0測定儀5.12相連接。
[0010]污水在此裝置中的處理流程為:城市污水進(jìn)入反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，聚磷菌PAOs利用污水中的碳源-揮發(fā)性脂肪酸VFA進(jìn)行厭氧釋磷，同時合成內(nèi)碳源PHA儲存于體內(nèi)，待厭氧釋磷過程結(jié)束后沉淀排水，出水排入調(diào)節(jié)水箱3 ;之后，將將反硝化除磷SBR反應(yīng)器2厭氧釋磷后的出水抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，通過調(diào)控pH、游離氨FA和D0，抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性，實現(xiàn)原水中NH4+-N的短程硝化，并通過低氧攪拌和缺氧攪拌交替的運行方式，將短程硝化產(chǎn)生Ν02_-Ν和剩余的NH/-N經(jīng)厭氧氨氧化作用轉(zhuǎn)化成N2和部分Ν03_-Ν，出水排入沉淀池4 ;然后，將沉淀池4中的一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5出水回抽至反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，反硝化除磷菌DPAOs以Ν03__Ν為電子受體，利用體內(nèi)合成的內(nèi)碳源進(jìn)行缺氧反硝化除磷，最后再進(jìn)行一段時間的微曝氣，發(fā)生對磷的進(jìn)一步吸收，出水通過第二出水閥2.10排出。
[0011]本發(fā)明還提供了一種亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的方法，其具體的啟動和操作步驟如下:
[0012]1)系統(tǒng)啟動:將城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到2500~4000mg/L ;將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到3000~5000mg/L ；
[0013]2)運行時調(diào)節(jié)操作如下:
[0014]將城市污水加入城市污水原水箱1,啟動第一進(jìn)水泵2.1將城市污水抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，厭氧攪拌60~180min，當(dāng)厭氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止厭氧攪拌，沉淀后排水，排水比為40~60%，出水排入調(diào)節(jié)水箱3 ；
[0015]啟動第二進(jìn)水泵5.1將反硝化除磷SBR反應(yīng)器2出水從調(diào)節(jié)水箱3抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，低氧曝氣攪拌10~60min，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6控制一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5內(nèi)D0濃度為0.3~0.5mg/L,而后缺氧攪拌30~120min,此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替，當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢钑rpH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌，再缺氧攪拌直至N02_-N < lmg/L，沉淀排水，排水比為40~60%，出水排入沉淀池；此處的低氧曝氣攪拌，均指D0濃度為0.3~0.5mg/L ；
[0016]啟動第三進(jìn)水泵2.12將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5出水從沉淀池4抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器2,缺氧攪拌30~180min,當(dāng)缺氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌，再曝氣攪拌30~180min，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6控制反硝化除磷SBR反應(yīng)器2內(nèi)D0濃度為1.5~2mg/L，當(dāng)曝氣攪拌時P < 0.5mg/L時停止曝氣攪拌，沉淀排水，排水比為40~60% ;反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器2運行時需排泥，使反硝化除磷SBR反應(yīng)器2內(nèi)污泥濃度維持在2500~4000mg/L范圍內(nèi)；
[0017]當(dāng)沉淀池4中污泥累積大于500mL時，啟動污泥回流泵5.11，將沉淀池4中的剩余污泥全部回流至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，以防止厭氧氨氧化污泥流 失。
[0018]本發(fā)明的亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置和方法，具有以下優(yōu)點:
[0019]1)將短程硝化與厭氧氨氧化脫氮技術(shù)和反硝化除磷技術(shù)耦合應(yīng)用于低碳城市污水的脫氮除磷過程中，厭氧氨氧化技術(shù)實現(xiàn)了最短及高效的NH/-N轉(zhuǎn)換為n2的技術(shù)路徑，且不需要有機(jī)碳源，而反硝化除磷技術(shù)實現(xiàn)了脫氮和除磷過程的統(tǒng)一，并回收利用了厭氧氨氧化過程中產(chǎn)生的no3_-n。
[0020]2)通過厭氧氨氧化和反硝化除磷兩者的藕合，實現(xiàn)兩者功能的合作與統(tǒng)一，實現(xiàn)COD、P043_、no2_-n、nh4+-n的高效去除和節(jié)能降耗，是很有探索意義的污水處理研究方向。
[0021]3)在一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器內(nèi)添加半軟性組合填料，實現(xiàn)了厭氧氨氧化菌和短程硝化細(xì)菌的分離，厭氧氨氧化菌主要富集在填料上生長，短程硝化細(xì)菌則主要富集在絮體污泥中生長，同時采用低氧攪拌和缺氧攪拌交替的運行方式，利于短程硝化和厭氧氨氧化的實現(xiàn)。
[0022]4)自養(yǎng)脫氮和異養(yǎng)反硝化除磷分別在兩個反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)，將異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌分開，為系統(tǒng)脫氮除磷穩(wěn)定性提供保障。
[0023]5)短程硝化與厭氧氨氧化脫氮、反硝化除磷分別采用SBBR和SBR反應(yīng)器，具有可控制性強(qiáng)、工藝簡單等優(yōu)點，同時結(jié)合在線監(jiān)測和實時控制技術(shù)，使得短程硝化和厭氧氨氧化更易于在一個反應(yīng)器內(nèi)穩(wěn)定維持?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中1為污水原水箱；2為反硝化除磷SBR反應(yīng)器；3為調(diào)節(jié)水箱；4為沉淀池；5為一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器；6為在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)；1.1為第一溢流管；1.2為第一放空管；2.1為第一進(jìn)水泵；2.2為第一攪拌器；2.3為第一攪拌槳；2.4為第一氣泵；2.5為第一電磁閥；2.6為第一氣體流量計；2.7為第一曝氣頭；2.8為第一出水閥；2.9為第一采樣口 ；2.10為第二出水閥；2.11為第二放空管；2.12為第三進(jìn)水泵；2.13為第一 pH和D0測定儀；2.14為第一 pH傳感器；2.15為第一 D0傳感器；3.1為第二溢流管；3.2為第三放空管；4.1為第三溢流管；4.2為第四放空管；5.1為第二進(jìn)水泵；5.2為第二攪拌器；5.3為第二攪拌槳；5.4為第二氣泵；5.5為第二電磁閥；5.6為第二氣體流量計；
5.7為第二曝氣頭；5.8為第三出水閥；5.9為第二采樣口 ；5.10為污泥回流管；5.11為污泥回流泵；5.12為第二 pH和D0測定儀；5.13為第二 pH傳感器；5.14為第二 D0傳感器；6為在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)；6.1為計算機(jī)；6.2為可編程過程控制器；6.3為信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口 ；6.4為信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口 ；6.5為第一曝氣繼電器；6.6為第一攪拌繼電器；
6.7為第一 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 ；6.8為第二曝氣繼電器；6.9為第二攪拌繼電器；6.10為第二 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 ；
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例 對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:如圖1所示亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置，包括城市污水原水箱1、反硝化除磷SBR反應(yīng)器2、調(diào)節(jié)水箱3、沉淀池4、一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，以及在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6 ;其中所述城市污水原水箱1通過第一進(jìn)水泵2.1與反硝化除磷SBR反應(yīng)器2相連接；反硝化除磷SBR反應(yīng)器2第一出水閥2.8與調(diào)節(jié)水箱3相連接；調(diào)節(jié)水箱3通過第二進(jìn)水泵5.1與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5相連接；一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5第三出水閥5.8與沉淀池4相連接；沉淀池4通過第三進(jìn)水泵2.12與反硝化除磷SBR反應(yīng)器2 ;沉淀池4第四放空管4.2通過污泥回流泵
5.11與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5污泥回流管5.10相連接；
[0027]所述反硝化除磷SBR反應(yīng)器2內(nèi)置有第一攪拌漿2.3、第一氣泵2.4、第一氣體流量計2.6、第一曝氣頭2.7、第一出水閥2.8、第一采樣口 2.9、第二出水閥2.10、第一 pH傳感器2.14、第一 D0傳感器2.15 ；
[0028]所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5內(nèi)置有第二攪拌漿5.3、第二氣泵5.4、第二氣體流量計5.6、第二曝氣頭5.7、第三出水閥5.8、第二采樣口 5.9、第二 pH傳感器5.13、第二 D0傳感器5.14 ；
[0029]所述在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6包括計算機(jī)6.1和可編程過程控制器6.2，可編程過程控制器6.2內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口 6.3、信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口 6.4、第一曝氣繼電器6.5、第一攪拌繼電器6.6、第一 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.7、第二曝氣繼電器6.8、第二攪拌繼電器6.9、第二 pH和D0數(shù)據(jù)信號接口 6.10 ;其中，可編程過程控制器6.2上的信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口 6.4通過電纜線與計算機(jī)6.1相連接，將傳感器模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給計算機(jī)6.1 ;計算機(jī)6.1通過信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口 6.3與可編程過程控制器6.2相連接，將計算機(jī)6.1的數(shù)字指令傳遞給可編程過程控制器6.2 ;第一曝氣繼電器
6.5與第一電磁閥2.5相連接；第一攪拌繼電器6.6與第一攪拌器2.2相連接；第一 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口 6.7通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和DO測定儀2.13相連接；第一 pH傳感器
2.14、第一 DO傳感器2.15分別通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和DO測定儀2.13相連接；第二曝氣繼電器6.8與第二電磁閥5.5相連接；第二攪拌繼電器6.9與第二攪拌器5.2相連接；第二 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口 6.10通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和DO測定儀5.12相連接；第二 pH傳感器5.13、第二 DO傳感器5.14分別通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和DO測定儀5.12相連接。
[0030]試驗過程中，試驗用水取自北京工業(yè)大學(xué)家屬區(qū)生活污水，具體水質(zhì)如下:C0D濃度為 154 ~248mg/L, ΝΗ:_Ν 濃度為 45 ~79mg/L, N02 -N 濃度< lmg/L, N03 -N 濃度 0.1 ~
1.4mg/L, P濃度4.3~7.6mg/L, pH為7.3~7.6。試驗系統(tǒng)如圖1所示，各反應(yīng)器均采用有機(jī)玻璃制作，反硝化除磷SBR反應(yīng)器2有效容積為9L，一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器5有效容積為9L。
[0031]具體運行操作如下:
[0032]1)系統(tǒng)啟動:將城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到3500mg/L;將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到4000mg/L ；
[0033]2)運行時調(diào)節(jié)操作如下:
[0034]將城市污水加入城市污水原水箱1,啟動第一進(jìn)水泵2.1將4L城市污水抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器2，厭氧攪拌60~180min，當(dāng)厭氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止厭氧攪拌，沉淀后排水，排水比為45%，出水排入調(diào)節(jié)水箱3 ；
[0035]啟動第二進(jìn)水泵5.1將4L反硝化除磷SBR反應(yīng)器2出水從調(diào)節(jié)水箱3抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，低氧曝氣攪拌30min，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6控制一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5內(nèi)D0濃度為0.3~0.5mg/L,而后缺氧攪拌60min,此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替，當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢钑rpH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌，再缺氧攪拌直至N02_-N < lmg/L，沉淀排水，排水比為45%，出水排入沉淀池；此處的低氧曝氣攪拌，均指D0濃度為0.3~0.5mg/L ；
[0036]啟動第三進(jìn)水泵2.12將4L 一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5出水從沉淀池4抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器2,缺氧攪拌60~120min,當(dāng)缺氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌，再曝氣攪拌，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)6控制反硝化除磷SBR反應(yīng)器2內(nèi)D0濃度為1.5~2mg/L，當(dāng)曝氣攪拌時P < 0.5mg/L時停止曝氣攪拌，沉淀排水，排水比為45% ;反硝化除磷SBR反應(yīng)器2運行時污泥齡為15d ；
[0037]當(dāng)沉淀池4中污泥累積大于500mL時，啟動污泥回流泵5.11，將沉淀池4中的剩余污泥全部回流至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器5，以防止厭氧氨氧化污泥流失。
[0038]試驗結(jié)果表明:運行穩(wěn)定后，反硝化除磷SBR反應(yīng)器出水C0D濃度為27~55mg/L, NH:-N 濃度為 < 3mg/L, NOf-N 為< lmg/L, NOf-N < lmg/L, P < 0.5mg/L, TN 低于 8mg/L, 達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的裝置，其特征在于，包括城市污水原水箱(1)、反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)、調(diào)節(jié)水箱(3)、沉淀池(4)、一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)，以及在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(6);其中所述城市污水原水箱(1)通過第一進(jìn)水泵(2.1)與反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)相連接；反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)第一出水閥(2.8)與調(diào)節(jié)水箱(3)相連接；調(diào)節(jié)水箱(3)通過第二進(jìn)水泵(5.1)與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)相連接；一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)第三出水閥(5.8)與沉淀池(4)相連接；沉淀池(4)通過第三進(jìn)水泵(2.12)與反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2);沉淀池(4)第四放空管(4.2)通過污泥回流泵(5.11)與一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)污泥回流管(5.10)相連接；所述反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)內(nèi)置有第一攪拌漿(2.3)、第一氣泵(2.4)、第一氣體流量計(2.6)、第一曝氣頭(2.7)、第一出水閥(2.8)、第一采樣口(2.9)、第二出水閥(2.10)、第一 pH傳感器(2.14)、第一 DO傳感器(2.15)；所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)內(nèi)置有第二攪拌漿(5.3)、第二氣泵(5.4)、第二氣體流量計(5.6)、第二曝氣頭(5.7)、第三出水閥(5.8)、第二采樣口(5.9)、第二 pH傳感器(5.13)、第二 DO傳感器(5.14)； 所述在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(6)包括計算機(jī)(6.1)和可編程過程控制器(6.2)，可編程過程控制器(6.2)內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口(6.3)、信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口(6.4)、第一曝氣繼電器(6.5)、第一攪拌繼電器(6.6)、第一 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(6.7)、第二曝氣繼電器(6.8)、第二攪拌繼 電器(6.9)、第二 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(6.10);其中，可編程過程控制器(6.2)上的信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口(6.4)通過電纜線與計算機(jī)(6.1)相連接，將傳感器模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給計算機(jī)(6.1);計算機(jī)(6.1)通過信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口(6.3)與可編程過程控制器(6.2)相連接，將計算機(jī)(6.1)的數(shù)字指令傳遞給可編程過程控制器(6.2);第一曝氣繼電器(6.5)與第一電磁閥(2.5)相連接；第一攪拌繼電器(6.6)與第一攪拌器(2.2)相連接；第一 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(6.7)通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和DO測定儀(2.13)相連接;第一 pH傳感器(2.14)、第一 DO傳感器(2.15)分別通過傳感器導(dǎo)線與第一 pH和DO測定儀(2.13)相連接；第二曝氣繼電器(6.8)與第二電磁閥(5.5)相連接；第二攪拌繼電器(6.9)與第二攪拌器(5.2)相連接；第二 pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(6.10)通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和DO測定儀(5.12)相連接；第二 pH傳感器(5.13)、第二 DO傳感器(5.14)分別通過傳感器導(dǎo)線與第二 pH和DO測定儀(5.12)相連接。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的亞硝化與厭氧氨氧化耦合反硝化除磷強(qiáng)化低CN比城市污水脫氮除磷的方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容:1)系統(tǒng)啟動:將城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)，使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到2500~4000mg/L ;將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)，使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到3000~5000mg/L ；2)運行時調(diào)節(jié)操作如下:將城市污水加入城市污水原水箱(1)，啟動第一進(jìn)水泵(2.1)將城市污水抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)，厭氧攪拌60~180min，當(dāng)厭氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止厭氧攪拌，沉淀后排水，排水比為40~60%，出水排入調(diào)節(jié)水箱(3)；啟動第二進(jìn)水泵(5.1)將反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)出水從調(diào)節(jié)水箱(3)抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)，低氧曝氣攪拌10~60min，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(6)控制一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)內(nèi)DO濃度為0.3~.0.5mg/L,而后缺氧攪拌30~120min,此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替，當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢钑rpH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌，再缺氧攪拌直至N02_-N < lmg/L,沉淀排水，排水比為40~60%，出水排入沉淀池；此處的低氧曝氣攪拌，均指DO濃度為0.3~0.5mg/L ；啟動第三進(jìn)水泵(2.12)將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)出水從沉淀池(4)抽入反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2),缺氧攪拌30~180min,當(dāng)缺氧攪拌時pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌，再曝氣攪拌30~180min，并通過在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(6)控制反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)內(nèi)DO濃度為1.5~2mg/L，當(dāng)曝氣攪拌時P < 0.5mg/L時停止曝氣攪拌，沉淀排水，排水比為40~60%;反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)運行時需排泥，使反硝化除磷SBR反應(yīng)器(2)內(nèi)污泥濃度維持在2500~4000mg/L范圍內(nèi)；當(dāng)沉淀池(4)中污泥累積大于1L時，啟動污泥回流泵(5.11)，將沉淀池(4)中的剩余污泥全部回流至一體化短 程硝化和厭氧氨氧化SBBR反應(yīng)器(5)，以防止厭氧氨氧化污泥流失。
【文檔編號】C02F9/14GK103663862SQ201310598641
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】王淑瑩, 王曉霞, 彭永臻, 翁冬晨 申請人:北京工業(yè)大學(xué)