[发明专利]污泥内碳源原位开发与利用强化污水脱氮除磷系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于污水污泥生物处理技术领域，尤其是一种污泥内碳源原位开发与利用强化污水脱氮除磷系统与方法。

背景技术

污水生物处理脱氮过程需要有机物作为碳源，一般要求BOD/TKN＞4，但我国绝大部分城市污水，特别是高氨氮浓度的工业废水，均存在碳源严重不足的问题，其自身的碳源根本无法满足脱氮的需求，而使碳源不足成为污水生物处理总氮不达标的关键原因。国内现有污水生物处理系统往往是通过投加甲醇等外碳源来补充碳源需求，这既增加了处理成本，又加剧了水厂的CO2排放及剩余污泥产量。

另外，由于污水生物处理系统的剩余污泥产量大，其处理成本高昂，因此，对于一个典型的城市污水处理系统而言，其污泥处理成本大约占总成本的40％，且剩余污泥的处理处置容易造成营养元素的二次释放，容易引起二次污染。

由于厌氧生物处理技术具有能耗低、污泥产量低的优点，但单纯的厌氧工艺却很难实现污水中碳、氮、磷的同步去除，因此，如何将厌氧生物处理、好氧处理与化学处理进行有机整合，以统筹考虑污水和污泥的处理与处置，从而实现高污染污水低碳耗处理，并完成对污水中资源物质的回收，便成为一个急需解决的重要课题。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可将厌氧生物处理技术、好氧处理技术与化学处理技术进行有机整合，以实现高污染污水低碳耗处理，并完成对污水中资源物质的回收污泥内碳源原位开发与利用强化污水脱氮除磷系统与方法。

为实现上述目的，本发明提供一种污泥内碳源原位开发与利用强化污水脱氮除磷系统，包括原水池、A/O硝化反应器、二沉池、中间水池、储泥池、厌氧发酵同步反硝化反应器、控制装置与排水池，还包括化学沉淀池，所述厌氧发酵同步反硝化反应器通过出水管与所述化学沉淀池连接，所述出水管上安装有化学制剂投加泵，在所述化学沉淀池中设有与所述控制装置相连接的pH测定仪，所述化学制剂投加泵以及所述pH测定仪均与所述控制装置连接。

所述化学制剂投加泵分为磷酸盐投加泵、镁盐投加泵与碱盐投加泵，所述磷酸盐投加泵、所述镁盐投加泵以及所述碱盐投加泵依次安装在所述出水管上，所述磷酸盐投加泵、所述镁盐投加泵以及所述碱盐投加泵分别与所述控制装置相连接。

所述化学沉淀池通过沉淀池出水管与所述排水池连接，在所述沉淀池的底部还设有沉淀池排泥阀。

所述原水池通过A/O进水泵依次与所述A/O硝化反应器、所述二沉池以及所述中间水池的注水端连接，所述中间水池与所述储泥池分别通过进水泵与进泥泵与所述厌氧发酵同步反硝化反应器的注入端连接，所述二沉池的排泥端通过污泥回流泵以及剩余污泥泵分别与所述A/O硝化反应器的注入端以及所述储泥池的注泥端连接。

所述中间水池通过硝化液回流泵与所述A/O硝化反应器的注水端连接。

本发明同时提供一种利用污泥内碳源强化污水脱氮除磷的处理方法，包括以下步骤：

(1)向原水池与储泥池中分别注满高氨氮浓度污水与剩余污泥；

(2)将高氨氮浓度污水与接种污泥混合形成混合液，并注入A/O硝化反应器中进行污水硝化处理；

(3)二沉池所排A/O剩余污泥与储泥池中原有剩余污泥一起注入厌氧发酵同步反硝化反应器中；

(4)硝化液经中间水池注入厌氧发酵同步反硝化反应器中；

(5)硝化液与剩余污泥在厌氧发酵同步反硝化反应器中同步进行污泥厌氧发酵及硝化液的反硝化处理；

(6)开启各化学制剂投加泵并设定其注入速率，检测化学沉淀池中的pH值；

(7)处理后出水与污泥分别通过沉淀池出水管与厌氧发酵同步反硝化反应器排泥阀排出。

在步骤(2)中，据原水池中进水水质，控制硝化液回流泵以调节硝化反应器的硝化液回流比，根据硝化反应器中MLSS浓度，控制污泥回流泵以调节污泥回流比，根据硝化反应器污泥龄要求，调节剩余污泥泵以控制A/O硝化系统的排泥量。

在步骤(5)中，根据厌氧发酵同步反硝化反应器内上升流速，控制内回流泵以调节内回流比，根据厌氧发酵同步反硝化反应器出水中的硝酸盐和亚硝酸盐浓度，调节进泥泵及排泥阀，以调整厌氧发酵同步反硝化反应器内的污泥龄。

在步骤(6)中，根据排水池出水中氨氮和磷的含量，调整磷酸盐投加泵及镁盐投加泵的注入速率，并结合pH测定仪所得pH测定值调整碱液投加泵的注入速率。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)利用处理系统自身的剩余污泥及其他污水处理厂的排放污泥作为反硝化碳源，节省低C/N污水及高氨氮污水的处理成本；