[发明专利]亚硝化与厌氧氨氧化耦合反硝化除磷强化低CN比城市污水脱氮除磷的装置和方法

权利要求书

1.亚硝化与厌氧氨氧化耦合反硝化除磷强化低CN比城市污水脱氮除磷的装置，其特征在于，包括城市污水原水箱（1）、反硝化除磷SBR反应器（2）、调节水箱（3）、沉淀池（4）、一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5），以及在线监测和反馈控制系统（6）；其中所述城市污水原水箱（1）通过第一进水泵（2.1）与反硝化除磷SBR反应器（2）相连接；反硝化除磷SBR反应器（2）第一出水阀（2.8）与调节水箱（3）相连接；调节水箱（3）通过第二进水泵（5.1）与一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）相连接；一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）第三出水阀（5.8）与沉淀池（4）相连接；沉淀池（4）通过第三进水泵（2.12）与反硝化除磷SBR反应器（2）；沉淀池（4）第四放空管（4.2）通过污泥回流泵（5.11）与一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）污泥回流管（5.10）相连接；

所述反硝化除磷SBR反应器（2）内置有第一搅拌浆（2.3）、第一气泵（2.4）、第一气体流量计（2.6）、第一曝气头（2.7）、第一出水阀（2.8）、第一采样口（2.9）、第二出水阀（2.10）、第一pH传感器（2.14）、第一DO传感器（2.15）；

所述一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）内置有第二搅拌浆（5.3）、第二气泵（5.4）、第二气体流量计（5.6）、第二曝气头（5.7）、第三出水阀（5.8）、第二采样口（5.9）、第二pH传感器（5.13）、第二DO传感器（5.14）；

所述在线监测和反馈控制系统（6）包括计算机（6.1）和可编程过程控制器（6.2），可编程过程控制器（6.2）内置信号转换器DA转换接口（6.3）、信号转换器AD转换接口（6.4）、第一曝气继电器（6.5）、第一搅拌继电器（6.6）、第一pH和DO数据信号接口（6.7）、第二曝气继电器（6.8）、第二搅拌继电器（6.9）、第二pH和DO数据信号接口（6.10）；其中，可编程过程控制器（6.2）上的信号转换器AD转换接口（6.4）通过电缆线与计算机（6.1）相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机（6.1）；计算机（6.1）通过信号转换器DA转换接口（6.3）与可编程过程控制器（6.2）相连接，将计算机（6.1）的数字指令传递给可编程过程控制器（6.2）；第一曝气继电器（6.5）与第一电磁阀（2.5）相连接；第一搅拌继电器（6.6）与第一搅拌器（2.2）相连接；第一pH和DO数据信号接口（6.7）通过传感器导线与第一pH和DO测定仪（2.13）相连接；第一pH传感器（2.14）、第一DO传感器（2.15）分别通过传感器导线与第一pH和DO测定仪（2.13）相连接；第二曝气继电器（6.8）与第二电磁阀（5.5）相连接；第二搅拌继电器（6.9）与第二搅拌器（5.2）相连接；第二pH和DO数据信号接口（6.10）通过传感器导线与第二pH和DO测定仪（5.12）相连接；第二pH传感器（5.13）、第二DO传感器（5.14）分别通过传感器导线与第二pH和DO测定仪（5.12）相连接。

2.应用权利要求1所述的亚硝化与厌氧氨氧化耦合反硝化除磷强化低CN比城市污水脱氮除磷的方法，其特征在于，包括以下内容：

1）系统启动：将城市污水厂剩余污泥或具有脱氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷SBR反应器（2），使接种后反应器内活性污泥浓度达到2500～4000mg/L；将短程硝化污泥和厌氧氨氧化污泥按体积比2:1混合后投加至一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5），使反应器内活性污泥浓度达到3000～5000mg/L；

2）运行时调节操作如下：

将城市污水加入城市污水原水箱（1），启动第一进水泵（2.1）将城市污水抽入反硝化除磷SBR反应器（2），厌氧搅拌60～180min，当厌氧搅拌时pH值曲线出现拐点时停止厌氧搅拌，沉淀后排水，排水比为40～60%，出水排入调节水箱（3）；

启动第二进水泵（5.1）将反硝化除磷SBR反应器（2）出水从调节水箱（3）抽入一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5），低氧曝气搅拌10～60min，并通过在线监测和反馈控制系统（6）控制一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）内DO浓度为0.3～0.5mg/L，而后缺氧搅拌30～120min，此后低氧曝气搅拌和缺氧搅拌交替，当低氧曝气搅拌时pH值曲线出现拐点时停止低氧曝气搅拌，再缺氧搅拌直至NO₂^--N＜1mg/L，沉淀排水，排水比为40～60%，出水排入沉淀池；此处的低氧曝气搅拌，均指DO浓度为0.3～0.5mg/L；

启动第三进水泵（2.12）将一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5）出水从沉淀池（4）抽入反硝化除磷SBR反应器（2），缺氧搅拌30～180min，当缺氧搅拌时pH值曲线出现拐点时停止缺氧搅拌，再曝气搅拌30～180min，并通过在线监测和反馈控制系统（6）控制反硝化除磷SBR反应器（2）内DO浓度为1.5～2mg/L，当曝气搅拌时P＜0.5mg/L时停止曝气搅拌，沉淀排水，排水比为40～60%；反硝化除磷SBR反应器（2）运行时需排泥，使反硝化除磷SBR反应器（2）内污泥浓度维持在2500～4000mg/L范围内；

当沉淀池（4）中污泥累积大于1L时，启动污泥回流泵（5.11），将沉淀池（4）中的剩余污泥全部回流至一体化短程硝化和厌氧氨氧化SBBR反应器（5），以防止厌氧氨氧化污泥流失。