[发明专利]基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统及方法

权利要求书

1.一种基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统，其特征在于，包括依次连接的厌氧池、限氧曝气池、缺氧池、好氧曝气池以及二沉池，所述厌氧池连接进水管道，所述厌氧池通过超越管道与缺氧池相连接，所述二沉池通过回流管道与厌氧池相连接，所述限氧曝气池、好氧曝气池与曝气装置相连；

所述厌氧池用于反硝化聚磷菌利用污水中的碳源物质，实现厌氧释磷，并将碳源物质贮存在体内，供反硝化聚磷和好氧聚磷用；

所述限氧曝气池内通过控制溶氧量，使经过厌氧池处理后的混合液发生短程硝化，实现亚硝氮的积累；

所述缺氧池接收限氧曝气池的混合液和厌氧池通过超越管道输送来的超越混合液，实现以下工艺：

1)从厌氧段输送的超越混合液，含有反硝化聚磷菌及自身碳源，利用从限氧曝气池接收的混合液中的亚硝氮和硝氮进行反硝化聚磷，实现一碳两用；

2)限氧曝气池积累的亚硝氮与超越混合液的氨态氮，在厌氧氨氧化菌作用下转化为氮气，实现直接无碳脱氮；

所述好氧曝气池内，氨氧化菌对未利用完的氨氮进行好氧氨氧化反应，产生亚硝氮去除氨氮，硝化菌进一步利用亚硝氮进行硝化反应，将亚硝态氮转化为硝态氮，反硝化聚磷菌利用曝气溶氧进行好氧吸磷，进一步降低出水总磷。

2.根据权利要求1所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统，其特征在于：所述缺氧池内还包括反硝化脱氮和短程反硝化脱氮工艺。

3.根据权利要求2所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统，其特征在于：所述反硝化和短程反硝化工艺为：硝态氮和亚硝态氮利用超越混合液内的碳源进行反硝化反应和短程反硝化反应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统，其特征在于：所述限氧曝气池溶氧量控制为0.2-1.0mg/L，水力停留时间控制为2-6h。

5.根据权利要求4所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统，其特征在于：所述限氧曝气池溶氧量控制为0.7mg/L，水力停留时间控制为5h。

6.根据权利要求1所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统的脱氮除磷方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，打开进水管道，污水进入厌氧池，在厌氧池内而二沉池回流过来的反硝化聚磷菌利用进水中碳源实现生物释磷；

步骤二，厌氧池处理后的混合液一部分进入限氧曝气池进行曝气处理，在限氧曝气池利用氨氧化菌和硝化菌的饱和溶氧系数不同，通过控制溶氧量和水力停留时间，使混合液发生亚硝氮积累实现短程硝化；

步骤三，厌氧池处理后的混合液另一部分通过超越管道进入缺氧池，同时限氧曝气池积累的亚硝氮也进入缺氧池，在缺氧池内完成反硝化聚磷过程和厌氧氨氧化过程，缺氧池水力停留时间控制在3-8h；

所述反硝化聚磷过程为反硝化聚磷菌利用自身碳源，利用硝态氮或亚硝氮中的氧进行脱氮除磷反应，实现脱氮除磷的一碳两用；

所述厌氧氨氧化过程为限氧曝气池内积累的亚硝氮与超越混合液的氨氮化合物在厌氧氨氧化菌作用下直接反应生成氮气，实现无碳源脱氮过程；

步骤四，经缺氧池处理后的混合液进入好氧曝气池，在好氧曝气池内聚磷菌利用空气中的氧和自身贮存的碳源进行好氧高效吸磷，氨氧化菌和硝化菌共同将缺氧池输送来的混合液中残余的氨氮化合物转化为硝氮，满足出水指标要求；

步骤五，完成脱氮除磷的混合液进入二沉池，在二沉池内进行固液分离，上清液进入后续深度处理段，沉淀通过回流管道进入厌氧池后，重复上述步骤。

7.根据权利要求6所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统的脱氮除磷方法，其特征在于：所述步骤三内还包括反硝化和短程反硝化工艺。

8.根据权利要求7所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统的脱氮除磷方法，其特征在于：所述反硝化和短程反硝化工艺为硝态氮和亚硝态氮利用超越混合液内的碳源进行反硝化反应和短程反硝化反应。

9.根据权利要求6-8任一项所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统的脱氮除磷方法，其特征在于：所述限氧曝气池的溶氧量为0.2-1.0mg/L，水力停留时间2-6h。

10.根据权利要求9所述的基于生物技术的低碳氮比污水脱氮除磷系统的脱氮除磷方法，其特征在于：所述限氧曝气池的溶氧量为0.7mg/L，水力停留时间5h。