[发明专利]强化反硝化脱氮除磷的氧化沟生物反应池尺寸设计方法

说明书

本发明公开了一种强化反硝化脱氮除磷的氧化沟生物反应池尺寸设计方法，本发明中将循环频次纳入到生物反应池尺寸设计过程中，用于确定氧化沟生物反应池尺寸的设计。本项发明适合循环廊道前设置厌氧区(池)，循环廊道内设置缺氧区和好氧区，循环廊道外不设置缺氧区(池)的脱氮除磷氧化沟系统生物反应池尺寸的设计。本发明的方法所得到的氧化沟生物反应池能够富集反硝化聚磷菌，有助于实现一碳两用，进而提高氧化沟生物反应池的污染物去除效果。与实现氮、磷相同处理效果的其它活性污泥工艺相比，用本发明的方法设计的氧化沟生物反应池可节省有机物消耗量、耗氧量，并降低剩余污泥产量。

技术领域

本发明属于环境工程中的污水处理技术领域，涉及一种强化反硝化脱氮除磷的氧化沟生物反应池尺寸设计方法。

背景技术

随着环境保护要求的提高，污水治理去除有机物的同时还需要进行脱氮除磷。因此许多研究者将氧化沟循环廊道前增加厌氧区(或厌氧池)，以满足污水除磷的要求。氧化沟实现脱氮功能，一方面可以通过调节曝气器在循环廊道内形成缺氧区和好氧区，则好氧区域进行有机物氧化及硝化反应，缺氧区域进行反硝化脱氮反应；另一方面可以在氧化沟循环廊道外增设缺氧区(或缺氧池)，氧化沟循环廊道内好氧区的硝化混合液可以通过回流门或回流泵按一定比例回流至缺氧区(池)。

传统氧化沟采用曝气和推流功能二合一的曝气设备(如曝气转刷、曝气转盘、立式表曝器等)，这些曝气设备在供氧的同时也起到推流作用。因此，调整曝气器一方面会影响到溶解氧浓度在循环廊道内的分布情况，另一方面也会影响到好氧区硝化混合液向缺氧区的循环回流情况，即会影响到循环比(循环廊道过流断面通过的循环流量和进水流量的比值)。针对曝气和推流两功能合一的氧化沟，个别研究关注了氧化沟的循环比，但主要考虑的是循环比是否能够提供去除有机物及脱氮所需的足够氧气。汤利华^[1]依据需氧量和供氧量平衡，在曝气器数目已定的条件下，求得为使出水有机物浓度达到预期结果氧化沟内所需的循环比。Argaman^[2]根据进水氨氮浓度及预期要达到的出水硝酸盐氮浓度，依据传统反硝化脱氮过程中硝化液需回流至缺氧区的要求，求得了氧化沟所需循环比的简化公式。

近几年，在氧化沟工艺技术中，尽管有研究者提出了对氧化沟循环比进行调控的装置和方法。但是，到目前为止，人们对循环比的认识多局限于循环廊道过流断面通过的循环流量与进水流量的比值这一概念，没有人发现循环比与活性污泥系统传统设计参数水力停留时间的耦合关系，因此也没有人提出去除水力停留时间影响的更有效、更直接的反映氧化沟生物反应池尺寸与混合液循环流动特性的相关参数。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种强化反硝化脱氮除磷的氧化沟生物反应池尺寸设计方法。

本发明的技术方案概述如下：

强化反硝化脱氮除磷的氧化沟生物反应池尺寸设计方法,包括如下步骤：

①确定生物反应池Q_in，S_o，N_to，N_k和P_o；

其中：Q_in为生物反应池的进水流量，单位m³/d；

S_o为生物反应池进水五日生化需氧量质量浓度，单位mg/L，所述五日生化需氧量简写为BOD₅；

N_to为生物反应池进水总氮质量浓度，单位mg/L，所述总氮简写为TN；

N_k为生物反应池进水总凯氏氮质量浓度，单位mg/L，所述总凯氏氮简写为TKN；

P_o为生物反应池进水总磷质量浓度，单位mg/L，所述总磷简写为TP；