[发明专利]连续流A/O除磷串联多级A/O自养脱氮工艺处理低碳源城市污水的装置和方法

权利要求书

1.连续流A/O除磷串联多级A/O自养脱氮工艺处理低碳源城市污水的装置，其特征在于：装置包括城市污水原水箱(1)、连续流A/O除磷装置(2)、中间水箱(4)和多级A/O自养脱氮装置(5)；所述的城市污水原水箱(1)上设置进水管(1.1)、第一溢流管(1.2)和第一放空管(1.3)；所述的中间水箱(4)上设置第二溢流管(4.1)和第二放空管(4.2)；所述的连续流A/O除磷装置(2)由开孔隔板分为四个区域，沿进水方向依次为一段厌氧反应区(2.1)、三段好氧反应区(2.2)，连续流A/O除磷装置(2)后设置第一后置沉淀区(3)；所述的城市污水原水箱(1)采用进水泵(1.4)与一段厌氧反应区(2.1)连接；所述的一段厌氧反应区(2.1)设有第一搅拌器(2.3)；所述的三段好氧反应区(2.2)的底部均设有曝气装置和DO传感器，曝气装置由第一空气压缩机(2.4)通过第一空气转子流量计(2.5)与第一黏砂块曝气头(2.6)连通，第一DO传感器(2.9)由数据线与第一DO测定仪(2.8)连接；第一后置沉淀区(3)底部通过第一回流污泥控制阀(3.1)和第一污泥回流泵(2.7)与一段厌氧反应区(2.1)连通，剩余污泥通过第一剩余污泥排放控制阀(3.2)排出系统；所述的多级A/O自养脱氮装置(5)由开孔隔板分为六个区域，沿水流方向依次为三段厌氧氨氧化反应区(5.1)和三段短程硝化反应区(5.2)交替分布，多级A/O自养脱氮装置(5)后设置第二后置沉淀区(6)和出水管(6.1)；所述的中间水箱(4)采用中间水泵(4.3)与第一段厌氧氨氧化反应区(5.1)连接；所述的三段厌氧氨氧化反应区(5.1)内均设有第二搅拌器(5.3)，以及采用聚氨酯海绵(5.8)作为填料；所述的三段短程硝化反应区(5.2)的底部均设有曝气装置和DO传感器，曝气装置由第二空气压缩机(5.4)通过第二空气转子流量计(5.5)与第二黏砂块曝气头(5.6)连通，第二DO传感器(5.10)由数据线与第二DO测定仪(5.9)连接；第二后置沉淀区(6)底部通过第二回流污泥控制阀(6.2)和第二污泥回流泵(5.7)与第一段厌氧氨氧化反应区(5.1)连通，剩余污泥通过第二剩余污泥排放控制阀(6.3)排出系统。

2.应用如权利要求1所述的连续流A/O除磷串联多级A/O自养脱氮工艺处理低碳源城市污水装置的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

1)接种启动阶段

接种除磷污泥于连续流A/O除磷装置(2)中，控制污泥浓度为3000～4000 mg/L，以城市污水为处理对象，污泥回流比为50～100％，三段好氧反应区内的DO浓度控制为0.5～2.0mg/L，水力停留时间HRT控制为2～4h，污泥停留时间SRT控制为4～6d；当沉淀区出水的PO₄^3-0.5mg/L并稳定维持超过15天时，说明连续流A/O除磷装置启动成功；

接种短程硝化污泥于多级A/O自养脱氮装置中，控制污泥浓度为2000～3000mg/L，同时接种Anammox海绵填料于多级A/O自养脱氮装置中的三段厌氧氨氧化反应区中，填充比为30～40％，启动成功的连续流A/O除磷装置的出水为处理对象，水温控制为30～35℃，HRT控制为8～12h，多级A/O自养脱氮装置不排泥；监测短程硝化反应区内部的DO浓度，维持DO浓度为0.3～1.0mg/L，同时根据各厌氧氨氧化反应区出水NO₂^--N浓度和第二后置沉淀区出水的NH₄⁺-N浓度调节各短程硝化反应区的DO浓度和HRT，当某个厌氧氨氧化反应区的出水NO₂^--N浓度大于1.0mg/L且第二后置沉淀区出水NH₄⁺-N浓度小于0.5mg/L时，降低此厌氧氨氧化反应区所对应的前段短程硝化反应区的DO浓度为0.3～0.5mg/L，同时缩短HRT为8～10h；当某个厌氧氨氧化反应区的出水NO₂^--N浓度小于1.0mg/L且第二后置沉淀区出水NH₄⁺-N浓度大于10mg/L时，提高此厌氧氨氧化反应区所对应的前段短程硝化反应区的DO浓度为0.5～1.0mg/L，同时提高HRT为10～12h；启动过程中，当出水中的NH₄⁺和TN浓度分别达到5mg/L和15mg/L以下，且出水效果维持长达60天以上时，则说明多级A/O自养脱氮装置启动成功；

2)稳定运行阶段

当连续流A/O除磷装置和多级A/O自养脱氮装置都启动完成后，将两个装置连接起来，以城市污水为处理对象，实时监控好氧反应区内部的DO浓度和进出水水质，同时根据各厌氧氨氧化反应区出水NO₂^--N浓度和第二后置沉淀区出水的NH₄⁺-N浓度调节各短程硝化反应区的DO浓度和HRT，当某个厌氧氨氧化反应区的出水NO₂^--N浓度大于1.0mg/L且第二后置沉淀区出水NH₄⁺-N浓度小于0.5mg/L时，降低此厌氧氨氧化反应区所对应的前段短程硝化反应区的DO浓度为0.3～0.5mg/L，同时缩短HRT为8～10h；当某个厌氧氨氧化反应区的出水NO₂^--N浓度小于1.0mg/L且第二后置沉淀区出水NH₄⁺-N浓度大于10mg/L时，提高此厌氧氨氧化反应区所对应的前段短程硝化反应区的DO浓度为0.5～1.0 mg/L，同时提高HRT为10～12h；当出水中的NH₄⁺和TN浓度分别达到5mg/L和15mg/L以下，且出水效果维持100d以上时，则说明装置实现长期稳定运行；此后，按照35℃→30℃→25℃→20℃→15℃→10℃的方式逐渐降低装置的运行温度，每隔15d降低5℃，实现低温条件下低碳源城市污水连续流A/O除磷串联多级A/O自养脱氮装置的稳定运行。