[发明专利]连续流分段进水DEAMOX联合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法

说明书

连续流分段进水DEAMOX联合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。所述装置包括原水箱、缺氧段Ⅰ、缺氧段Ⅱ、缺氧段Ⅲ、好氧段、二沉池、污泥发酵罐、污泥贮存罐。所述方法主要是通过两段进水(40％、60％)的方式合理利用原水中碳源，并为厌氧氨氧化反应提供最佳底物浓度比；通过控制缺氧反应时间和投加污泥发酵物，从而实现短程反硝化和强化反硝化效果；通过在不同单元区添加不同填料，解决了硝化菌和厌氧氨氧化菌在泥龄上的矛盾。本发明将短程反硝化/厌氧氨氧化与污泥发酵结合起来，既实现了污水的高效脱氮，又实现了污泥的减量化，这为主流厌氧氨氧化工艺的应用和低C/N城市生活污水的处理提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及污水生物处理领域，尤其涉及一种连续流分段进水DEAMOX联合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，人们对水资源的消耗和生活污水的排放也在逐年增加，大量污水流入江河、湖泊，造成严重的水体污染，生态环境恶化。特别是水体中含氮化合物的超标，引起了大面积水域的富营养化。因此，能否高效脱氮并达标是当前城镇污水处理厂面临的难题。

传统的生物脱氮技术是通过全程的硝化反硝化途径实现氮的去除，而这一过程往往需要大量的碳源和充足的曝气，这与当前城市生活污水C/N较低的现状以及建设碳中和未来水厂的理念相悖。因此，开发出新型生物脱氮技术已迫在眉睫。

厌氧氨氧化的发现为生物脱氮技术提供了新的思路。厌氧氨氧化是指在缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体将氨转化为氮气，同时伴随着以亚硝酸盐为电子供体固定CO₂，并产生硝酸盐的生物过程。显然，该过程的关键在于亚硝酸盐的积累，目前主要由两种途径来实现，即短程硝化和短程反硝化。然而，在低温、低氨氮生活污水中短程硝化难以长期稳定维持，在无法解决该瓶颈之前，短程反硝化似乎更具优势。短程反硝化较传统的生物脱氮技术可节省59.7％的碳源，且该过程能够实现稳定的亚硝酸盐积累，为厌氧氨氧化提供充足的基质，因此，将短程反硝化与厌氧氨氧化工艺耦合开发出一种新的工艺，即DEAMOX，能够实现氮的高效去除。此外，实现厌氧氨氧化反应器的高效稳定运行，需进水中亚硝酸盐与氨氮的质量浓度比在1.2-1.5的范围内。

污泥发酵液中含有大量的有机物，包括易被反硝化菌利用的乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸和不易被利用的多糖、蛋白质等复杂有机物。以污泥发酵液作为外碳源强化反硝化和弥补生活污水中碳源的不足，既能实现高效脱氮，又有利于污泥的稳定和减量。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出了一种连续流分段进水DEAMOX联合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法。该装置与方法通过两段进水实现NO₃^--N和NH₄⁺-N的配比在1.2-1.5的范围内；通过控制缺氧段Ⅰ的水力停留时间实现短程反硝化；通过在缺氧段Ⅱ设置固定式填料来增强厌氧氨氧化菌的持留，在好氧段投加流化态填料来强化硝化效果；通过剩余污泥发酵物中内碳源来强化反硝化和弥补进水中碳源的不足，从而实现城市生活污水的高效脱氮。

本发明通过以下技术方案来实现：

连续流分段进水DEAMOX联合污泥发酵处理城市生活污水的装置，其特征在于：

包括原水水箱(1)，推流式反应器(2)，沉淀池(3)，污泥发酵罐(4)，污泥贮存罐(5)。推流式反应器(2)分4格，依次为缺氧段Ⅰ(6)、缺氧段Ⅱ(7)、缺氧段Ⅲ(8)、好氧段(9)。