[发明专利]一种具有好氧颗粒污泥脱氮功能的氧化沟及其工作方法

说明书

一种具有好氧颗粒污泥脱氮功能的氧化沟及其工作方法。通过将模块化好氧颗粒污泥发生装置分布安装于氧化沟池的好氧曝气区，通过连接固定架根据池型大小进行多组模块化组合并联工作，并通过固定架浸没式的固定在池顶；将模块化生物绳填料组架分布安装于氧化沟池的生物选择池和兼氧区，通过固定架根据池型大小进行多组模块化组合，并通过固定架浸没式的固定在池顶，兼氧区生物绳填料布置与氧化沟的弧形导流墙同圆心；使系统厌氧‑兼氧‑好氧功能生物总量增大，改善并控制氧化沟系统各个工段的生物总量、碳和氮源进入方式、水力剪切力、溶解氧浓度等因子，使其改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺，提高其碳、氮、磷同步处理的效率。

技术领域

本发明涉及一种污水好氧处理工艺改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺的方法及装置，属于好氧颗粒污泥脱氮技术领域，具体是一种氧化沟系统改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺的方法及装置。

技术背景

氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型工艺，近几年发展形成了DE型氧化沟、T型氧化沟、VR型氧化沟、PI型氧化沟、奥贝尔(Orbal)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟、单级卡鲁塞尔氧化沟、合建式一体化氧化沟等多种变形工艺。氧化沟的污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。

好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge，AGS)是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点。微生物的自凝聚过程是一个复杂的物理、化学和生物过程，其颗粒化受多种环境因素影响，为微生物的自凝聚提供合适的水力剪切力通常采用高径比大的反应器以及较大的曝气量，反应器太高又造成曝气的能耗增加，这制约了好氧颗粒污泥(AGS)技术在实际工程的应用。

生物处理工艺脱氮过程一般包括氨化、硝化和反硝化三个过程。

①氨化：污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程；

②硝化：污水中的氨氮在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO^2-和NO^3-的过程；

③反硝化：污水中的NO^2-和NO^3-在缺氧条件下在反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N₂的过程，即：

NO^2-+3H⁺(电子供给体-有机物)——1/2N₂+H₂O+OH^-

NO^3-+5H⁺(电子供给体-有机物)——1/2N₂+2H₂O+OH^-

而现行的氧化沟及其变形工艺等好氧处理工艺，都是絮状活性污泥运行，工艺系统无法提供形成好氧颗粒污泥(AGS)所需要的水力剪切力，容易造成负荷冲击，碳源不足，污泥膨胀等问题，以至于脱氮效果不理想。因此，在现行氧化沟好氧处理工艺上，利用其特有的工况条件，改善其各个工段的生物总量、碳和氮源进入方式、水力剪切力、溶解氧浓度等因子，使氧化沟系统改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺，提高其碳、氮、磷同步处理的效率是可行的。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种氧化沟系统改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺的方法及装置，应用于现行的氧化沟好氧处理工艺改造，通过改善其各个工段的生物总量、碳和氮源进入方式、水力剪切力、溶解氧浓度等因子，使氧化沟系统改造成好氧颗粒污泥脱氮工艺，提高其碳、氮、磷同步处理的效率。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：