[发明专利]一种好氧与厌氧VBBR串联耦合装置及污水处理方法

说明书

本发明涉及一种串联耦合式污水处理装置，包括厌氧反应器和好氧反应器，厌氧反应器为折流式内循环生物反应器，其上设有进水口；好氧反应器为折流式内循环生物反应器，其上设有出水口；连接管连接于厌氧反应器与好氧反应器之间；回流管连接于厌氧反应器与好氧反应器之间，回流管中回流的流体流量是进水口中进水流量的1.5～3倍。本发明与现有的A/O或A²/O法污水处理技术相似，利用进水中的有机碳源实现反硝化反应，但与传统A/O或A²/O工艺相比，循环液中不含有污泥，可以保证厌氧和好氧反应器中的反硝化菌和硝化菌不受干扰，保持有稳定的微生物菌群。通过两个反应器的串联耦合使得污水的处理效果远高于传统A/O或A²/O工艺获得的污水处理效果。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是涉及一种好氧与厌氧VBBR串联耦合装置及污水处理方法。

背景技术

目前国内外城镇生活污水处理厂的处理工艺绝大多数是采用活性污泥法处理工艺。活性污泥法处理生活污水的主要功能是去除生活污水中的有机物(通常以COD或BOD₅为指标)，更重要的是以脱氮除磷为主要目的。历经100多年的发展，活性污泥处理生活污水的技术和工艺有了很大的发展。当前国内外各个市政污水处理厂大多数还是以A²/O工艺为主。A²/O工艺是Anaeroxic-Anoxic-Oxic的英文缩写。该工艺的最大特点是综合了传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷等工艺。A²/O工艺流程如图1所示，生物反应池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在该工艺流程内，COD、BOD₅、SS和以各种形式存的氮和磷将一一被去除。

A²/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化和反硝化菌、聚磷菌等组成。在好氧段，硝化细菌将流入的氨氮以及有机氮经过氨氧化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐氮；在缺氧段，反硝化细菌将流入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。

相比传统活性污泥工艺，A²/O生物脱氮除磷系统的最大特点是：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合，能同时去除有机物、氮和磷。通过混合液的内回流还可以利用进水中的有机碳源作为电子供体，使硝酸盐氮被还原得以去除。但是从上述工艺过程中可以看出，该工艺也存在一些明显的不足之处：(1)从好氧池通过内回流到缺氧池的混合液中，除了硝酸盐氮回流到缺氧或厌氧池以外，大量的含有硝化细菌的污泥也一起回流到缺氧或厌氧池，这导致缺氧或厌氧池内反硝化菌的相对浓度或丰度下降，进而影响反硝化效率；(2)通常生活污水中含有多种成分，在生物处理系统中，污染物的去除通常都是通过一定程序或步骤降解的(Procedural biodegradation)。在此过程中，各种污染物及其中间产物的降解是由活性污泥中各种不同的微生物分工合作进行的，这就需要有一个相对稳定的微生物群落分布。但在A²/O工艺中由于大量的活性污泥由于内循环回流而不停地迁移，导致微生物群落总是处于变化之中，因而有可能导致生物降解效率降低；(3)传统的厌氧池和缺氧池为一敞开系统，由于推流器的搅动，空气中的氧气难免会进入到厌氧池或缺氧池的液体中导致溶解氧浓度上升，因而相当一部分有机碳源所提供的电子消耗于溶解氧，常常出现碳源不足的现象。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生物降解效率高、微生物菌群稳定的好氧与厌氧VBBR串联耦合装置及串联式VBBR污水处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中好氧与厌氧VBBR串联耦合装置，包括以下各组件：

厌氧反应器，为内循环折流式生物反应器，其上设有进水口；