[发明专利]一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法

权利要求书

1.一种快速短程反硝化处理污水的装置，其特征在于，其主体结构包括城市污水原水水箱、硝酸盐配水水箱、连续流短程反硝化SBBR反应器、出水水箱、在线监测反馈控制系统；城市污水原水水箱的左侧上端设有第一溢流管，右侧下端设有第一放空管，城市污水原水水箱通过第一进水泵与连续流短程反硝化SBBR反应器相连接；硝酸盐配水水箱的左侧上端设有第二溢流管，右侧下端设有第二放空管，硝酸盐配水水箱通过第二进水泵与连续流短程反硝化SBBR反应器相连接；连续流短程反硝化SBBR反应器通过电动排水阀与出水水箱相连接，出水水箱的左侧上端设有第三溢流管，右侧下端设有第三放空管；连续流短程反硝化SBBR反应器内置有搅拌器、搅拌桨、电动排水阀、第一采样口、第二采样口、排泥阀、pH传感器、DO传感器；搅拌桨的顶部与搅拌器相连，底部竖直放置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部，pH传感器和DO传感器设置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部顶端并分别与pH/DO测定仪相连接，连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁左侧设有第一采样口，右侧设有第二采样口，底端设有排泥阀，电动排水阀设置在连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁右侧并位于第二采样口上方，在线监测反馈控制系统包括计算机和可编程过程控制器，可编程过程控制器内置信号转换器DA转换接口、信号转换器AD转换接口、第一进水继电器、第二进水继电器、搅拌器继电器、pH/DO数据信号接口、出水继电器和排泥继电器；其中，可编程过程控制器上的信号AD转换接口通过电缆线与计算机相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机；计算机通过信号转换器DA转换接口与可编程过程控制器相连接，计算机的数字指令传递给可编程过程控制器；第一进水继电器与第一进水泵相连接；第二进水继电器与第二进水泵相连接；搅拌器继电器与搅拌器相连接；pH/DO数据信号接口通过传感器导线与pH/DO测定仪相连接；pH传感器、DO传感器分别与pH/DO测定仪相连接；出水继电器与电动排水阀相连接；排泥继电器与排泥阀相连接。

2.一种采用如权利要求1所述装置快速短程反硝化处理污水的方法，其特征在于，具体过程为：

(1)系统的启动：

将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥投加至连续流短程反硝化SBBR反应器，使接种后连续流硝化SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到1500～2500mg/L；将具有良好附着性能的改性聚氨酯填料投加至连续流短程反硝化SBBR反应器，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到连续流短程反硝化SBBR反应器有效容积的1/4～3/4；

(2)运行时调节操作：

将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～4，在保持不同C/N的条件下通过控制进水总流量来调节反应器水力停留时间为1～12h；连续流短程反硝化SBBR反应器运行时，反硝化菌在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制连续流短程反硝化SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.5mg/L，连续出水排入出水水箱；

连续流短程反硝化SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水水箱，使连续流短程反硝化SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在1500～2500mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～4500mg/L范围内。

3.一种采用如权利要求1所述装置同步短程反硝化厌氧氨氧化处理污水的方法，其特征在于连续流短程反硝化SBBR反应器用PDA-SBBR反应器代替，具体过程为：

(1)系统的启动：

将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥和具有良好厌氧氨氧化性能污泥投加至PDA-SBBR反应器，使接种后PDA-SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到1000～3000mg/L；再将改性聚氨酯填料投加至PDA-SBBR反应器3，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到PDA-SBBR反应器3有效容积的1/4～3/4；

(2)运行时调节操作：

将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水抽入到PDA-SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水抽入到PDA-SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～3；在保持最适C/N不变的条件下，通过控制进水总流量调节反应器水力停留时间为4～8h，当脱氮效率达到85％时不再进行HRT调控；PDA-SBBR反应器运行时，反硝化菌主要以絮体污泥形式在污水中悬浮生长，厌氧氨氧化菌主要在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制PDA-SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.3mg/L，出水排入出水水箱；

PDA-SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水箱，使PDA-SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在1000～3000mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～5000mg/L范围内。