[发明专利]一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统

说明书

本发明公开了一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统，所述系统包括依次相邻设置的厌氧池、缺氧池、MABR池以及好氧池，在传统AAO工艺基础上，增加MABR池，所述MABR池内设置有至少一套MABR处理装置，所述MABR处理装置由多个膜组件单元、膜曝气系统、膜吹扫系统以及膜架构成，所述膜组件单元设置于所述膜架上，所述膜吹扫系统设置于所述膜架的下部，所述膜吹扫系统用于向所述膜组件单元吹气，所述膜曝气系统与所述膜组件单元连接，所述膜曝气系统用于向所述膜组件单元供气。本发明改良后的AAO工艺污水处理系统具有脱氮效率高、节能降耗效果明显、耐冲击负荷能力更强、污泥产率更低的优点。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种高效脱氮改良AAO工艺污水处理系统。

背景技术

AAO工艺又称A²O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧)，是一种常用的污水处理工艺，本工艺是在20世纪70年代，由美国一些专家在厌氧-好氧(An-O)法脱氮工艺的基础上，结合传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺、生物除磷工艺开发的一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。AAO工艺可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。在传统AAO工艺的活性污泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程，就会发生各种矛盾冲突，比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。受到泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，除磷效果不是十分理想，同时，由于脱氮效果取决于混合液回流比，而AAO法的回流比不宜过高，因此脱氮效果不能满足更高要求，其处理流程如图1所示。

污水处理中，除生物除磷外，进一步提高除磷效果，可通过结合化学除磷方式辅助除磷，确保出水水质总磷指标达标。但鉴于当前城市污水处理厂出水总氮标准进一步提高的趋势，而传统AAO工艺对总氮的去除率被限制在80％以下，总氮达标制约问题是污水处理行业的难点与痛点。

目前AAO工艺主要存在以下几个问题：

一、脱氮效果难以进一步提高，内循环量一般设计为2Q，实际生产中最高不超过3Q，太高会影响缺氧区反硝化效果。

二、水质水量变动适应性较弱，抗冲击能力较差。传统AAO工艺不适合处理低浓度的污水，当流入污水水质、水量的变化较大，即或有一段时间中断进水时，传统AAO工艺活性污泥净化能力将会受到影响，通水后活性污泥不能得到较快的恢复。

三、硝态氮对聚磷菌造成干扰，影响系统除磷效率。当厌氧区的硝态氮的质量浓度较高时，会对聚磷菌释磷产生抑制，传统AAO因反硝化不彻底而残余的硝酸盐随外回流污泥进入厌氧区，反硝化菌将优先于聚磷菌利用环境中的有机物进行反硝化脱氮，干扰厌氧释磷的正常进行，最终影响系统对磷的高效去除。

四、污泥龄矛盾，系统排泥较多。传统AAO工艺属于单泥系统，聚磷菌、反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生长于同一系统中，而各类微生物实现其功能最大化所需的泥龄不同：自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比，硝化菌的世代周期较长，欲使其成为优势菌群，需控制系统在长泥龄状态下运行，冬季系统具有良好硝化效果时的污泥龄(SRT)需控制在30d以上；即使夏季，若SRT＜5d，系统的硝化效果将显得极其微弱。因此，若污泥龄较低，系统的硝化效果将显得极其微弱。聚磷菌属短世代周期微生物，甚至其最大世代周期都小于硝化菌的最小世代周期。从生物除磷角度分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的唯一渠道。若排泥不及时，一方面会因聚磷菌(PAOs)的内源呼吸使胞内糖原消耗殆尽，进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚-β-羟基烷酸(PHAs)的贮存，系统除磷率下降，严重时甚至造成富磷污泥磷的二次释放；另一方面，SRT也影响到系统内聚磷菌和聚糖菌的优势生长。因此，为保证硝化菌和聚磷菌拥有良好的同步脱氮除磷效果，避免聚磷菌产生内源呼吸，系统需及时排泥，产泥量较多。