[发明专利]一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的装置与方法

说明书

一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。所述装置包括进水箱、生物除磷反应器、蠕动泵、储泥罐、空气泵。所述方法是在生物除磷系统中不额外投加外碳源，将对环境有危害作用的剩余污泥进行资源化利用加入到生物除磷系统中，Tetrasphaera作为一种具有发酵能力的聚磷菌，在厌氧阶段利用剩余污泥作为底物产生挥发性脂肪酸VFA供给其它异养菌利用并释放磷酸盐，在该过程中实现了污泥减量；在好氧段过量吸收水中的磷酸盐，完成生物除磷过程。本发明有效地解决了生物除磷系统进水碳源不足和剩余污泥大量排放的问题，降低了污水处理的运行成本，对于污水生物处理具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

生物除磷工艺作为一种可持续性污水处理技术，能够有效去除污水中的磷酸盐。现有生物除磷工艺面临的巨大挑战是进水碳源的不足和剩余污泥的大量排放。由于很多地区城市污水碳源缺乏，导致污水处理厂额外投加大量外碳源，这大大提高了污水处理的成本，而生物脱氮除磷工艺产生的剩余污泥不仅对环境造成了严重危害，而且处理剩余污泥的费用约占污水处理厂总运行费用的一半左右。因此，现有的生物除磷工艺还需要进一步优化。

Tetrasphaera被认为是一种能够利用葡萄糖及氨基酸进行发酵并释磷的聚磷菌，很多污水处理厂的检测结果发现Tetrasphaera的丰度远高于传统聚磷菌CandidatusAccumulibacter。现有关于聚磷菌Tetrasphaera的研究大多数是对其利用底物的探究，对其实现污泥减量和资源化利用的能力研究很少。剩余污泥作为一种对环境有危害作用的物质在本发明中被当作基质进行利用，并产生了挥发性脂肪酸VFA供其他异养菌利用，在生物除磷系统中实现了污泥减量和资源化利用。有效地解决了生物除磷系统进水碳源不足和剩余污泥大量排放的问题，降低了污水处理的运行成本，对于污水生物处理具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的装置与方法。在生物除磷系统中不额外投加外碳源，将对环境有危害作用的剩余污泥进行资源化利用加入到生物除磷系统中，Tetrasphaera作为一种具有发酵能力的聚磷菌，在厌氧阶段利用剩余污泥作为底物产生挥发性脂肪酸VFA供给其它异养菌利用并释放磷酸盐，存储内碳源，在该过程中实现了污泥减量；在好氧段过量吸收水中的磷酸盐，完成生物除磷过程。

本发明的技术方案：

一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的装置，其特征在于：包括废水水箱(1)、进水蠕动泵(2)、储泥罐(3)、污泥蠕动泵(4)、生物除磷反应器(5)、搅拌器(6)、空气泵(7)、转子流量计(8)、曝气盘(9)、出水口(10)；

废水水箱(1)通过进水蠕动泵(2)与生物除磷反应器(5)连接，同时储泥罐(3)通过污泥蠕动泵(4)与生物除磷反应器连接，生物除磷反应器配有搅拌器(6)和出水口(10)，空气泵(7)通过转子流量计(8)与安装在生物除磷反应器底部的曝气盘(9)连接。

应用上述装置进行一种间歇式生物除磷系统剩余污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：

(1)接种城市污水处理厂剩余污泥至生物除磷反应器(5)中，控制接种后反应器内污泥浓度2500-3500mg/L；

(2)水箱(1)中含有磷的废水通过进水蠕动泵(2)进入生物除磷反应器，废水中不投加外碳源。污水处理厂剩余污泥放到储泥罐(3)中并通过污泥蠕动泵(4)泵入生物除磷反应器，加入剩余污泥体积为进水体积的1/20-1/10；

(3)生物除磷反应器上加盖密封，在厌氧段搅拌14-18h，氧化还原电位ORP在-250到-350mV之间；