[发明专利]基于DEAMOX的改良A/O四点分段进水高效生物脱氮除磷装置及应用方法

摘要

基于DEAMOX的改良A/O四点分段进水高效生物脱氮除磷装置及其应用方法，它属于污水生物处理技术领域。本发明在A/O分段进水工艺的缺氧区实现反硝化氨氧化技术，将传统的高碳源依赖性型的反硝化脱氮方式改变为短程反硝化结合厌氧氨氧化的低碳源依赖型脱氮方式，同时设置预缺氧区解决了回流污泥所携带的NO₃^‑对厌氧释磷的影响，保证了工艺在处理低碳源城市污水时脱氮除磷的高效性。该工艺的装置按照水流方向依次包括城市污水原水箱、预缺氧区、厌氧区、第一段好氧区、第一段缺氧区、第二段好氧区、第二段缺氧区、第三段好氧区、沉淀池和出水管，其中的第一段缺氧区和第二段缺氧区设置海绵填料以实现反硝化氨氧化反应进行脱氮。本发明具有碳源投加量低、曝气能耗小、运行费用少的优点。

主权项

1.一种AO生物膜+污泥发酵耦合反硝化实现污水深度脱氮同步污泥减量的方法，所应用的装置包括原水水箱(1)、AO生物膜反应器(2)、原水进水泵(2.1)、搅拌装置Ⅰ(2.2)、悬浮填料Ⅰ(2.3)、悬浮填料Ⅱ(2.4)、硝化液回流泵(2.5)、曝气头(2.6)、空气压缩机(2.7)、气体流量计(2.8)、中间水箱(3)、储泥池(4)、污泥发酵耦合反硝化反应器(5)、硝化液进水泵(5.1)、进泥泵(5.2)、搅拌装置Ⅱ(5.3)、温控加热棒(5.4)、温度在线监测控制器(5.5)、排水阀(5.6)和排泥阀(5.7)；原水水箱(1)通过原水进水泵(2.1)与AO生物膜反应器(2)相连，污水依次流经AO生物膜反应器(2)的缺氧区和好氧区，出水进入中间水箱(3)，一部分通过硝化液回流泵(2.5)回流至缺氧区前端，另一部分进入污泥发酵耦合反硝化反应器(5)，同时进入的还有储泥池(4)中储存的城市污水处理厂的剩余污泥；其特征在于，包括以下步骤：(1)启动AO生物膜反应器：AO生物膜反应器包括缺氧区和好氧区两个部分，体积比为1:2，其中缺氧区投加富集反硝化菌和厌氧氨氧化菌的悬浮填料Ⅰ，好氧区投加富集硝化菌的悬浮填料Ⅱ，填料均采用直径为25～50mm的聚丙烯空心环，密度为0.98％～1.00g/cm3，孔隙率为94％～96％，填充率均为30％～40％，注入污水，调整总水力停留时间为6h，开启搅拌系统和曝气系统，控制好氧区的溶解氧DO为2～4mg/L；污水和回流的硝化液在缺氧区进行反硝化脱氮，过程中产生的部分亚硝与原水中的氨氮一起被悬浮填料Ⅰ上固定的厌氧氨氧化菌利用，发生厌氧氨氧化反应进一步脱氮；混合液继续流入好氧区发生硝化反应，将氨氮转化为硝态氮，其出水一部分被回流至缺氧区前端，硝化液回流比为300％；(2)启动污泥发酵耦合反硝化反应器：向反应器中投加污泥浓度为3000～4000mg/L的反硝化污泥和C/N比为2～3的乙酸钠、硝酸钠混合液，缺氧搅拌，用温控加热棒控制反应器温度为30℃，直至反应器中亚硝积累率达到80％以上；逐渐减少乙酸钠的投加量，并投加城市污水处理厂的剩余污泥，直至剩余污泥发酵产生的C源能够完全取代乙酸钠，再逐步用AO生物膜反应器的出水代替硝酸钠，使反应器的亚硝积累率仍保持在80％以上，实现了污泥发酵耦合反硝化；最后向反应器中投加厌氧氨氧化污泥，使得反应器内污泥浓度为5000～6000mg/L，实现污泥发酵耦合反硝化、厌氧氨氧化，解决污泥发酵产生氨氮造成二次污染的问题；(3)串联运行AO生物膜反应器和污泥发酵耦合反硝化反应器：当AO生物膜反应器出水NH4+降至时3.0mg/L以下，污泥发酵耦合反硝化反应器总氮去除率达90％以上时，串联运行两个反应器，AO生物膜反应器保持回流比300％，总水力停留时间6h，好氧区溶解氧DO为2～4mg/L，出水储存在中间水箱；污泥发酵耦合反硝化反应器利用自控装置设置周期如下：①进泥，启动进泥泵，将储泥池中储存的城市污水处理厂的剩余污泥打入污泥发酵耦合反硝化反应器，设定加泥体积为反应器有效容积的1/5～2/5，进泥时间为15min；②进水，启动硝化液进水泵，将中间水箱储存的AO生物膜反应器出水泵入反应器，设定进水体积为反应器有效容积的4/5～3/5，进水时间为15min；③缺氧搅拌，启动搅拌装置Ⅱ，转速控制在80～100rpm，缺氧搅拌5h，用温控加热棒控制反应器温度为30℃；④沉淀2h；⑤排水，排水体积为反应器有效体积的2/5～3/5，排水时间15min；⑥排泥，排泥比为1/2，排泥时长15min；整个周期为8h。