[发明专利]一种厌氧氨氧化耦合反硝化除磷的生物滤池及运行方法

摘要

一种厌氧氨氧化耦合反硝化除磷的生物滤池及运行方法，属于污水处理领域。装置主要由四个生物滤池组成，污水先进入厌氧生物滤池，填料表面的反硝化聚磷菌将利用污水中的有机碳源进行释磷。富磷污水进入微曝气状态生物滤池，剩余有机物得以去除，其中的氨氧化菌将氨氮部分氧化为亚硝态氮，进入厌氧反应器后，亚硝态氮作为厌氧氨氧化菌的电子受体，将氨氮直接为氮气，并产生硝态氮，过量的亚硝态氮作为反硝化聚磷菌的电子受体。最后进入缺氧反应器，其中的反硝化聚磷菌以硝态氮、亚硝态氮为电子受体，过量吸磷。四个滤池协调工作，有效利用上一反应器的产物，达到同步脱氮除磷的效果，节省了碳源和能量。

主权项

一种厌氧氨氧化耦合反硝化除磷的生物滤池，其特征在于该一体化装置主要由四个生物滤池通过管道相互连接组成；生物滤池由进水管、出水管、颗粒生物滤料、承托层、滤板和曝气设备组成；装置中四个滤池相互独立，实现了氨氧化菌与反硝化聚磷菌分离，工况一和工况二之间的转换通过管道与管道上的阀门控制，方便操作；其处理方法包括以下步骤：系统启动：打开阀门16、26、31、32、33、34、36、41，关闭其余所有阀门；先将生物滤池1与生物滤池4分别置于厌氧和缺氧状态，运行12h以后，打开阀门15、20、17、31、32、33、34、35、40，关闭其余所有阀门，将滤池1和滤池4分别置于缺氧和厌氧状态；12h后再交替，24h为一周期；待反硝化除磷运行稳定，再按照工况一、二进行操作；工况一时，打开阀门16、22、24、26、32、34、36、41；关闭其余阀门；污水首先自污水箱5先后通过污水进水管75、79进入生物滤池1，污水自上向下流，流经颗粒生物滤料层88时，其上附着生长的反硝化聚磷菌在厌氧状态下大量吸收污水中的有机物，转化为体内的能量贮存物，同时进行释磷，此时从生物滤池1排出的水中有机物浓度大大减少而磷浓度有所增加；滤池1出水先后经管道61、74、58、50进入生物滤池2，流经颗粒生物滤料层92时，进一步去除有机物，其上附着的亚硝酸菌将NH+4‑N部分氧化为NO2‑‑N，调节反应条件使得氧化NH+4‑N的量在60%左右，生物滤池2出水再先后通过管道64、66、59、52，进入生物滤池3，污水自上向下流，流经生物滤料96时，其上附着生长的厌氧氨氧化菌在厌氧状态下以NO2‑‑N为电子受体将NH+4‑N氧化为N2，并产生NO3‑‑N，出水主要为NO3‑‑N、磷以及剩余NO2‑‑N；生物滤池3出水先后通过管道68、70、60、54进入生物滤池4，污水自上向下流，流经颗粒生物滤料层99时，其上的反硝化聚磷菌在本工况利用NO3‑‑N和NO2‑‑N作为电子受体氧化分解其在上一周期为厌氧条件下吸收储存在体内的有机物并产生能量，并从污水中过量地、超出其生理生长需求而摄取生物滤池1在厌氧环境状态下释放的和污水中带来的正磷酸盐，使得最终出水中的有机物及氮磷营养物达到排放标准；工况二时，打开阀门15、17、20、23、24、30、37、38、39、40、43；关闭其余阀门；污水首先由污水箱5先后通过管道75、76、77、78、48进入生物滤池4，污水自上向下流，流经颗粒生物滤料层99时，其上附着生长的反硝化聚磷菌在厌氧状态下大量吸收污水中的有机物，转化为体内的能量贮存物PHB，同时进行释磷，此时从生物滤池4排出的水中有机物浓度大大减少而磷浓度有所增加；滤池4出水先后经管道72、83、84、62、64进入生物滤池2，污水自下向上流，流经颗粒生物滤料层92时，进一步去除有机物，其上附着的亚硝酸菌将NH+4‑N部分氧化为NO2‑‑N，调节反应条件使得氧化NH+4‑N的量在60%左右，滤池2出水先后经管道51、52进入生物滤池3，污水自上向下流过颗粒生物滤料层96时，其上附着生长的厌氧氨氧化菌在厌氧状态下以NO2‑‑N为电子受体将NH+4‑N氧化为N2，并产生NO3‑‑N，此时从生物滤池3排出的水中主要含有NO3‑‑N、磷以及部分剩余NO2‑‑N；生物滤池3出水先后通过管道68、69、85、58、81进入生物滤池1，污水自上向下流，流经生物滤料88时，其上的反硝化聚磷菌在本工况利用NO3‑‑N和NO2‑‑N作为电子受体氧化分解其在工况一为厌氧条件下吸收储存在体内的有机物并产生能量，并从污水中过量地、超出其生理生长需求而摄取生物滤池4在厌氧环境状态下释放的和污水中带来的正磷酸盐，使得最终出水中的有机物及氮磷营养物达到排放标准。