[发明专利]一种城市污水产甲烷及高效深度脱氮的方法

摘要

本发明公开了一种城市污水产甲烷及高效深度脱氮的方法。属于污水生物处理技术领域。城市污水首先进入厌氧膜生物反应器，颗粒污泥将水中有机物转化为甲烷，通过膜组件截留污泥和溶解态甲烷，提高甲烷气体收集率，减少出水中溶解态甲烷作为温室气体释放；随后出水和从硝化反应器回流的硝化液一起进入到短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，颗粒污泥将硝态氮还原为亚硝态氮，同时将亚硝态氮和部分氨氮转化为氮气；接着出水进入短程硝化厌氧氨氧化反应器，颗粒污泥将部分氨氮转化为亚硝态氮，再将亚硝态氮和部分氨氮转化为氮气；最后进入硝化反应器，颗粒污泥将亚硝态氮和氨氮氧化为硝态氮，最终达到深度脱氮的目的。

主权项

1.一种城市污水产甲烷及高效深度脱氮的方法，其特征在于：设有原水水箱（1）、产甲烷膜生物反应器（2）、短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器（3）、短程硝化厌氧氨氧化反应器（4）和硝化反应器（5）；原水水箱（1）通过产甲烷膜生物反应器进水泵（2.1）与产甲烷膜生物反应器进水阀（2.2）相连接；产甲烷膜生物反应器（2）呈柱形，内含颗粒污泥（2.4），顶端设有三相分离器排气口（2.9），右侧设有取样口（2.3），左侧设有循环液水泵（2.6）和循环液控制阀（2.7）使得颗粒污泥处于流化状态；产甲烷膜生物反应器出水管（2.8）通过短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器进水阀（3.2）与短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器（3）连接，短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器（3）呈柱形，内含颗粒污泥；短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器出水管（3.3）通过短程硝化厌氧氨氧化反应器进水阀（4.2）与短程硝化厌氧氨氧化反应器（4）连接，短程硝化厌氧氨氧化反应器（4）呈柱形，填充的颗粒污泥含有部分短程硝化厌氧氨氧化细菌，反应器底部设有曝气头（4.3），由空压机（4.4）提供氧气，并通过气体流量计（4.5）和气量调节阀（4.6）控制气量；短程硝化厌氧氨氧化反应器出水管（4.7）通过硝化反应器进水阀（5.4）与硝化反应器（5）连接，硝化反应器呈柱形，内含颗粒污泥，反应器底部亦设有曝气头（4.3），由空压机（4.4）提供氧气，并通过气体流量计（4.5）和气量调节阀（4.6）控制气量；硝化液内回流泵（5.2）通过硝化液内回流阀（5.1）与短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器（2）连接，最终出水通过硝化反应器出水管（5.5）排放；方法的步骤是：1）启动系统：接种具有良好活性的产甲烷颗粒污泥投加到产甲烷膜生物反应器；接种具有良好活性的短程反硝化厌氧氨氧化颗粒污泥投加到反硝化耦合厌氧氨氧化反应器；接种具有良好活性的短程硝化厌氧氨氧化颗粒污泥投加到短程硝化厌氧氨氧化反应器；接种具有良好硝化活性的颗粒投加到硝化反应器，以上四个反应器接种以后的污泥浓度均为10‑15g/L；2）运行时调节操作如下：2.1）产甲烷膜生物反应器水力停留时间为2.5‑3.5h；2.2）短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器停留时间为0.5‑1h，进水COD/NO3‑‑N为3‑5；2.3）短程硝化厌氧氨氧化反应器水力停留时间为0.5‑1h，DO浓度为0‑0.5 mg/L；2.4）硝化反应器水力停留时间为0.5‑1h，DO浓度为2‑4 mg/L；2.5）硝化液内回流比为200‑400%，当系统出水硝态氮浓度大于10 mg/L时，提高硝化液内回流比，当系统出水硝态氮浓度小于5 mg/L时，降低硝化液内回流比。