一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化工藝進行反硝化除磷的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化（A2N2)工藝進行反硝化除憐的方法， 屬于污水處理技術領域，適用于低C/N比城市生活污水、分散性農村生活污水，W及應用間 歇式SBR工藝的新建污水廠或舊污水廠升級改造等領域。
【背景技術】
[0002] 目前全球水污染治理的重點已經從單純的有機物污染治理轉向氮憐等營養元素 引起的富營養化問題的研究，污水的深度脫氮除憐已成為難點和核屯、。我國市政污水C/N 普遍較低，往往不能滿足同步脫氮除憐的需要，而傳統工藝存在聚憐菌和硝化菌的污泥齡 矛盾，聚憐菌和異養菌的碳源競爭，脫氮除憐效率不高。反硝化除憐技術的實現是通過厭氧 /缺氧交替條件下不斷富集反硝化聚憐菌，它能在厭氧條件下利用原水中VFAs合成內碳源 PHA，而在缺氧條件下，W硝酸鹽為電子受體氧化分解體內的PHA完成過量吸憐反應，可節 省50 %的COD耗量，30 %的氧氣耗量，減少50 %的污泥產量，適合我國低C/N比城市生活污 水現狀。
[0003] 傳統的AzNSBR工藝采用反硝化除憐技術，并且聚憐菌和硝化菌污泥齡分離，反硝 化除憐效果良好，但由于運行方式屬后置反硝化除憐，一部分氨氮沒有經過硝化直接排放， 造成出水氨氮濃度超標，給推廣應用帶來瓶頸。針對傳統后置AzN工藝存在的問題，本發明 提出了新的按照厭氧/硝化/缺氧/硝化運行的工藝，通過對SBR反應時序的靈活控 審IJ，解決了傳統AzN工藝出水氨氮過高的問題，實現深度脫氮除憐。
【發明內容】
[0004] 本發明提供的是一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化（A2N2)工藝進行反硝化除憐的 方法，此發明解決了聚憐菌和硝化菌的泥齡矛盾W及碳源不足等問題，同時傳統AzN工藝出 水氨氮過高的問題，實現氮憐的同步深度去除。
[0005] 本發明提供的是一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化（A2N2)工藝進行反硝化除憐 的方法，其裝置主要由厭氧/缺氧反應器（AzSBR)、硝化反應器（N-SBR)、原水水箱、中間 水箱、回流水箱等組成，AzSBR反應器內含有反硝化除憐功能的絮體活性污泥，硝化反應器 (N-SBR)反應器內填充懸浮生物填料，填料上富集生長硝化菌。
[0006] -種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化工藝進行反硝化除憐深度脫氮的裝置，其 特征在于包括原水水箱（IKAzSBR進水累（2)、攬拌器（3)、氣累（4)、厭氧/缺氧反應 器AzSBR(S)、中間水箱化）、N-SBR進水累（7)、硝化反應器N-SBR(S)、回流水箱（9)和回 流累（10)，硝化反應器N-SBR內填充懸浮生物填料，材質為聚乙締塑料環，比表面密度為 450-500 ITf /m3,填料填充比為30% -40%;厭氧/缺氧反應器AzSBR(S)通過中間水箱化）、 N-SBR進水累（7)連接到硝化反應器N-SBR(S),并且硝化反應器N-SBR(S)通過回流水箱 (9)和回流累（10)連接到厭氧/缺氧反應器AzSBR(S)D
[0007] 應用所述裝置的方法，其特征在于，包括W下步驟： W08] 1)生活污水由原水水箱（1)經AzSBR進水累似進入厭氧/缺氧反應器 AzSBR(S),進水結束后，攬拌器（3)開始攬拌，反硝化聚憐菌利用原水中的VFAs合成內碳 源PHA，同時將體內的憐酸鹽釋放到體外；此階段控制AzSBR反應器內DO《0. 02mg/L，ORP =-150~-220mv，pH = 6. 5-7. 3,充水比0. 7,反應時間1. 5-化；厭氧段反應結束后靜沉排 水，富含氨氮的上清液進入中間水箱化）；
[0009] 2)硝化反應器N-SBR(S)通過N-SBR進水累（7)將中間水箱化）中富含氨氮的上 清液抽入反應器，充水比0.7,氣累（4)開啟曝氣進行好氧硝化，控制D0 = 3-4mg/l，曝氣 2-3h，硝化完成后，硝化出水排放至回流水箱巧）；
[0010] 扣厭氧/缺氧反應器AzSBR妨通過回流累（10)注入來自回流水箱（9)的回流 硝化液，開啟攬拌器（3)，反硝化聚憐菌W其中含有的硝態氮為電子受體，W厭氧階段膽存 的PHA作為電子供體，發生缺氧反硝化除憐反應；反應時間3-4h，控制DO《0. 2mg/l，ORP =-150~-220mv，反應完全后靜置沉淀，含有部分氨氮的上清液再次進入中間水箱化），排 水比0. 7,此時排泥，控制污泥齡為12天，污泥濃度3000-3500mg/L ;
[0011] 4)中間水箱（6)中含有的剩余氨氮通過N-SBR進水累（7)再次進入N-SBR反應器 (8) ，充水比0. 7,開啟曝氣將剩余的氨氮通過好氧硝化去除，控制DO = 3-4mg/l，曝氣比后 出水達標排出系統。
[0012] 控制AzSBR系統的污泥齡為12天，AzSBR在短泥齡條件下運行，有利于除憐和反硝 化，N-SBR反應器內的硝化菌附著生長污泥齡較長的懸浮生物填料上，有利于硝化。
[0013] 本發明提供的是一種一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化（A2N2)工藝進行反硝化除 憐的方法，具有W下4個優點：
[0014] (1)反硝化除憐通過"一碳兩用"同步脫氮除憐，節省碳源和能源，提高原水碳源利 用率。
[0015] (2)本工藝屬于雙污泥系統，可W創造分別適合聚憐菌和硝化菌各種生長的最佳 環境條件，提供最優工況。
[0016] (3)N-SBR反應器內的硝化菌附著生長污泥齡較長的懸浮生物填料上，有利于硝 化，提高抗沖擊負荷和低溫硝化差的問題。
[0017] (4)解決了傳統AzN工藝出水氨氮過高的問題，實現深度脫氮除憐，為生產性應用 提供理論和技術指導。
【附圖說明】
[0018] 圖1為反硝化除憐工藝的裝置，圖2為一個周期的運行時序圖
[0019] 圖1中：1-原水水箱；2-A2SBR進水累；3-攬拌器；4-氣累；5-A2SBR反應器；6-中 間水箱；7-N-SBR進水累；8-N-SBR反應器；9-回流水箱；10-回流累
【具體實施方式】
[0020] 結合圖1、2詳細說明本發明的實施方案
[0021] 1)生活污水由原水水箱（1)經AzSBR進水累（2)進入AzSBR反應器巧），進水結束 后，攬拌器（3)開始攬拌，反硝化聚憐菌利用原水中的VFAs合成內碳源PHA，同時將體內的 憐酸鹽釋放到體外。此階段控制AzSBR反應器內DO《0. 02mg/l，ORP = -150~-220mv， pH = 6. 5-7. 3,充水比0. 7,反應時間I. 5-化。此過程中大部分COD被去除，厭氧段反應結 束后靜沉排水，富含氨氮的上清液進入中間水箱化）。
[0022] 2) N-SBR反應器（8)通過N-SBR進水累（7)將中間水箱化）中富含氨氮的上清液 抽入反應器，充水比0. 7,氣累（4)開啟曝氣進行好氧硝化，控制DO = 3-4mg/l，曝氣2-化， 硝化完成后，硝化出水排放至回流水箱巧）。 陽02引 3) A2SBR反應器（5)通過回流累（10)注入來自回流水箱巧）的回流硝化液，開啟 攬拌器（3)，反硝化聚憐菌W其中含有的硝態氮為電子受體，W厭氧階段膽存的PHA作為電 子供體，發生缺氧反硝化除憐反應，此過程中大部分硝態氮和憐被去掉。反應時間3-4h，控 制DO《0. 2mg/l，ORP = -150~-220mv，反應完全后靜置沉淀，含有部分氨氮的上清液再次 進入中間水箱化），排水比0. 7,此時排泥，控制污泥齡為12天，污泥濃度3000-3500mg/L。 [0024] 4)中間水箱（6)中含有的剩余氨氮通過N-SBR進水累（7)再次進入N-SBR反應器 (8)，充水比0. 7,開啟曝氣將剩余的氨氮通過好氧硝化去除，控制DO = 3-4mg/l，曝氣比，硝 化反應后出水達標排出系統。 陽0巧]控制A2SBR系統的污泥齡為12天，AzSBR在短泥齡條件下運行，有利于除憐和反硝 化，N-SBR反應器內的硝化菌附著生長污泥齡較長的懸浮生物填料上，有利于硝化 [00%] 我們W北京地區某高校家屬區化糞池生活污水為研究對象，考察本發明的可行 性。實驗期間進出水水質和運行參數如下（平均值）：
陽0測實驗期間出水COD、NHs-N、N03-N、TN、TP等指標去除率很高，出水水質均穩定達到 國家一級A標準。
[0029] W上內容是結合具體的實驗實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，便于該領 域技術人員更好地理解和應用本發明，不能認為本發明的具體實施只限于運些說明，因此 該領域技術人員對本發明所做的簡單改進都在本發明保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化工藝進行反硝化除磷深度脫氮的裝置，其特征在 于包括原水水箱（1)、A2SBR進水栗（2)、攪拌器（3)、氣栗（4)、厭氧/缺氧反應器A2SBR(5)、 中間水箱（6)、N-SBR進水栗（7)、硝化反應器N-SBR(8)、回流水箱（9)和回流栗（10)，硝化 反應器N-SBR內填充懸浮生物填料，材質為聚乙烯塑料環，比表面密度為450-500m2/m3,填 料填充比為30% -40% ;厭氧/缺氧反應器A2SBR(5)通過中間水箱^)、N-SBR進水栗（7) 連接到硝化反應器N-SBR(8)，并且硝化反應器N-SBR(8)通過回流水箱（9)和回流栗（10) 連接到厭氧/缺氧反應器A2SBR(5)。2. 應用如權利要求1所述裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 生活污水由原水水箱（1)SA2SBR進水栗（2)進入厭氧/缺氧反應器A2SBR(5)，進水 結束后，攪拌器（3)開始攪拌，反硝化聚磷菌利用原水中的VFAs合成內碳源PHA，同時將體 內的磷酸鹽釋放到體外；此階段控制A2SBR反應器內DO彡0. 02mg/L，ORP= -150~-220mv， pH= 6. 5-7. 3,充水比0. 7,反應時間1. 5-2h;厭氧段反應結束后靜沉排水，富含氨氮的上清 液進入中間水箱（6); 2) 硝化反應器N-SBR(8)通過N-SBR進水栗（7)將中間水箱（6)中富含氨氮的上清液 抽入反應器，充水比0. 7,氣栗（4)開啟曝氣進行好氧硝化，控制DO= 3-4mg/L，曝氣2-3h， 硝化完成后，硝化出水排放至回流水箱（9); 3) 厭氧/缺氧反應器A2SBR(5)通過回流栗（10)注入來自回流水箱（9)的回流硝 化液，開啟攪拌器（3)，反硝化聚磷菌以其中含有的硝態氮為電子受體，以厭氧階段貯存 的PHA作為電子供體，發生缺氧反硝化除磷反應；反應時間3-4h，控制DO< 0. 2mg/L，0RP =-150~-220mv，反應完全后靜置沉淀，含有部分氨氮的上清液再次進入中間水箱（6)，排 水比0. 7,此時排泥，控制污泥齡為12天，污泥濃度3000-3500mg/L; 4) 中間水箱（6)中含有的剩余氨氮通過N-SBR進水栗（7)再次進入N-SBR反應器（8)， 充水比0. 7,開啟曝氣將剩余的氨氮通過好氧硝化去除，控制DO= 3-4mg/L，曝氣lh后出水 達標排出系統。
【專利摘要】一種通過厭氧/硝化/缺氧/硝化工藝進行反硝化除磷的方法，屬于市政污水處理技術領域。生活污水首先進入A2SBR反應器，在厭氧階段存儲PHA和釋磷，然后靜沉排水，富含氨氮的上清液進入N-SBR反應器完成硝化反應，反應結束后硝化液出水回流到A2SBR反應器發生缺氧反硝化除磷反應，反應結束后靜止沉淀，排水再次進入N-SBR反應器進行剩余氨氮的硝化反應，硝化反應結束后靜沉，出水排放出系統。本發明應用雙污泥理論和反硝化除磷技術，提出了新的按照厭氧/硝化/缺氧/硝化運行的A2N2工藝，通過對SBR反應時序的靈活控制，解決了傳統A2N工藝出水氨氮過高的問題，實現深度脫氮，同時節省碳源，適合我國低C/N比生活污水現狀。
【IPC分類】C02F3/30
【公開號】CN105293699
【申請號】CN201510696901
【發明人】彭永臻, 趙偉華, 王梅香, 張勇, 呂冬梅, 王淑瑩
【申請人】北京工業大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月25日