CN101239753B - 一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种一体化产甲烷脱氮除磷硫的污水处理工艺及其设备，包括将污水或污水与回流水的混合水从底部进入高速厌氧颗粒污泥反应器中，并向反应器内适量供氧，保持反应器内的微氧状态，使水中的污染物由颗粒污泥降解处理。本发明提供了一个好氧菌、厌氧菌、兼性菌共存，氧化作用与还原作用共同发生作用的环境，在一个反应器内同时去除COD(产甲烷)和脱氮除磷硫，污染物去除效率高、停留时间短。

Description

一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法及其设备

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种一体化产甲烷脱氮除磷硫的污水处理工艺及其设备。

背景技术

以前，作为城市污水或工业废水生物处理的主体工艺，几乎都是好氧处理工艺。但现在好氧生物处理技术所面临的由于曝气时能耗巨大，产生的大量剩余污泥需要处置、处置大量剩余污泥所占用的土地产生了长期污染，构筑物敞开运行、有害气体逸出造成大气污染等问题，已引起人们的重视。

厌氧处理技术被称为环境资源化技术，即消耗最少的资源和能源，并能够从废物中获取资源或能源。与传统的好氧处理技术比较，厌氧处理具有巨大的技术优势：

1)厌氧处理过程中不需要氧；

2)厌氧处理过程所产生的剩余污泥比好氧处理过程少3～20倍；

3)好氧过程产生的污泥在能够安全处置前必须先在专门的厌氧污泥消化池内稳定。

所以，采用厌氧处理技术处理城市污水的过程中，曝气和污泥处置费用这两项与好氧废水处理有关的最大费用将会减少。尤其是20世纪80年代新型“高速”厌氧反应器的出现，使得厌氧处理技术正逐渐成为一种能够满足环境质量要求的较为经济的热门和核心技术。

目前，厌氧处理技术已经广泛应用到高浓度有机废水处理、难降解毒性有机废水处理、低浓度城市污水处理等方面。

但是厌氧处理技术的缺点是对氮、磷的去除效果不理想，出水有臭味(对硫的去除效果不好)。

传统脱氮技术包括好氧硝化和反硝化两个阶段。由于所利用的微生物和反应条件不同，硝化和反硝化在时间和空间上是分开的。其中，硝化阶段需要提供足够的氧，反硝化阶段则需要提供足够的有机碳源。近年来，有研究者提出了将硝化控制在亚硝酸盐阶段的短程硝化反硝化，以减少对氧的需求；也有利用生物膜反应器或膜生物反应器内存在的局部缺氧(或厌氧)区域来实现同时硝化和反硝化的报道。常用的去除水中磷的主要方法是化学除磷和强化生物除磷，这两种传统除磷工艺都是将水相中的磷转化为固相中的磷，通过排放富磷污泥(化学污泥或生物污泥)实现除磷的。化学除磷工艺的缺点是消耗化学药剂并产生大量化学污泥，造成环境的二次污染，而且处理成本相对较高。生物除磷工艺是相对比较经济的除磷方法，其中的聚磷菌除磷工艺是当前研究的热点，但聚磷菌除磷工艺也存在诸多缺陷，如厌氧/好氧系统的曝气操作能耗太大。

对于废水中硫的去除，现在最常用的方法是利用硫酸盐还原菌异化SO₄ ^2-的生物还原反应，将SO₄ ^2-还原为H₂S释放到空气中。为此，厌氧出水常常伴随着臭味，而且在此过程中硫酸盐还原菌会与产甲烷菌竞争有机碳源，硫酸盐还原产生的H₂S还会对产甲烷菌产生毒性，从而影响整个处理过程的效率。

目前普遍采用的方法是将厌氧处理技术与好氧处理技术结合来满足氮、磷和硫的去除要求。但此组合工艺一方面工艺流程复杂，另一方面很难实现脱氮除磷硫效果均好的情况，另外，后续的好氧工艺仍然会有大量曝气要求和大量剩余污泥的产生。为此，目前技术开发的关键是寻求一种既能在去除COD的同时脱氮除磷硫，又节能环保的技术。对于目前比较经济高效的生物处理技术而言，节能的关键就是减少曝气量，环保的关键就是减少剩余污泥的排放量。

膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器作为第三代高速厌氧反应器的代表，在反应器内形成了颗粒污泥，具有污泥浓度高、出水回流可以保证反应器内传质效果好等特点，不仅能高效处理高浓度有机废水，利用出水循环的稀释作用来强化难降解毒性污染物质的矿化等，在低浓度生活污水处理方面更具有明显的优势。但该技术对氮、磷、色度、浊度的去除效果不理想。有研究者提出在EGSB反应器后另外加好氧膜生物反应器来强化氮、磷、色度、浊度等的去除，但此工艺又存在大量曝气需要大量耗能的不足。也有研究者提出在EGSB反应器内加一膜组件，形成厌氧膜生物反应器，并通过微氧曝气来强化氮的去除，但此工艺最终没有解决磷的去除问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种一体化产甲烷脱氮除磷硫的污水处理方法及其设备，以达到在去除COD的同时脱氮除磷硫的目的，并尽量减少曝气量甚至不曝气，降低污泥排放量甚至长时间不排泥。

本发明是针对目前厌氧处理技术的氮、磷去除效果差，出水有臭味，而传统的厌氧与好氧结合的工艺又存在流程复杂，管理复杂，仍需要大量曝气的缺点，提供一种结构紧凑、前期投资和运行成本低、处理效果好、规模灵活的污水一体化产甲烷脱氮除磷硫工艺。该工艺是在对城市污水的处理过程中，采用一种高速厌氧颗粒污泥反应器，并适量曝气，以维持反应器内的微氧状态，在一个反应器里实现同时产甲烷和高效生物脱氮除磷硫的目的。

本发明的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法包括：

将污水或污水与回流水的混合水从底部经布水装置进入一个高速厌氧颗粒污泥反应器中，并向反应器内适量供氧，以保持反应器内的微氧状态；

水中的污染物质经过颗粒污泥床，被降解处理；

颗粒污泥、处理水和产生的气体经过位于反应器顶部的三相分离装置分离后，气体由气体收集装置收集或直接排放，颗粒污泥与处理水彻底分离，颗粒污泥回到反应器中，处理水回流或直接排放。

本发明是以直接向污水中曝气或者向回流水中曝气的方式对反应器内的厌氧颗粒污泥适量供氧，以保持反应器内的微氧状态的。

同时，本发明通过对反应器内氧化还原电位的监测控制，来实现向反应器内的适量供氧，通过对曝气量大小的适度调节，将反应器内的氧化还原电位始终控制在-180～-200mV，以保持反应器内的微氧状态。

本发明同时还提供了一种适用于上述一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法的处理装置，该装置包括：

一个用于贮存污水的污水贮罐；

一个用于贮存回流水的回流水贮罐；

一个用于将污水和回流水混合的水箱，其分别与污水贮罐和回流水贮罐连通，并通过进水管连接高速厌氧颗粒污泥反应器的底部；

一个高速厌氧颗粒污泥反应器，分为反应区和沉淀区两部分，内部填充有颗粒污泥，用于降解污水中的污染物质；

一个布水装置，设置在反应器的底部，并连接进水管；

一个三相分离装置，设置在反应器上部，用于进行反应器内气液固的分离；

回流管，设置在三相分离装置的上方或者下方，与回流水贮罐连接，可以根据反应器的运行情况、污泥性能的好坏来决定回流口的位置；

气体收集管，连接在三相分离装置的上方，用于收集污水处理过程中产生的气体；

以及，

一个设置在反应器顶部的出水管，用于排出处理水。

其中，在污水贮罐和回流水贮罐中分别设置有曝气头，通过其可以向反应器中适量供氧。

本发明选用的高速厌氧颗粒污泥反应器与目前很有发展前景的EGSB反应器类似，也是一种具有较高高径比的上升流颗粒污泥反应器。但与EGSB反应器不同的是，本发明反应器的出水回流设置是灵活的，对于高浓度废水或难降解有毒物质废水采取回流；而对于低浓度废水，比如城市废水、生活污水等，仅仅在反应器初次启动时采用出水回流，而在稳定运行时不进行回流操作。这样不但可以节约大量的运行费用，而且最重要的是能够保证反应器的高效运行(即高污染物去除率和高污染物负荷率)。同时，本发明可以通过给回流水贮罐曝气或者给污水贮罐曝气两种方式来实现向颗粒污泥床的供氧，这样就可以根据处理的水质不同、反应器是否有回流、反应器运行阶段的不同来确定更有效的曝气方式。如对于高浓度有机废水或含难降解毒性污染物质的废水，出水需要回流，这样可以选择在回流水贮罐曝气；而对于低浓度废水，如生活污水，回流对反应器的运行不利，这样出水不需要回流，就可以选择在污水贮罐进行曝气。

反应器在常温条件下运行，是本发明所选用的上升流颗粒污泥反应器构型的一个突出优势。温度的降低影响化学和生化反应速率，该过程伴有废水的物理和化学性质的改变，这极大地影响了厌氧处理系统的设计和运行。而将废水加热到中温需要消耗大量能源，对于高浓度废水来讲，其产生的甲烷还能够用来加热废水，但对于低浓度废水来讲，产生的甲烷量极为有限，额外消耗能源来加热废水是极为不经济的。本发明所选用的上升流颗粒污泥反应器采用较高的液体上升流速，使污水与污泥之间接触充分、传质效果良好，而且有菌种丰富的大量颗粒污泥形成，这形成了其独特的结构优势和微生物学优势，为其在常温下高效处理废水，尤其是低浓度废水提供了可能。

传统观点认为，厌氧与好氧菌是不能在同一培养环境下共存的。因此，过去对于废水的生物处理，厌氧过程和好氧过程常常是分开考虑的。但最近许多研究表明，厌氧和好氧菌不仅可以在同一培养环境下共存，而且这种共同培养能够实现对多种污染物质的同时降解，包括难降解毒性污染物质、氮、磷、硫等。所以本发明的特点就是通过给高速厌氧颗粒污泥反应器少量曝气，保持反应器内的微氧状态，从而在反应器中创造好氧菌、兼性菌、厌氧菌共存，氧化作用与还原作用共同发生的环境来高效降解这些污染物质，实现同时脱氮、除磷和除硫。

本发明所选用的反应器内存在高浓度、高产甲烷活性的厌氧颗粒污泥，通过给反应器内适量曝气，在颗粒污泥内部形成了严格的厌氧区，存在的是厌氧菌；而在颗粒污泥的表面是好氧或缺氧区，存在的是好氧菌或兼性菌，能够同步实现以下过程：

1)产甲烷过程(即去除COD的过程)：这是所有厌氧反应器最典型的生化反应过程。

2)脱氮过程：包括：①短程硝化反硝化，②同时硝化反硝化，③厌氧氨氧化，④自养细菌反硝化作用，⑤以甲烷为碳源的反硝化。

前两种脱氮过程虽然仍然要包括硝化和反硝化两个过程，但在本发明中都是在同一个反应器内实现了硝化和反硝化两个过程，而且短程硝化反硝化一方面是节约了需氧量，另一方面，也节约了反硝化所需要的碳源；同时硝化反硝化的传质更为快捷，效率更高。

更有吸引力的是后三种脱氮过程，不需要氧或仅需要少量氧的存在；不需要碳源或不需要外加碳源。其中：

厌氧氨氧化是在厌氧条件下，以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮转化为氮气，该过程是自养的，无需投加碳源；

自养细菌反硝化作用也不需要碳源，该过程是在硝化阶段仅提供微量氧使硝化过程只进行到亚硝酸盐氮阶段，由于缺乏电子供体，这种微生物消耗自身产生的亚硝酸盐来氧化氨氮生成氮气。

本发明所提出的以甲烷为碳源的反硝化过程包括以甲烷为碳源的厌氧反硝化、好氧反硝化和同时硝化反硝化三种方式，该过程能利用厌氧过程产生的甲烷作为碳源进行反硝化，最直接的作用有三：不需要另外添加碳源；降解有机污染物不需要曝气；该过程利用甲烷进行反硝化的同时将甲烷转化为CO₂，而甲烷对温室效应的贡献要比CO₂大26倍。这尤其对低浓度废水更有意义，因为这些废水产生的甲烷量有限，收集不经济，不收集又会对环境产生不利影响，而这样现场利用甲烷作为有机碳源，又可以避免甲烷产生的温室效应，可以说是经济和环境的双赢。

3)除磷过程：本发明提出的反硝化除磷过程和厌氧生物除磷过程是更为经济的除磷技术。反硝化除磷细菌能在缺氧(无O₂但存在NO₃ ^-)环境下摄磷，同时将硝酸盐转化为N₂，即在反硝化的同时将磷吸收入细胞，达到脱氮和除磷的双重目的。厌氧生物除磷过程是通过磷酸盐还原反应将磷酸盐还原为磷化氢，从水相中逸出与废水分离，不需通过排泥来实现除磷，也不需考虑处理系统厌氧释磷和好氧摄磷的协调问题。显然，从环保和经济两方面考虑，后者都是更有吸引力的除磷技术。

4)除硫过程：本发明在除硫方面的创新点是通过给高速上升流厌氧颗粒污泥床反应器内适量供氧，形成微氧状态，这样会有以下几点优势：

第一，微氧系统可通过高效吹脱作用减少液相H₂S浓度或通过在低氧浓度下产生的选择性条件将SO₄ ^2-还原为单质S或S₂O₃ ^2-而不是H₂S，从而在有效除硫的同时保证高产甲烷活性；

第二，能够通过反硝化除硫实现同步脱氮脱硫并回收单质S；

第三，能够以甲烷作为碳源，将SO₄ ^2-硫酸盐还原为硫化氢，将甲烷氧化为CO₂，而硫化氢在微氧条件下能同时被氧化为单质S。

这样，对于生活污水或城市废水能最终去除出水中的臭味，而对于一些含高浓度硫酸盐的废水，能够在高效去除COD的同时去除硫酸盐。

本发明通过向高速上升流厌氧颗粒污泥反应器内曝气，使其处于一种微氧状态，从而提供了一个好氧菌、厌氧菌、兼性菌共存，氧化作用与还原作用共同发生作用的环境，在一个反应器内实现了同时去除COD(产生甲烷)和脱氮除磷硫，整个系统污染物去除效率高、停留时间短。这意味着反应器具有高效降解污染物的能力、反应器所需体积小、占地面积小，工程应用中可以大幅减少设备投资。而整个系统需氧量很少，剩余污泥量很少，而且这些剩余的颗粒污泥不需要处置，相反却可以当作商品来出售。这样能够大幅减少传统好氧污水处理中曝气和剩余污泥处置两项最大的运行费用。目前市场上浓度为10％的颗粒污泥售价约为1.0元/kg，一个日处理量为1.5万m³的颗粒污泥反应器所需的污泥量为600～800t，费用为60万～80元。

本发明的处理工艺既可以用于处理高浓度废水，也可以用于处理低浓度废水；既可以用于处理含难降解毒性污染物质的废水，也可用于处理含易降解污染物质的废水；既可以在中温下运行，也可以在常温下高效运行，尤其是在常温下处理生活污水具有很好的效果。

附图说明

图1是本发明一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

本发明的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理装置如图1所示，由高速厌氧颗粒污泥反应器13、污水贮罐1、回流水贮罐2和水箱10组成。

高速厌氧颗粒污泥反应器13采用有机玻璃制成，整个反应器分为反应区和沉淀区两部分。其中，反应区内径为100mm、高度为1.7m、体积为12.0L；沉淀区内径为140mm、高度为0.6m、体积为6.0L。

污水贮罐1用于贮存污水，回流水贮罐2用于贮存回流水，它们分别通过进水泵6、回流泵7以及各自的流量计8和阀门9与水箱10连通。在污水贮罐1和回流水贮罐2中分别设置有曝气头3，通过阀门5选择性地向污水贮罐1或者回流水贮罐2中曝气。同时，在污水贮罐1和回流水贮罐2上还设置有压力释放阀4。

在反应器13的底部设置有一个布水装置12，该布水装置通过进水管11连接水箱10的底部。反应器13的内部填充有颗粒污泥，反应器13的上设置有一个三相分离装置14，用于进行反应器13中气液固的分离。三相分离装置14的上方连接有气体收集管18，用于收集污水处理过程中产生的气体。

在三相分离装置14的上方或者下方设置有连接到回流水贮罐2的回流管16，可以选择性地从不同位置进行回流或者不回流。出水管17设置在反应器13顶部，用于排出处理水。

将进水和回流水分别用泵(能调节流量)提升至水箱，然后将二者合流从底部经布水装置进入厌氧颗粒污泥反应器。水中的污染物质经过颗粒污泥床被降解处理，颗粒污泥、水、气三者经过三相分离装置分离后，气体从中间的气体收集管出来，液固经沉淀区最终彻底分离。

将水银温度计插入反应器中部取样口以准确指示反应器内的温度。回流可以设在三相分离器的上部或下部，根据反应器运行情况，污泥性能的好坏来调整。通过给回流水贮罐曝气或给污水贮罐曝气的方式来给颗粒污泥床供氧，这两种曝气方式也是根据反应器的不同运行阶段、不同的处理水水质来选择地操作。对反应器内的氧化还原电位进行监测以调节曝气量，最终控制反应器内的氧化还原状态。

反应器的整个运行过程分为启动阶段和稳定运行阶段。

在启动阶段，向反应器内接种市政消化污泥，采用低进水浓度、高有机负荷的方式进行启动。具体按以下三个阶段进行：阶段I，低进水浓度、高进水流量和高回流量；阶段II，首先低进水流量和回流量，然后逐步提高进水浓度和回流量；阶段III，快速提高进水浓度和进水流量。根据处理水的浓度不同和水质不同，以上启动方式的某个阶段可做适当调整或省去。另外，也可以用一些浓度比较高的易降解的废水快速启动反应器，尤其是对于一些含难降解、有毒污染物质的废水更应如此，然后再用需要处理的污水驯化污泥。

反应器启动成功以后，逐步提高有机负荷，减小回流比(直至最终的不回流)，缩短HRT(水力停留时间)，稳定运行反应器，考察反应器对COD、N、P、S等的去除效果；液体上升流速、HRT、负荷冲击、pH冲击等反应器运行效果的影响；确定反应器的运行控制参数。

用本发明提供的工艺，按照所述技术方案处理生活污水，首先是要使接种的市政消化污泥快速形成性能良好的颗粒污泥。

取太原某污水处理厂消化池的脱水污泥进行活性恢复后接种到实验用的反应器中，生活污水取自太原某大学家属区，进水COD浓度为131～618mg/L，在35℃中温条件下启动运行。由于生活污水浓度过低，高回流量对启动不利，所以直接采用高进水负荷快速启动，初期的启动时水力停留时间(HRT)3.4h，进水流量5.3L/h，有机负荷达到2～5kgCOD/m³·d，随后逐渐缩短HRT至1.7h，进水流量提高到10.6L/h，有机负荷率相应也提高到10～12kgCOD/m³·d。

以上启动过程能够在一个多月内快速启动反应器，形成性能良好的颗粒污泥，污泥浓度达到28.7g/L，VSS/SS达到0.67。在启动期处理生活污水效果良好，当进水COD浓度为131～618mg/L，有机负荷率为2.6～12.27kgCOD/m³·d时，出水COD范围为20～180mg/L，COD去除率能够保持在66～85％之间。

随后向启动成功的反应器内适量曝气，通过控制反应器内的氧化还原电位控制反应器内的溶解氧含量，稳定运行时维持反应器内氧化还原电位为-180～-200mV之间，使污水与颗粒污泥充分接触。该阶段颗粒污泥内的微生物菌群有发酵菌、产氢产乙酸菌、产甲烷菌、硝化菌、反硝化菌，硫酸盐还原菌、磷酸盐还原菌、甲烷营养菌、氨氧化菌等，能够发生厌氧消化，将COD降解，产生CH₄、CO₂、H₂O等最终产物；发生短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化、自养细菌反硝化作用、以甲烷为碳源的反硝化、以甲烷为碳源的硫酸盐还原、反硝化除磷除硫过程、厌氧生物除磷、硫化物的氧化等过程，从而在高效去除COD的同时脱氮除磷硫。反应器的运行温度为15～26℃，逐步将进水流量由10.6L/h提高到20L/h，水力停留时间由1.7h缩短到0.9h并稳定运行，进水COD为131～618mg/L，SS为86～230mg/L，TN为23.5～42.6mg/L，NH₄ ⁺-N为18.5～39.6mg/L，TP为1.64～4.02mg/L，色度26～43倍，浊度56～126NTU。出水COD≤56mg/L，SS20mg/L，TN≤11.3mg/L，NH₄ ⁺-N≤9.3mg/L，TP≤1.43mg/L，色度≤20倍，浊度≤10NTU，检测不到S^2-，出水没有臭味。出水指标基本达到国家排放标准一级B标准的要求。

实施例2

取太原某污水处理厂消化池的脱水污泥进行活性恢复后接种到实验用的反应器中，生活污水取自哈尔滨某大学家属区，该污水进水COD浓度为146～563mg/L。采用自配啤酒废水，将少量颗粒污泥与市政消化污泥按照1∶6的质量比接种到反应器内，在35℃条件下启动运行，维持HRT3.4h，在一周内将进水COD从200mg/L提高到1000mg/L，进水负荷由1.58kgCOD/m³·d提高到7.5kgCOD/m³·d，快速形成颗粒污泥，成功启动反应器，污泥浓度达到32.7g/L，VSS/SS达到0.66，COD去除率达到92％。将此反应器不经过任何适应过程，直接处理实际生活污水，就能够取得很好的运行效果：当进水COD浓度为146～563mg/L，有机负荷率为2.89～11.18kgCOD/m³·d时，出水COD范围为32～127mg/L，COD去除率能够保持在65～82％之间。

随后向启动成功的反应器内适量曝气，通过控制反应器内的氧化还原电位控制反应器内的溶解氧含量，稳定运行时维持反应器内氧化还原电位为-180～-200mV之间，使污水与颗粒污泥充分接触。反应器的运行温度为10～22℃，进水流量10.6L/h，HRT1.7h，进水COD为146～563mg/L，SS为68～268mg/L，TN为21.3～46.3mg/L，NH₄ ⁺-N为15～41mg/L，TP为1.87～5.06mg/L，色度25～48倍，浊度51～136NTU。出水COD≤68mg/L，SS20mg/L，TN≤13.3mg/L，NH₄ ⁺-N≤9.8mg/L，TP≤1.48mg/L，色度≤20倍，浊度≤10NTU，检测不到S^2-，出水没有臭味。出水指标基本达到国家排放标准一级B标准的要求。

实施例3

取太原某污水处理厂消化池的脱水污泥进行活性恢复后接种到实验用的反应器中，啤酒废水取自太原某啤酒厂，35℃条件下启动运行，进水COD浓度为867～3750mg/L。采用低进水浓度、高有机负荷的方式促进颗粒污泥的形成。在500mg/L左右低进水浓度、3.0L/h高进水流量、12L/h高回流量、2.5m/h高液体上升流速、2.88kgCOD/m³·d左右进水负荷情况下运行一周。从第7天起，为提高污泥的产甲烷活性，以尽快形成产酸菌和产甲烷菌等各种微生物共存的稳定微生物群落，进水流量降至0.9L/h，回流量降至0，进水COD浓度提高至700mg/L左右，进水COD负荷维持在1.5kgCOD/m³·d左右。随后在进水COD去除率达到60％以上的基础上逐步提高进水COD浓度，并逐步提高回流量(从0到3.0L/h)，直至进水COD负荷提高到4.27kgCOD/m³·d，此时COD去除率也提高到了80％。从第36天起开始，进水浓度从0.9L/h提高至1.2L/h，并快速提高进水浓度(到1800mg/L左右)及出水回流比(从0.5到1.6)，大约10天左右，进水COD负荷达到7.12kgCOD/m³·d，COD去除率也相应提高到91.06％。反应器启动成功后，通过交替提高进水COD浓度和进水流量，逐渐缩短HRT的方式快速提高进水有机负荷，尽快使颗粒污泥达到高稳定高活性状态，反应器达到高负荷稳定运行阶段。在2个月内将HRT从14h逐步缩短到3.4h，有机负荷从7.5kgCOD/m³·d左右逐渐提高到42kgCOD/m³·d左右，COD去除率也由64％稳步提高到了90％以上。随后将进水COD浓度保持在3600mg/L左右稳定运行近一个月，COD去除率能维持在90％以上，出水COD浓度能够保持在150～400mg/L之间。

随后向稳定运行的反应器内适量曝气，通过控制反应器内的氧化还原电位控制反应器内的溶解氧含量，稳定运行时，维持反应器内的氧化还原电位在-180～-200mV之间，使污水与颗粒污泥充分接触。反应器的运行温度为15～26℃，污泥浓度达到42.17g/L，进水流量10.6L/h，HRT1.7h，进水COD为867～3750mg/L，NH₄ ⁺-N23.7～45.6mg/L，TN27.3～49.3mg/L，TP2.87～5.76mg/L。出水COD104～750mg/L，NH₄ ⁺-N≤10.2mg/L，TN≤14.6mg/L，TP≤1.52mg/L。延长HRT至6.0h时，出水COD能进一步降低到76.5～379.2mg/L，出水NH₄ ⁺-N≤9.6mg/L，TN≤11.6mg/L，TP≤1.46mg/L。

Claims (7)

1.一种一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法，所述方法包括： 

将污水或污水与回流水的混合水从底部经布水装置进入一个高速厌氧颗粒污泥反应器中，并向反应器内适量供氧，以保持反应器内的微氧状态； 

水中的污染物质经过颗粒污泥床，被降解处理； 

颗粒污泥、处理水和产生的气体经过位于反应器顶部的三相分离装置分离后，气体由气体收集装置收集或直接排放，颗粒污泥与处理水彻底分离，颗粒污泥回到反应器中，处理水回流或直接排放。 

2.根据权利要求1所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法，其特征是以向污水中曝气或向回流水中曝气的方式向厌氧颗粒污泥供氧。 

3.根据权利要求1或2所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法，其特征是通过监测反应器内的氧化还原电位来调节曝气量，以控制向反应器内的供氧量及反应器内的微氧状态。 

4.根据权利要求3所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法，其特征是将反应器内的氧化还原电位控制在-180～-200mV。 

5.根据权利要求1所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法，其特征是所述的污水处理过程是在常温条件下进行的。 

6.用于权利要求1所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫污水处理方法的处理装置，包括： 

一个用于贮存污水的污水贮罐； 

一个用于贮存回流水的回流水贮罐； 

一个用于将污水和回流水混合的水箱，分别与污水贮罐和回流水贮罐连通，并通过进水管连接高速厌氧颗粒污泥反应器的底部； 

一个高速厌氧颗粒污泥反应器，分为反应区和沉淀区两部分，内部填充有颗粒污泥，用于降解污水中的污染物质； 

一个布水装置，设置在反应器的底部，并连接进水管； 

一个三相分离装置，设置在反应器的上部，用于进行反应器中气 液固的分离； 

回流管，设置在三相分离装置的上方或者下方，并与回流水贮罐连接； 

气体收集管，连接在三相分离装置的上方，用于收集污水处理过程中产生的气体； 

以及， 

一个设置在反应器顶部的出水管，用于排出处理水。 

7.根据权利要求6所述的一体化产甲烷脱氮除磷硫的污水处理装置，其特征是在污水贮罐和回流水贮罐中分别设置有曝气头。 

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