CN103936237B - 一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置及其处理污水的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置及其处理污水的方法，涉及污水处理装置及其处理污水的方法。本发明解决现有技术存在污水处理脱氮除磷效果不佳以及大量产生剩余污泥的普遍问题。污水处理装置是硝化液回流管、硝化液回流蠕动泵、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵、剩余污泥回流蠕动泵、剩余污泥回流管、二沉池、排水管、剩余污泥排放管及污水处理池组成。其处理污水的方法：调节污水处理池参数及回流比参数，启动，计算并调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池参数。本发明用于基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置及其处理污水的方法。

Description

一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置及其处理污水的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理装置及其处理污水的方法。

背景技术

[0002] 传统活性污泥生物处理法是世界上应用最广泛的污水处理技术。这种生物处理技术的优点在于其运行经验丰富、基建费用较低、运行方便，被广泛应用于城市污水处理厂。但是这种活性污泥法也有其自身的缺陷。

[0003] 氮、磷等营养物质在环境中的超量排放，会使水生生物特别是藻类大量繁殖，导致水体生态平衡遭到严重破坏，所引起的水体富营养化已成为愈来愈严重的环境问题，而对污水处理厂出水氮、磷含量的严格控制就是手段之一。由于污水生物处理在脱氮和除磷之间存在对碳源需求的矛盾，传统的污水处理工艺存在出水氮磷等营养物质超量排放、难以同时达标等问题。尽管现有脱氮除磷工艺具有良好的脱氮除磷效果，然而伴随着处理标准的提高，剩余污泥量将会大幅度增加。

[0004] 剩余污泥主要是微生物胶团与污水中有机、无机性悬浮状、胶体状或溶解状污染物质所构成，因此剩余污泥中含有如病原微生物、细菌菌体、寄生虫卵、有机残片、重金属离子等大量的有毒有害物质，如不妥善处理与处置，将会对环境造成二次污染。实现剩余污泥的减量化可以分为污泥的后续减量化和过程减量化。污泥的后续减量化是指在污泥产生后，通过一定的物理、化学、生物或者联合工艺等手段，减少已产生的污泥量；而原位污泥减量法，是指在污水的处理过程中，通过改变工艺的运行过程，或者采用一定的技术手段，在保证不影响污水出水水质的前提下，使剩余污泥的产生达到最小化，从根本上减少污泥的产率。原位污泥减量技术的应用，有望在降低污水处理厂运行成本的同时，带来巨大环境、经济和社会收益。

[0005] 随着国家对环保要求的日益完善化和严格化。污水污泥排放标准近年来也经历了逐步提升，强化污水处理与原位污泥减量工艺耦合势必成为未来污水厂新建以及改造的重点及难点。一个系统中同时完成脱氮除磷和原位污泥减量的目的，不可避免的会遇到如碳源、硝酸盐、污泥龄等矛盾和冲突问题。因此，开发剩余污泥产率低、强化脱氮除磷处理效率的污水生物处理工艺，对未来污水生物处理技术具有重要的指导意义和巨大的工程应用价值，是符合我国可持续发展战略的重大需求的。

[0006] 综上所述，现有技术存在污水处理脱氮除磷效果不佳以及大量产生剩余污泥的普遍问题。

发明内容

[0007] 本发明是要解决现有技术存在污水处理脱氮除磷效果不佳以及大量产生剩余污泥的普遍问题，而提供了一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置及其处理污水的方法。

[0008] 一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置由第一硝化液回流管、第一硝化液回流蠕动泵、第二硝化液回流管、第二硝化液回流蠕动泵、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵、剩余污泥回流蠕动泵、剩余污泥回流管、二沉池、排水管、剩余污泥排放管及污水处理池组成；

[0009] 所述的污水处理池由进水管、厌氧池、缺氧池、微氧池、第一好氧池、第二好氧池、第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器、第一曝气头、第二曝气头、第三曝气头、带溢流口的隔板及出水管组成；所述的污水处理池从左至右被四个带溢流口的隔板依次分隔成厌氧池、缺氧池、微氧池、第一好氧池和第二好氧池；所述的厌氧池顶部设有第一搅拌器，且悬于厌氧池中部；所述的缺氧池顶部设有第二搅拌器，且悬于缺氧池中部；所述的微氧池顶部设有第三搅拌器，且悬于微氧池中部，微氧池底部设有第一曝气头；所述的第一好氧池底部设有第二曝气头；所述的第二好氧池底部设有第三曝气头；厌氧池左侧上端与进水管连通，第二好氧池右侧上端与出水管一端相连通；

[0010] 出水管另一端与二沉池相连通，二沉池一侧设有排水管；

[0011] 第一硝化液回流蠕动泵一端通过第一硝化液回流管与第二好氧池右侧相连通，第一硝化液回流蠕动泵另一端通过第一硝化液回流管与缺氧池相连通；第二硝化液回流蠕动泵一端通过第二硝化液回流管与第二好氧池右侧相连通，第二硝化液回流蠕动泵另一端通过第二硝化液回流管与微氧池相连通；

[0012] 剩余污泥回流蠕动泵一端通过剩余污泥回流管与二沉池下端相连通，剩余污泥回流蠕动泵另一端通过剩余污泥回流管与厌氧池相连通；

[0013] 超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管与超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵一端相连通，超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵另一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管与微氧池相连通；剩余污泥排放管与二沉池下端的剩余污泥回流管相连通。

[0014] 一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理污水的方法:其特征在于一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理污水的方法步骤如下:

[0015] —、调节污水处理池参数:调节缺氧池溶解氧浓度为0.lmg/L〜0.5mg/L、微氧池溶解氧浓度为0.5mg/L〜lmg/L、第一好氧池溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L及第二好氧池溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L ;调节厌氧池水力停留时间为Ih〜2h、缺氧池水力停留时间为Ih〜2h、微氧池水力停留时间为Ih〜2h、第一好氧池水力停留时间为Ih〜2h、第二好氧池水力停留时间为Ih〜2h及二沉池水力停留时间为1.5h〜2.5h ;

[0016] 二、调节回流比参数:剩余污泥回流管的污泥回流比为5%〜100%、第一硝化液回流管的消化液回流比为10%〜200%及第二硝化液回流管的消化液回流比为10%〜200% ；

[0017] 三、启动:启动基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，并将污水通入进水管，当污水处理池污泥浓度大于4000mg/L时，打开剩余污泥排放管，剩余污泥排放管排出污泥，控制污水处理池内污水的污泥浓度为3500mg/L〜4000mg/L，得到排出的剩余污泥及排出的剩余污泥体积V L;

[0018]四、干燥及称重:①、取排出的剩余污泥100mL，并采用真空泵进行抽滤；(g、将抽滤后的剩余污泥在温度为103°C〜105°C下干燥2h〜3h，然后冷却至室温，并称重、重复步骤四②直至先后两次称量的重量差彡0.4mg为止，得到排出的10mL剩余污泥的干重质量Ag ；

[0019] 五、计算并调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池参数:排出的剩余污泥浓度为C1,Clg/L = 1000XW/100，排出的剩余污泥产量为W2，ff2g = C1XV,取排出的剩余污泥产量W2的3%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池中，a = 10〜95，并设置超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池的臭氧投加量为W3，W3g = 0.154Xa% XW2，调节超声装置的超声声能密度为0.3ff/mL〜1.5W/mL，基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置正常运行后在排水管即可收集得到处理后的水。

[0020] 工作原理:污水依次进入的厌氧池、缺氧池、微氧池、第一好氧池、第二好氧池；部分剩余污泥经过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池后，通过超声臭氧耦合污泥溶胞回流管首先回流至微氧池；没有经过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池的污泥直接通过剩余污泥回流管，从二沉池回流至厌氧池。控制污水处理系统中污泥浓度保持在3500mg/L-4000mg/L，缺氧池溶解氧浓度为0.lmg/L〜0.5mg/L、微氧池溶解氧浓度为0.5mg/L〜lmg/L、第一好氧池溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L及第二好氧池溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L。曝气管均匀铺设于曝气池底部，从而达到均匀曝气的效果。

[0021] 因此，控制超声声能密度为0.3ff/mL〜1.5W/mL，臭氧投加的质量与污泥的体积比为0.154g/Lo超声-臭氧耦合污泥溶胞池的增加，可以有效的达到污泥隐性生长的效果，从而达到污泥的减量化处理。同时，本发明通过改变工艺的运行过程，使污水在流动方向上形成交替的厌氧营养-缺氧缺营养-微氧外加碳源-好氧缺营养耦合的过程，产生能量解偶联代谢。这种交替循环的条件，可刺激微生物的分解代谢与合成代谢相分离，从而达到强化污泥减量的效果。

[0022] 将经过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池的污泥溶胞液回流至微氧池。所述的缺氧区及微氧区分别设置硝化液的回流，为缺氧区及微氧区的硝化、反硝化、同步硝化反硝化、反硝化除磷过程提供了硝酸盐作为电子供体，为脱氮除磷提供了必要的条件。超声-臭氧污泥溶胞回流液的增加，可以有效地补充流入微氧池的外加碳源，在一定程度上弥补了微氧区强化脱氮过程的碳源不足的问题，从而为微氧池中同步硝化反硝化、反硝化聚磷菌的除磷过程提供了必需的碳源，实现了强化脱氮除磷的效果。

[0023] 本发明利用不同种类微生物在不同溶解氧梯度环境中所表现出的代谢情况的差异性，根据微生物生长代谢和脱氮除磷理论，在污水处理区分隔出了厌氧区、缺氧区、微氧区及好氧区，有效地增加污水处理过程微生物的多样性，实现微生物不同代谢功能的分区，使脱氮和除磷在整个的反应过程中得以实现。污水处理系统在厌氧、缺氧和好氧状态间来回转换的时，有利于丝状菌的增长，这为维持生物脱氮除磷的效果提供了必要条件。

[0024] 本发明的优点:1、本发明装置具有构造简单、投资少、污染小、费用低、控制复杂性小、易于管理与施工、不易产生污泥膨胀等一系列优点，这种新型的基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，适用于工业污水和城镇生活污水处理厂的实际应用。

[0025] 2、不需要添加任何化学药剂，能在提高污水脱氮除磷效果的前提下，实现剩余污泥减量化的处理，同时改善污泥沉降性能。

[0026] 3、本发明装置具有强化污水处理脱氮除磷的效果。根据微生物生长代谢和脱氮除磷理论，本发明一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置在污水处理区分隔出了厌氧区、缺氧区、微氧区及好氧区，有效地增加污水处理过程微生物的多样性，实现微生物不同代谢功能的分区，使脱氮和除磷在整个的反应过程中得以实现。

[0027] 4、超声-臭氧污泥溶胞回流液的增加，可以有效地补充流入微氧池的外加碳源，在一定程度上弥补了系统碳源不足的问题，从而为微氧池中好氧反硝化、反硝化除磷过程提供了必要的碳源。因此，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置可以达到很好的脱氮除磷的效果。

[0028] 5、污水处理系统在厌氧、缺氧和好氧状态间来回转换的时，有利于丝状菌的增长，这为维持生物脱氮除磷的效果提供了必要条件。

[0029] 6、从源头上控制污泥的产量。本发明是在污水的处理过程中，通过改变工艺的运行过程，采用联合污泥隐性生长及能量解偶联代谢的技术手段，在保证不影响污水出水水质的前提下，使剩余污泥的产生达到最小化，从根本上减少污泥的产率。

附图说明

[0030] 图1为本发明一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的示意图。

具体实施方式

[0031] 具体实施方式一:结合图1，本实施方式是一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置由第一硝化液回流管8、第一硝化液回流蠕动泵9、第二硝化液回流管10、第二硝化液回流蠕动泵11、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管13、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵15、剩余污泥回流蠕动泵16、剩余污泥回流管17、二沉池

18、排水管19、剩余污泥排放管20及污水处理池21组成；

[0032] 所述的污水处理池21由进水管1、厌氧池2、缺氧池3、微氧池4、第一好氧池5_1、第二好氧池5-2、第一搅拌器6-1、第二搅拌器6-2、第三搅拌器6-3、第一曝气头7-1、第二曝气头7-2、第三曝气头7-3、带溢流口的隔板22及出水管12组成；所述的污水处理池21从左至右被四个带溢流口的隔板22依次分隔成厌氧池2、缺氧池3、微氧池4、第一好氧池5-1和第二好氧池5-2 ;所述的厌氧池2顶部设有第一搅拌器6-1，且悬于厌氧池2中部；所述的缺氧池3顶部设有第二搅拌器6-2，且悬于缺氧池3中部；所述的微氧池4顶部设有第三搅拌器6-3，且悬于微氧池4中部，微氧池4底部设有第一曝气头7-1 ;所述的第一好氧池5-1底部设有第二曝气头7-2 ;所述的第二好氧池5-2底部设有第三曝气头7-3 ;厌氧池2左侧上端与进水管I连通，第二好氧池5-2右侧上端与出水管12 —端相连通；

[0033] 出水管12另一端与二沉池18相连通，二沉池18 —侧设有排水管19 ；

[0034] 第一硝化液回流蠕动泵9 一端通过第一硝化液回流管8与第二好氧池5-2右侧相连通，第一硝化液回流蠕动泵9另一端通过第一硝化液回流管8与缺氧池3相连通；第二硝化液回流蠕动泵11 一端通过第二硝化液回流管10与第二好氧池5-2右侧相连通，第二硝化液回流蠕动泵11另一端通过第二硝化液回流管10与微氧池4相连通；

[0035] 剩余污泥回流蠕动泵16 —端通过剩余污泥回流管17与二沉池18下端相连通，剩余污泥回流蠕动泵16另一端通过剩余污泥回流管17与厌氧池2相连通；

[0036] 超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14 一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管13与超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵15 —端相连通，超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵15另一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管13与微氧池4相连通；剩余污泥排放管20与二沉池18下端的剩余污泥回流管17相连通。

[0037] 本具体实施方式的优点:1、本具体实施方式装置具有构造简单、投资少、污染小、费用低、控制复杂性小、易于管理与施工、不易产生污泥膨胀等一系列优点，这种新型的基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，适用于工业污水和城镇生活污水处理厂的实际应用。

[0038] 2、不需要添加任何化学药剂，能在提高污水脱氮除磷效果的前提下，实现剩余污泥减量化的处理，同时改善污泥沉降性能。

[0039] 3、本具体实施方式装置具有强化污水处理脱氮除磷的效果。根据微生物生长代谢和脱氮除磷理论，本具体实施方式一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置在污水处理区分隔出了厌氧区、缺氧区、微氧区及好氧区，有效地增加污水处理过程微生物的多样性，实现微生物不同代谢功能的分区，使脱氮和除磷在整个的反应过程中得以实现。

[0040] 4、超声-臭氧污泥溶胞回流液的增加，可以有效地补充流入微氧池的外加碳源，在一定程度上弥补了系统碳源不足的问题，从而为微氧池中好氧反硝化、反硝化除磷过程提供了必要的碳源。因此，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置可以达到很好的脱氮除磷的效果。

[0041] 5、污水处理系统在厌氧、缺氧和好氧状态间来回转换的时，有利于丝状菌的增长，这为维持生物脱氮除磷的效果提供了必要条件。

[0042] 6、从源头上控制污泥的产量。本具体实施方式是在污水的处理过程中，通过改变工艺的运行过程，采用联合污泥隐性生长及能量解偶联代谢的技术手段，在保证不影响污水出水水质的前提下，使剩余污泥的产生达到最小化，从根本上减少污泥的产率。

[0043] 具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点在于:所述的污水处理池21是推流式的污水处理池。其它与具体实施方式一相同。

[0044] 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于:所述的带溢流口的隔板22溢流口位于隔板上角。其它与具体实施方式一或二相同。

[0045] 具体实施方式四:本实施方式是一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理污水的方法步骤如下:一、调节污水处理池参数:调节缺氧池3溶解氧浓度为

0.lmg/L〜0.5mg/L、微氧池4溶解氧浓度为0.5mg/L〜lmg/L、第一好氧池5-1溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L及第二好氧池5-2溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L ;调节厌氧池2水力停留时间为Ih〜2h、缺氧池3水力停留时间为Ih〜2h、微氧池4水力停留时间为Ih〜2h、第一好氧池5-1水力停留时间为Ih〜2h、第二好氧池5-2水力停留时间为Ih〜2h及二沉池18水力停留时间为1.5h〜2.5h ;

[0046] 二、调节回流比参数:剩余污泥回流管17的污泥回流比为5%〜100%、第一硝化液回流管8的消化液回流比为10%〜200%及第二硝化液回流管10的消化液回流比为10%〜200% ；

[0047] 三、启动:启动基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，并将污水通入进水管1，当污水处理池21污泥浓度大于4000mg/L时，打开剩余污泥排放管20，剩余污泥排放管20排出污泥，控制污水处理池21内污水的污泥浓度为3500mg/L〜4000mg/L，得到排出的剩余污泥及排出的剩余污泥体积VL ;

[0048]四、干燥及称重:①、取排出的剩余污泥100mL，并采用真空泵进行抽滤；(g、将抽滤后的剩余污泥在温度为103°C〜105°C下干燥2h〜3h，然后冷却至室温，并称重、重复步骤四②直至先后两次称量的重量差彡0.4mg为止，得到排出的10mL剩余污泥的干重质量Ag ；

[0049] 五、计算并调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池参数:排出的剩余污泥浓度为C1,Clg/L = 1000XW/100，排出的剩余污泥产量为W2，ff2g = C1XV,取排出的剩余污泥产量W2的a%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14中，a = 10〜95，并设置超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的臭氧投加量为W3，ff3g = 0.154Xa% XW2，调节超声装置的超声声能密度为0.3ff/mL〜1.5W/mL，基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置正常运行后在排水管19即可收集得到处理后的水。

[0050] 具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四的不同点在于:步骤一中调节缺氧池3溶解氧浓度为0.2mg/L〜0.5mg/L、微氧池4溶解氧浓度为0.5mg/L〜0.8mg/L、第一好氧池5-1溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/L及第二好氧池5-2溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/Lo其它与具体实施方式四相同。

[0051] 具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式四或五之一的不同点在于:步骤一中调节厌氧池2水力停留时间为1.6h、缺氧池3水力停留时间为1.6h、微氧池4水力停留时间为1.6h、第一好氧池5-1水力停留时间为1.6h、第二好氧池5-2水力停留时间为1.6h及二沉池18水力停留时间为2h。其它与具体实施方式四或五相同。

[0052] 具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式四至六之一的不同点在于:步骤五中所述的超声装置为超声探头。其它与具体实施方式四至六相同。

[0053] 具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式四至七之一的不同点在于:步骤五中调节超声装置的超声声能密度为1.445W/mL。其它与具体实施方式四至七相同。

[0054] 采用以下实施例验证本发明的效果:

[0055] 实施例一:

[0056] 一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理污水的方法步骤如下:

[0057] —、调节污水处理池参数:调节缺氧池3溶解氧浓度为0.2mg/L〜0.5mg/L、微氧池4溶解氧浓度为0.5mg/L〜0.8mg/L、第一好氧池5-1溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/L及第二好氧池5-2溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/L ;调节厌氧池2水力停留时间为1.6h、缺氧池3水力停留时间为1.6h、微氧池4水力停留时间为1.6h、第一好氧池5_1水力停留时间为

1.6h、第二好氧池5-2水力停留时间为1.6h及二沉池18水力停留时间为2h ;

[0058] 二、调节回流比参数:剩余污泥回流管17的污泥回流比为50%、第一硝化液回流管8的消化液回流比为100%及第二硝化液回流管10的消化液回流比为100% ;

[0059] 三、启动:启动基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，并将污水通入进水管1，当污水处理池21污泥浓度大于4000mg/L时，打开剩余污泥排放管20，剩余污泥排放管20排出污泥，控制污水处理池21内污水的污泥浓度为3500mg/L〜4000mg/L，得到排出的剩余污泥及排出的剩余污泥体积V L ;

[0060]四、干燥及称重:①、取排出的剩余污泥100mL，并采用真空泵进行抽滤；(g、将抽滤后的剩余污泥在温度为105°C下干燥2h，然后冷却至室温，并称重、重复步骤四②直至先后两次称量的重量差彡0.4mg为止，得到排出的10mL剩余污泥的干重质量Rg ；

[0061] 五、计算并调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池参数:排出的剩余污泥浓度为C1,Clg/L = 1000XW/100，排出的剩余污泥产量为W2，ff2g = C1XV,取排出的剩余污泥产量W2的a%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14中，a = 30，并设置超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的臭氧投加量为W3，ff3g = 0.154Xa% XW2，调节超声装置的超声声能密度为1.445W/mL，基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置正常运行后在排水管19即可收集得到处理后的水。

[0062] 步骤五中所述的超声装置为超声探头。

[0063] 实施例二:本实施例与实施例一的不同点在于:步骤五中取排出的剩余污泥产量评2的a%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14中，a = 60。其它与实施例一相同。

[0064] 实施例三:本实施例与实施例一的不同点在于:步骤五中取排出的剩余污泥产量评2的a%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14中，a = 90。其它与实施例一相同。

[0065] 实施例四为实施例一至三的对比试验:本实施例与实施例一的不同点在于:关闭步骤二中超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14。其它与实施例一相同。

[0066] 与没有超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的实施例四相比，当调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%、60%和90%，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理后的水剩余污泥与对比实验四相比较减量率为62.37%,65.52%,67.98%。由此可知，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置具有很好的污泥减量的效果。

[0067] 没有超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的实施例四平均出水COD去除率为93.22%。实施例一当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水COD去除率为94.58% ;实施例二当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为60%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水COD去除率为93.03% ;实施例三当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为90%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水COD去除率为90.31%。由此可知，控制超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置能达到最好的COD去除效果。

[0068] 没有超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的实施例四平均出水TN去除率为81.21%。实施例一当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TN去除率为88.75% ;实施例二当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为60%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TN去除率为87.92% ;实施例三当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为90%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TN去除率为87.19%。由此可知，控制超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置可以有效地促进脱氮的效果。

[0069] 没有超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的实施例四平均出水氨氮去除率为93.41%。实施例一当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水氨氮去除率为94.32% ;实施例二当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为60%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水氨氮去除率为93.82% ;实施例三当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为90%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水氨氮去除率为92.99%。由此可知，控制超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置可以有效地促进氨氮的去除效果。

[0070] 没有超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的实施例四平均出水TP去除率为89.11%。实施例一当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TP去除率为92.16% ;实施例二当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为60%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TP去除率为91.34% ;实施例三当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为90%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置的平均出水TP去除率为91.78%。由此可知，控制超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置对整体的总磷去除效果有明显提高。

[0071] 综上所述，当超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池14的污泥回流比为30%时，系统的污泥减量率62.37%, COD去除率为94.58%、最佳TN去除率为88.75%, TP去除率为92.16%。可见，一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置成功地实现了污泥原位减量化和强化污水脱氮除磷的效果。由于超声-臭氧耦合工艺的增加，使得流入微氧区的可溶性碳源在一定程度上均有所增加，而外加碳源的增加在一定程度上反硝化脱氮过程的碳源不足的缺陷，使整个过程达到很好的脱氮除磷的效果。

Claims (7)

1.一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置由第一硝化液回流管(8)、第一硝化液回流蠕动泵(9)、第二硝化液回流管(10)、第二硝化液回流蠕动泵(11)、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管(13)、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池(14)、超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵(15)、剩余污泥回流蠕动泵(16)、剩余污泥回流管(17)、二沉池(18)、排水管(19)、剩余污泥排放管(20)及污水处理池(21)组成；所述的污水处理池(21)由进水管(I)、厌氧池(2)、缺氧池(3)、微氧池(4)、第一好氧池(5-1)、第二好氧池(5-2)、第一搅拌器(6-1)、第二搅拌器(6-2)、第三搅拌器(6-3)、第一曝气头(7-1)、第二曝气头(7-2)、第三曝气头(7_3)、带溢流口的隔板(22)及出水管(12)组成；所述的污水处理池(21)从左至右被四个带溢流口的隔板(22)依次分隔成厌氧池(2)、缺氧池(3)、微氧池(4)、第一好氧池(5-1)和第二好氧池(5-2);所述的厌氧池(2)顶部设有第一搅拌器(6-1)，且悬于厌氧池(2)中部；所述的缺氧池(3)顶部设有第二搅拌器¢-2)，且悬于缺氧池(3)中部；所述的微氧池(4)顶部设有第三搅拌器(6-3)，且悬于微氧池(4)中部，微氧池(4)底部设有第一曝气头(7-1);所述的第一好氧池(5-1)底部设有第二曝气头(7-2);所述的第二好氧池(5-2)底部设有第三曝气头(7-3);厌氧池(2)左侧上端与进水管(I)连通，第二好氧池(5-2)右侧上端与出水管(12) —端相连通；出水管(12)另一端与二沉池(18)相连通，二沉池(18) —侧设有排水管(19);第一硝化液回流蠕动泵(9) 一端通过第一硝化液回流管(8)与第二好氧池(5-2)右侧相连通，第一硝化液回流蠕动泵(9)另一端通过第一硝化液回流管(8)与缺氧池(3)相连通；第二硝化液回流蠕动泵(11) 一端通过第二硝化液回流管(10)与第二好氧池(5-2)右侧相连通，第二硝化液回流蠕动泵(11)另一端通过第二硝化液回流管(10)与微氧池(4)相连通；剩余污泥回流蠕动泵(16) —端通过剩余污泥回流管(17)与二沉池(18)下端相连通，剩余污泥回流蠕动泵(16)另一端通过剩余污泥回流管(17)与厌氧池(2)相连通；超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池(14) 一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管(13)与超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵(15) —端相连通，超声-臭氧耦合污泥溶胞回流蠕动泵(15)另一端通过超声-臭氧耦合污泥溶胞回流管(13)与微氧池(4)相连通；剩余污泥排放管(20)与二沉池(18)下端的剩余污泥回流管(17)相连通； 所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置处理污水的方法步骤如下: 一、调节污水处理池参数:调节缺氧池(3)溶解氧浓度为0.lmg/L〜0.5mg/L、微氧池(4)溶解氧浓度为0.5mg/L〜lmg/L、第一好氧池(5-1)溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L及第二好氧池(5-2)溶解氧浓度为2mg/L〜6mg/L ;调节厌氧池(2)水力停留时间为Ih〜2h、缺氧池(3)水力停留时间为Ih〜2h、微氧池(4)水力停留时间为Ih〜2h、第一好氧池(5-1)水力停留时间为Ih〜2h、第二好氧池(5-2)水力停留时间为Ih〜2h及二沉池(18)水力停留时间为1.5h〜2.5h ; 二、调节回流比参数:剩余污泥回流管(17)的污泥回流比为5%〜100%、第一硝化液回流管⑶的消化液回流比为10%〜200%及第二硝化液回流管(10)的消化液回流比为10%〜200% ； 三、启动:启动基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，并将污水通入进水管(I)，当污水处理池(21)污泥浓度大于4000mg/L时，打开剩余污泥排放管(20)，剩余污泥排放管(20)排出污泥，控制污水处理池(21)内污水的污泥浓度为3500mg/L〜4000mg/L，得到排出的剩余污泥及排出的剩余污泥体积V L ; 四、干燥及称重:①、取排出的剩余污泥100mL，并采用真空泵进行抽滤；©、将抽滤后的剩余污泥在温度为103°C〜105°C下干燥2h〜3h，然后冷却至室温，并称重、重复步骤四②直至先后两次称量的重量差彡0.4mg为止，得到排出的10mL剩余污泥的干重质量 ； 五、计算并调节超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池参数:排出的剩余污泥浓度为C1, Clg/L=1000\11/100，排出的剩余污泥产量为12，1通=C1XV,取排出的剩余污泥产量^的a%投加到超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池(14)中，a = 10〜95，并设置超声-臭氧耦合污泥溶胞回流池(14)的臭氧投加量为W3，ff3g = 0.154Xa% XW2，调节超声装置的超声声能密度为0.3ff/mL〜1.5W/mL，基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置正常运行后在排水管(19)即可收集得到处理后的水。

2.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:所述的污水处理池(21)是推流式的污水处理池。

3.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:所述的带溢流口的隔板(22)的溢流口位于隔板上角。

4.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:步骤一中调节缺氧池(3)溶解氧浓度为0.2mg/L〜0.5mg/L、微氧池(4)溶解氧浓度为0.5mg/L〜0.8mg/L、第一好氧池(5-1)溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/L及第二好氧池(5-2)溶解氧浓度为2mg/L〜4mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:步骤一中调节厌氧池(2)水力停留时间为1.6h、缺氧池(3)水力停留时间为1.6h、微氧池(4)水力停留时间为1.6h、第一好氧池(5-1)水力停留时间为1.6h、第二好氧池(5-2)水力停留时间为1.6h及二沉池(18)水力停留时间为2h。

6.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:步骤五中所述的超声装置为超声探头。

7.根据权利要求1所述的一种基于隐性生长及能量解偶联代谢联合的污水处理装置，其特征在于:步骤五中调节超声装置的超声声能密度为1.445W/mL。