CN106045041A - 双颗粒污泥改良a2/o反硝化除磷的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置及方法属于污水生物处理领域。该装置主要由原水水箱、A2/O反应池、中间沉淀池、曝气池、二沉池和硝化液贮存池顺序连接而成。A2/O反应池厌氧区进行厌氧释磷反应，通过第一污泥回流泵与中间沉淀池连接，缺氧区进行反硝化除磷作用，通过硝化液回流泵与硝化液贮存池连接；曝气池完成氨氮的氧化，为反硝化除磷提供电子受体，通过第二污泥回流泵与二沉池连接。本发明将反硝化除磷菌与硝化菌分开，充分发挥了双污泥系统与颗粒污泥的优势，具有节省碳源、污泥沉降性好、脱氮除磷效率高、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定等优点。

Description

双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置及方法
技术领域
本发明涉及双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，全国河流污染形势严峻，水体富营养化现象严重。水体富营养化严重破坏水体的自然环境，使水质发生恶化，甚者对人们的生产生活及可持续发展会造成持续性的影响。因而，提高污水处理率、攻克污水脱氮除磷的难点是目前急需解决的问题。
传统污水脱氮除磷的难点在于反硝化菌和聚磷菌对碳源的竞争，以及硝化菌和聚磷菌长短泥龄的矛盾。因此，合理充分利用原水碳源、解决泥龄矛盾是实现深度脱氮除磷的关键。反硝化除磷技术的优势在于，反硝化聚磷菌在缺氧段可以利用内碳源反硝化吸磷，减少了50％的碳源消耗量，同时，缺氧环境节省了30％的曝气量。双污泥系统的优势在于，将硝化菌和反硝化聚磷菌分别置于不同的反应器中，使其均在适宜的环境中生长，解决了泥龄冲突，有利于脱氮除磷。
颗粒污泥是微生物细胞通过自生固定化形式形成的球状颗粒，也可认为是一种特殊形式的生物膜，但与生物膜不同的是，颗粒污泥不需向反应器中投加任何载体。由于颗粒污泥具有一定的粒径，溶解氧传质受到限制，因此在适宜的运行调控条件下，好氧颗粒污泥内部可形成缺氧区或厌氧区，可以实现同步硝化反硝化反应。颗粒污泥具有优异的沉降性能，较高的微生物浓度、较强的毒性物质耐受性以及良好的抗冲击负荷能力，其优势是普通絮体活性污泥不可比拟的。
双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷工艺集反硝化除磷技术、双污泥系统、颗粒污泥三者的优势于一体，不仅实现了“一碳两用”，节省曝气量，节约能耗，而且增强了污泥活性，提高脱氮除磷效率，改善了出水水质的稳定性，可以实现低C/N城市生活污水深度脱氮除磷。
发明内容
针对当前城市生活污水C/N低，传统活性污泥工艺脱氮除磷效率不高，污水厂能耗高、投资大等问题，本发明提出了双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置和方法。
双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置，其特征在于：所述装置由原水水箱(1)、A2/O反应池(2)、中间沉淀池(3)、曝气池(4)、二沉池(5)和硝化液贮存池(6)按顺序连接而成，其中A2/O反应池(2)包括五个格室，第一格为厌氧区(7)，随后三格为缺氧区(8)，最后一格为好氧区(9)；原水水箱(1)通过进水泵(14)与厌氧区连接(7)，厌氧区(7)和缺氧区(8)均安装搅拌装置(10)，好氧区(9)出水经第一溢流管(19)流入中间沉淀池(3)；所述中间沉淀池(3)通过第一污泥回流泵(15)与厌氧区(7)连接，并通过提升泵(17)与曝气池(4)连接；曝气池(4)共有三个格室，其出水经第二溢流管(20)进入二沉池(5)；二沉池(5)污泥经第二污泥回流泵(16)进入曝气池(4)，二沉池(5)出水经出水管(21)流入硝化液贮存池(6)；硝化液贮存池(6)与A2/O反应池(2)缺氧区(8)通过硝化液回流泵(18)连接，系统出水经排水管(22)排放；好氧区(9)与曝气池(4)底部均安装曝气转盘(11)，由气体流量计(12)控制曝气量。
双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷装置的方法，主要包括以下步骤：
1)生活污水由原水水箱(1)经进水泵(14)进入A2/O反应池(2)厌氧区(7)，同步进入的还有中间沉淀池(3)的回流污泥，反硝化聚磷菌(DPAOs)利用原水中的有机物合成内碳源(PHA)储存于体内，同时厌氧释磷，控制厌氧区水力停留时间HRT厌氧在1.5～2.0h；
2)混合液随后进入缺氧区(8)，曝气池(4)的硝化液同步回流至缺氧区(8)，通过搅拌装置(10)混合均匀，DPAOs以硝酸盐为电子受体，以PHA为电子供体，进行反硝化吸磷，硝化液回流比为200％～400％，控制缺氧区水力停留时间HRT缺氧在4.0～6.0h；
3)混合液随后进入好氧区(9)，控制DO在2.5～4.0mg/L，吹脱反硝化吸磷产生的氮气，同时以氧气为电子受体，进一步吸收剩余的磷，控制好氧区的水力停留时间HRT好氧在1.5～2.0h；
4)混合液从好氧区(9)进入中间沉淀池(3)，完成泥水分离，含有氨氮的上清液经提升泵(17)进入曝气池(4)，污泥经第一污泥回流泵(15)进入A2/O反应池(2)厌氧区(7)，保证反应器内有足够的生物量，污泥回流比为100％～200％；
5)曝气池(4)内为好氧颗粒污泥，硝化菌将氨氮氧化为硝态氮，控制曝气池的水力停留时间HRT曝气在4.5～6h；
6)曝气池(4)出水进入二沉池(5)，泥水分离后，污泥经第二污泥回流泵(16)进入曝气池(4)，污泥回流比在100％～200％，富含硝态氮的上清液进入硝化液贮存池(6)，部分硝化液经硝化液回流泵(18)进入A2/O反应池(2)缺氧区(8)，剩余部分经排水管(22)排放
本发明的双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置与方法，跟现有技术相比，其优势在于：
1)反硝化除磷工艺实现了“一碳两用”，解决了传统工艺中碳源不足以及碳源利用率低的问题，节约外加碳源的费用，节省曝气量，减少了投资费用及运行费用；
2)将硝化菌和反硝化聚磷菌分离，解决了脱氮除磷的泥龄矛盾，提高脱氮除磷效率；
3)颗粒污泥微生物浓度高，耐冲击负荷能力强，既缩短了水力停留时间，减小反应器容积，降低基建费用，又保证了出水水质的稳定性；
4)颗粒污泥优越的沉降性既促进了沉淀池泥水分离，又降低了污泥上浮的可能性。不仅有利于维持双污泥系统的稳定性，而且有效防止污泥流失现象的发生。
附图说明
图1为双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷装置的结构示意图。
图中：1-原水水箱；2-A2/O反应池；3-中间沉淀池；4-曝气池；5-二沉池；6-硝化液贮存池；7-厌氧区；8-缺氧区；9-好氧区；10-搅拌装置；11-曝气转盘；12-气体流量计；13-鼓风机；14-进水泵；15-第一污泥回流泵；16-第二污泥回流泵；17-提升泵；18-硝化液回流泵；19-第一溢流管；20-第二溢流管；21-出水管；22-排水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方案。
如图1所示，双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置，该装置由原水水箱(1)、A2/O反应池(2)、中间沉淀池(3)、曝气池(4)、二沉池(5)和硝化液贮存池(6)按顺序连接而成，其中A2/O反应池(2)包括五个格室，第一格为厌氧区(7)，随后三格为缺氧区(8)，最后一格为好氧区(9)；原水水箱(1)通过进水泵(14)与厌氧区连接(7)，厌氧区(7)和缺氧区(8)分别安装搅拌装置(10)；好氧区(9)出水经第一溢流管(19)进入中间沉淀池(3)，所述中间沉淀池(3)通过第一污泥回流泵(15)与厌氧区(7)连接，并通过提升泵(17)与曝气池(4)连接；所述曝气池(4)共有三个格室，曝气池(4)出水经第二溢流管(20)进入二沉池(5)；二沉池(5)与曝气池(4)通过第二污泥回流泵(16)连接，其出水经出水管(21)流入硝化液贮存池(6)；硝化液贮存池(6)与A2/O反应池(2)缺氧区(8)通过硝化液回流泵(18)连接，系统出水由排水管(22)排放；好氧区(9)与曝气池(4)底部均安装曝气转盘(11)，并由气体流量计(12)控制曝气量。
以某小区化粪池的生活污水为处理对象，试验期间进水水质如下：
试验条件：A2/O反应池厌氧区、缺氧区、好氧区的体积比为1:3:1，进水流量为5L/h，HRT为7.5h，污泥回流比为100％，反应器平均污泥浓度为2000～3000mg/L，污泥龄在11d左右，厌氧区、缺氧区搅拌强度在80r·min-1左右，好氧区的DO在2.5～4.0mg/L；曝气池HRT为4.5h，硝化液回流比为300％，污泥回流比为100％，反应器平均污泥浓度为2000～3000mg/L，污泥龄在23d左右，每一格曝气强度均保持在12L·(L·h)-1左右。
试验结果：待系统稳定后，出水平均COD、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N、TN、TP等分别为35.26、0.88、0.05、12.36、13.29、0.18mg/L，各出水指标均稳定达到一级A标准。

Claims (2)

1.双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷的装置，其特征在于：
所述装置由原水水箱(1)、A2/O反应池(2)、中间沉淀池(3)、曝气池(4)、二沉池(5)和硝化液贮存池(6)顺序连接而成，其中A2/O反应池(2)分为五个格室，第一格为厌氧区(7)，随后三格为缺氧区(8)，最后一格为好氧区(9)；原水水箱(1)通过进水泵(14)与厌氧区连接(7)，厌氧区(7)和缺氧区(8)均安装搅拌装置(10)，好氧区(9)出水流入中间沉淀池(3)；所述中间沉淀池(3)通过第一污泥回流泵(15)与厌氧区(7)连接，并通过提升泵(17)与曝气池(4)连接；曝气池(4)水进入二沉池(5)；二沉池(5)污泥经第二污泥回流泵(16)回流至曝气池(4)，二沉池(5)出水流入硝化液贮存池(6)；硝化液贮存池(6)与缺氧区(8)通过硝化液回流泵(18)连接，系统出水经排水管(22)排放；好氧区(9)与曝气池(4)底部均安装曝气转盘(11)，由气体流量计控制曝气量。
2.应用权利要求1所述的双颗粒污泥改良A2/O反硝化除磷装置的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)生活污水由原水水箱(1)进入A2/O反应池(2)厌氧区(7)，进行厌氧释磷反应，同时中间沉淀池(3)的污泥回流到厌氧区(7)，控制厌氧区水力停留时间HRT在1.5～2.0h；
2)混合液随后进入缺氧区(8)，利用曝气池(4)回流的硝化液进行反硝化除磷作用，硝化液回流比为200％～400％，控制缺氧区水力停留时间HRT在4.0～6.0h；
3)好氧区(9)曝气吹脱反硝化除磷产生的氮气，并吸收剩余的磷，溶解氧浓度维持在3～4mg/L，控制好氧区的水力停留时间HRT在1.5～2.0h；
4)混合液从好氧区(9)进入中间沉淀池(3)，完成泥水分离，含有氨氮的上清液经提升泵(17)进入曝气池(4)，污泥经第一污泥回流泵(15)进入A2/O反应池(2)的厌氧区(7)，污泥回流比为100％～200％；
5)曝气池(4)内为好氧颗粒污泥，硝化菌将氨氮氧化为硝态氮，溶解氧浓度维持在3～4mg/L，污泥浓度在2000～3000mg/L，控制曝气池的水力停留时间HRT在4.5～6h；
6)曝气池(4)出水进入二沉池(5)，泥水分离后，污泥经第二污泥回流泵(16)进入曝气池(4)，污泥回流比在100％～200％，上清液进入硝化液贮存池(6)，部分硝化液经硝化液回流泵(18)进入A2/O反应池(2)缺氧区(8)，硝化液回流比为200％～400％，剩余部分经排水管(22)排放。
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