CN108408899A - 一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法 - Google Patents

一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108408899A
CN108408899A CN201810238172.0A CN201810238172A CN108408899A CN 108408899 A CN108408899 A CN 108408899A CN 201810238172 A CN201810238172 A CN 201810238172A CN 108408899 A CN108408899 A CN 108408899A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
reactor
water tank
anaerobic
sewage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810238172.0A
Other languages
English (en)
Inventor
彭永臻
赵明明
李夕耀
李璐凯
王淑莹
张琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201810238172.0A priority Critical patent/CN108408899A/zh
Publication of CN108408899A publication Critical patent/CN108408899A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/308—Biological phosphorus removal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

一种利用污泥厌氧消化液进行低C/N污水深度脱氮除磷的装置及方法，属于污水生化处理及污泥减量领域。装置包括：原水水箱、分段排水式SBR反应器、中间水箱、反硝化除磷反应器、中间水箱及厌氧氨氧化SBBR反应器。低C/N污水先进入分段排水式SBR反应器，以pH作为模糊控制参数进行短程硝化，沉淀后，分段排水式SBR反应器第一次排水至中间水箱，然后进入反硝化除磷SBR反应器中添加污泥厌氧消化液进行反应，反硝化除磷反应器排水后与分段排水式SBR反应器第二次出水进入中间水箱；两次出水在中间水箱混合均匀后进入厌氧氨氧化SBBR反应器从而实现污水中氮和磷的深度去除。该方法解决了低C/N污水碳源不足的问题，并实现了污泥厌氧消化液资源化利用及深度脱氮除磷。

Description

一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及 方法
技术领域：
本发明涉及一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法，属于污水生化处理及污泥减量技术领域。
背景技术：
目前，我国城市污水处理厂普遍存在城市污水的C/N较低，在进行生物脱氮时，污水中原有的碳源不能满足脱氮除磷要求，这迫使污水处理厂必须投加外碳源，如甲醇等，增加了污水处理厂的费用。如何以最低的代价提高脱氮率是低 C/N污水生物脱氮面临的主要问题，而寻找合适的外加碳源成为目前关注的热点。并且当前我国污水处理厂主要以活性污泥法脱氮除磷为主，微生物不断进行新陈代谢和世代繁衍，导致污水处理厂剩余污泥不断增多。厌氧厌氧消化对剩余污泥起到了减量作用，但污泥厌氧消化上清液COD、氮素含量仍旧很高，此外污水处理厂每处理万吨废水,污泥的产生量(干重)为0.3～3.0t，污泥量逐年增多，如果不能合理利用剩余污泥，高额的污泥处置费用将会成为城市污水厂的负担。同时，污泥中未稳定的污泥中含有易降解有机物、恶臭物质、病原体等，易使污泥在运输和处置环节过程中污染物进一步扩散，造成二次污染；由于污水中的污染物转移到微生物体内，因此剩余污泥是“浓缩的资源”，含有有机质成分、氮元素、磷元素等。如果能充分开发污泥内碳源、本身的电子供体等，将会节约污水处理厂的运行费用，降低污水处理成本。
在实际污水处理厂中，一半以上的污水处理厂设置了污泥浓缩池和厌氧消化池，以求达到污泥减量的效果。本发明则从“资源化”入手，利用污泥水解酸化产生的溶解性有机物为低C/N污水提供碳源的同时，将剩余污泥中的氮素作为电子供体参与到厌氧氨氧化中，碳源通过转化为活性污泥内碳源，达到了“一碳两用”的目的同时实现深度脱氮除磷，节省曝气量和碳源投加，为实际污水处理厂污泥的处理处置进一步发展提供了参考。
发明内容：
本发明的目的在于解决城市污水生物脱氮除磷过程中污泥龄相互矛盾，且脱氮除磷过程中都需要碳源和溶解氧，从而提出了一种以污泥厌氧消化上清液提供碳源，配合短程硝化产生的亚硝酸根离子，将外碳源转化为内碳源后，以反硝化除磷的方式同时脱氮除磷，再将剩余氮素调整为厌氧氨氧化反应底物所对应比例，最终实现生物深度脱氮除磷。本发明中，分段排水式SBR反应器首先进行短程硝化，将污水中的NH4 +-N氧化为NO2 --N，并随一段排水进入中间水箱；添加污泥厌氧消化液，一方面补充了反硝化所需碳源，NO2 --N被完全还原为N2，解决了低低C/N污水碳源不足的问题，另一方面，污泥厌氧消化液中的氨氮也进入中间水箱，这位厌氧氨氧化SBBR反应器的正常运行提供了必要的电子供体，使污水得以深度脱氮。本发明中，分段排水式SBR反应器(2)产生的剩余污泥全部用于厌氧消化，但是分段排水式SBR反应器中需要添加污泥厌氧消化液，其需要的污泥远远多于本实验产生的剩余污泥，因此本实验整体不但不产生剩余污泥，而且可以利用污水处理厂的剩余污泥厌氧消化液，为污水处理、污泥处置提供了新方法。
一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法，其特征在于充分利用生活污水和剩余污泥中的碳源，实现同步深度脱氮除磷并设有水流、污泥两个系统。
水流系统设有城市低C/N污水原水水箱(1)、分段排水式SBR反应器(2)、中间水箱(3)、反硝化除磷SBR(4)、以厌氧氨氧化SBBR反应器(5)以及中间水箱(6)；其中，原水水箱通过一号进水泵(2.1)与分段排水式SBR反应器 (2)进水口相连接；分段排水式SBR反应器(2)通过一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)与中间水箱(3)连接；中间水箱(3)通过二号进水泵(4.1) 与反硝化除磷SBR反应器(4)进水口相连接；中间水箱(3)通过三号进水泵(5.1)与厌氧氨氧化SBBR反应器(5)通过出水阀(5.1)相连接；厌氧氨氧化 SBBR反应器(5)通过出水阀(5.7)与出水水箱(6)相连接。
所述原水水箱(1)、设有一号溢流管(1.1)、一号放空管(1.2)；中间水箱 (3)、设有二号溢流管(3.1)、二号放空管(3.2)；出水水箱(6)、设有三号溢流管(6.1)、三号放空管(6.2)；水箱均为开口箱体。
所述分段排水式SBR反应器(2)内置有一号搅拌器(2.2)、一号搅拌桨(2.3)；空压机(2.4)、空气阀(2.5)、空气流量计(2.6)和曝气装置(2.7)共同组成短程硝化SBR反应器(2)的曝气系统；反应器中插有一号pH电极(2.8)和溶解氧探头(2.9)，并与一号水质在线监测多参数测定仪(2.10)连接。反应器器壁上设有一号溢流常开阀(2.11)、一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)、一号取样阀(2.14)，反应器底部设有排泥阀兼一号排空阀(2.15)；当污水液面超过一号溢流常开阀(2.11)时，自动回流到污水原水水箱(1)。
所述反硝化除磷SBR反应器(4)内置有一号搅拌器(4.2)、二号搅拌桨(4.3)；反应器中插有一号pH电极(4.4)并与二号水质在线监测多参数测定仪(4.5) 连接。反应器器壁上设有二号溢流常开阀(4.6)、出水阀(4.7)、二号取样阀(4.8)，反应器底部设有排泥阀兼二号排空阀(4.9)；当污水液面超过二号溢流常开阀 (4.6)时，自动回流到中间水箱(3)。
所述厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内置有三号搅拌器(5.2)和三号搅拌桨 (5.3)；加热装置(5.4)为反应器提供热量；厌氧氨氧化SBBR反应器(5)中插有三号pH电极(5.5)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(5.6)连接；反应器器壁上设有三号溢流常开阀(5.7)、出水阀(5.8)，底部设有三号排空阀(5.9)；反应器内侧装有生物活性填料(5.10)，填料为直径2.5cm聚丙烯蜂窝式空心环。当污水液面超过三号溢流常开阀(5.7)时，自动流入出水水箱(6)。
污泥系统设有：剩余污泥储存沉降池(7)、污泥厌氧消化一级反应器(8)、污泥厌氧消化二级反应器(9)。所述剩余污泥储存沉降池(7)设有四号溢流管 (7.1)、四号放空管(7.2)。
所述污泥厌氧消化一级反应器(8)设有一号污泥泵(8.1)，污泥厌氧消化反应器(8)中插有三号pH电极(8.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(8.3) 连接。气体回收装置(8.4)用于收集气体。磁力搅拌转子(8.5)、磁力搅拌器(8.6) 用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(8.7)、温度调节按钮 (8.8)用于调节转速和温度。污泥厌氧消化反应器(8)处于密封状态，顶部设有进泥口(8.9)和排泥口(8.10)。
所述污泥厌氧消化二级反应器(9)设有一号污泥泵(9.1)，污泥厌氧消化反应器(9)中插有三号pH电极(9.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(9.3) 连接。气体回收装置(9.4)用于收集气体。磁力搅拌转子(9.5)、磁力搅拌器(9.6) 用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(9.7)用于调节转速。污泥厌氧消化反应器(9)处于密封状态，顶部设有进泥口(9.8)和排泥口(9.9)。
剩余污泥储存沉降池(7)通过一号污泥泵(8.1)与污泥厌氧消化一级反应器(8)的进泥口(8.9)相连接；污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17) 与污泥厌氧消化二级反应器(9)相连；污泥厌氧消化二级反应器(9)通过三号污泥泵(9.11)与中间水箱(3)相连；分段排水式SBR反应器(2)剩余污泥通过排泥阀兼一号排空阀(2.16)与剩余污泥储存沉降池(7)相连；反硝化除磷 SBR反应器(4)剩余污泥通过排泥阀兼二号排空阀(4.9)与剩余污泥储存沉降池(7)相连。
应用权利要求1所述一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法，其特征包括以下步骤：
1)系统启动：取短程硝化污泥投加到分段排水式SBR反应器(2)内，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L；取具有反硝化除磷功能活性污泥投加到反硝化除磷SBR反应器(4)中，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L，在厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内沿内壁填充一层填料，填充比为30％～60％，接种污水处理厂厌氧氨氧化污泥进行反应；污泥厌氧消化一级反应器(8)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化一级反应器(8)内的污泥浓度为15000～20000mg/L；污泥厌氧消化二级反应器(9)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化二级反应器(9)内的污泥浓度为15000～20000mg/L。
2)运行时操作条件如下：
水流系统的操作条件如下：
将低C/N污水加入原水水箱(1)，启动一号进水泵(2.1)，将污水抽入分段排水式SBR反应器。
分段排水式SBR反应器的运行时序依次为：进水，曝气充氧及搅拌，沉淀，第一次排水至中间水箱、第二次排水至中间水箱、排泥、闲置。污水进入之后，首先进行曝气，同时并不断搅拌进行短程硝化反应，积累亚硝态氮。通过空气流量计(2.6)调节曝气量为350mL/min，曝气时间为5h，在曝气搅拌过程中，以 pH值作为模糊控制参数，pH曲线不再下降时停止曝气，短程硝化反应结束；沉淀1h，通过一段出水阀(2.12)排出体积比为40％的污水；第二次排水至中间水箱，通过二段出水阀(2.13)排出体积比为20％的污水；排泥，使反应器的污泥龄控制在20d；闲置1h。控制分段排水式SBR反应器一段出水中NO2 --N与反硝化除磷SBR反应器(4)出水中与分段排水SBR反应器二段排水混合后NH4 +-N 质量浓度值为1.32：1。
将城市污水厂剩余污泥或具有脱氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷脱氮SBR反应器(4)，使其接种后污泥浓度达到3000mg/L；将污泥厌氧消化液 (NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L)在分段排水SBR反应器(2)第二次排水时通过三号污泥泵(9.11)加入中间水箱(3)与之混合均匀，通过二号进水泵(4.1)将混合污水带入反硝化除磷SBR反应器(4)中，缺氧搅拌3h，控制出水磷酸盐小于0.5mg/L。排出体积比为50％的污水，出水通过出水阀(4.7) 进入中间水箱(3)。
厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内有恒温装置(5.4)，控制反应器内温度为 33℃，反应器每周期加入NaHCO3缓冲溶液维持pH值为8.0；反应器运行序列为：进水、机械搅拌、沉淀、排水、闲置。中间水箱内的污水通过三号进水泵(5.1) 进入反应器，厌氧搅拌7h，沉淀2～4h后进行排水，排水比体积为50％；闲置 1.0h。控制厌氧氨氧化SBR反应器出水TN<15mg/L，COD<50mg/L。厌氧氨氧化SBBR反应器(5)出水排入出水箱(6)。
污泥系统的操作条件如下：
将剩余污泥加入剩余污泥储存沉降池(7)进行自然沉降，启动一号污泥泵 (8.1)，将污泥抽入污泥厌氧消化反应器(8)。
污泥厌氧消化反应器(8)通过转速调节按钮(8.7)设置转速为300r/min，通过温度调节按钮(8.8)设置温度为35℃。污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为10d。污泥通过排泥口(8.0)经由二号污泥泵(9.1)流向污泥厌氧消化二级反应器(9)。
污泥厌氧消化反应器(9)通过转速调节按钮(9.7)设置转速为300r/min，利用污泥厌氧消化一级反应器(8)的余热进行厌氧厌氧消化。污泥厌氧消化反应器(9)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为15d。控制污泥厌氧消化液的NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L。
技术原理：
一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法技术原理是通过添加污泥消化液，为低C/N污水提供碳源，同时氨氮做为厌氧氨氧化反应底物。本实验通过分段排水SBR反应器(2)中的短程硝化反应、反硝化除磷 SBR反应器的反硝化除磷反应以及厌氧氨氧化SBBR反应器(5)的厌氧氨氧化反应联合深度去除污水中的氮磷元素。
本发明一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法与传统污水脱氮工艺相比具有以下优点：
1、节省碳源投加费用，资源化利用污泥消化液作为有机碳源和厌氧氨氧化反应的电子工体，并在反硝化除磷反应阶段储存内碳源，实现“一碳两用”，同步脱氮除磷，而厌氧氨氧化菌属于自养菌，不需要有机碳，进一步节约碳源。
2、节省曝气费用，与传统脱氮处理工艺相比节省了硝化过程的部分曝气量和吸磷阶段的全部曝气量。
3、本发明剩余污泥全部用于厌氧两级硝化，而且剩余污泥发酵液又用于污水处理流程，实现了剩余污泥资源化。
4、将短程硝化反应、反硝化除磷反应、厌氧氨氧化反应三分开在各自的反应器中，不但解决了脱氮除磷污泥龄的矛盾，而且较容易控制厌氧氨氧化底物比例。
附图说明：
图1为本装置的结构示意图
原水水箱：1.1、一号溢流管；1.2、一号放空管；2、分段排水式SBR反应器：2.1、一号进水泵；2.2、一号搅拌器；2.3、一号搅拌桨；2.4、空压机；2.5 空气阀；2.6、空气流量计；2.7曝气装置；2.8、一号pH电极；2.9、溶解氧探头； 2.10、一号水质在线监测多参数测定仪；2.11、一号溢流常开阀；2.12、一段出水阀；2.13、二段出水阀；2.14、一号取样阀；2.15、排泥阀兼一号排空阀；3、中间水箱：3.1、二号溢流管；3.2、二号放空管；反硝化除磷SBR反应器：4.1、二号进水泵；4.2、搅拌器；4.3、二号搅拌桨；4.4、pH电极；4.5、二号水质在线监测多参数测定仪；4.6、二号溢流常开阀；4.7、出水阀；4.8、二号取样阀； 4.9、二号排空阀；5、厌氧氨氧化SBBR反应器；5.1、三号进水泵；5.2、三号搅拌器；5.3、三号搅拌桨；5.4、加热装置；5.5、三号pH电极；5.6、三号水质在线监测多参数测定仪；5.7、三号溢流常开阀；5.8、出水阀；5.9、三号排空阀； 5.10、填料。6、出水水箱；6.1、三号溢流管；6.2、三号放空管；7、剩余污泥储存沉降池；7.1、四号溢流管；7.2、四号放空管；8、污泥发酵反应器；8.1、一号污泥泵；8.2、三号pH电极；8.3、三号水质在线监测多参数测定仪；8.4、气体回收装置；8.5、磁力搅拌转子；8.6、磁力搅拌器；8.7、转速调节按钮；8.8、温度调节按钮；8.9、进泥口；8.10、排泥口；9、污泥发酵反应器；9.1、一号污泥泵；9.2、三号pH电极；9.3、三号水质在线监测多参数测定仪；9.4、气体回收装置；9.5、磁力搅拌转子；9.6、磁力搅拌器；9.7、转速调节按钮；9.8、进泥口；9.9、排泥口；9.10、三号污泥泵。
图2为本方法流程中C、N、P元素转化图。
AOB：短程硝化细菌；DPB:反硝化除磷菌；Anammox：厌氧氨氧化细菌； NH4 +-N:氨氮；PO4 3--P:磷酸盐；N2：氮气；NO2 —N：亚硝态氮；NO3 —N:硝态氮。
具体实施方式：
下面结合附图和实例对本发明做出进一步详细说明：如图1所示，一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法，其特征在于充分利用生活污水和剩余污泥中的碳源，实现同步深度脱氮除磷并设有水流、污泥两个系统。水流系统设有城市低C/N污水原水水箱(1)、分段排水式SBR反应器(2)、中间水箱(3)、反硝化除磷SBR(4)、以厌氧氨氧化SBBR反应器(5)以及中间水箱(6)；其中，原水水箱通过一号进水泵(2.1)与分段排水式SBR反应器(2) 进水口相连接；分段排水式SBR反应器(2)通过一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)与中间水箱(3)连接；中间水箱(3)通过二号进水泵(4.1)与反硝化除磷SBR反应器(4)进水口相连接；中间水箱(3)通过三号进水泵(5.1) 与厌氧氨氧化SBBR反应器(5)通过出水阀(5.1)相连接；厌氧氨氧化SBBR 反应器(5)通过出水阀(5.7)与出水水箱(6)相连接。
所述原水水箱(1)、设有一号溢流管(1.1)、一号放空管(1.2)；中间水箱 (3)、设有二号溢流管(3.1)、二号放空管(3.2)；出水水箱(6)、设有三号溢流管(6.1)、三号放空管(6.2)；水箱均为开口箱体。
所述分段排水式SBR反应器(2)内置有一号搅拌器(2.2)、一号搅拌桨(2.3)；空压机(2.4)、空气阀(2.5)、空气流量计(2.6)和曝气装置(2.7)共同组成短程硝化SBR反应器(2)的曝气系统；反应器中插有一号pH电极(2.8)和溶解氧探头(2.9)，并与一号水质在线监测多参数测定仪(2.10)连接。反应器器壁上设有一号溢流常开阀(2.11)、一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)、一号取样阀(2.14)，反应器底部设有排泥阀兼一号排空阀(2.15)；当污水液面超过一号溢流常开阀(2.11)时，自动回流到污水原水水箱(1)。
所述反硝化除磷SBR反应器(4)内置有一号搅拌器(4.2)、二号搅拌桨(4.3)；反应器中插有一号pH电极(4.4)并与二号水质在线监测多参数测定仪(4.5) 连接。反应器器壁上设有二号溢流常开阀(4.6)、出水阀(4.7)、二号取样阀(4.8)，反应器底部设有排泥阀兼二号排空阀(4.9)；当污水液面超过二号溢流常开阀 (4.6)时，自动回流到中间水箱(3)。
所述厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内置有三号搅拌器(5.2)和三号搅拌桨 (5.3)；加热装置(5.4)为反应器提供热量；厌氧氨氧化SBBR反应器(5)中插有三号pH电极(5.5)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(5.6)连接；反应器器壁上设有三号溢流常开阀(5.7)、出水阀(5.8)，底部设有三号排空阀(5.9)；反应器内侧装有生物活性填料(5.10)，填料为直径2.5cm聚丙烯蜂窝式空心环。当污水液面超过三号溢流常开阀(5.7)时，自动流入出水水箱(6)。
污泥系统设有：剩余污泥储存沉降池(7)、污泥厌氧消化一级反应器(8)、污泥厌氧消化二级反应器(9)。所述剩余污泥储存沉降池(7)设有四号溢流管 (7.1)、四号放空管(7.2)。
所述污泥厌氧消化一级反应器(8)设有一号污泥泵(8.1)，污泥厌氧消化反应器(8)中插有三号pH电极(8.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(8.3) 连接。气体回收装置(8.4)用于收集气体。磁力搅拌转子(8.5)、磁力搅拌器(8.6) 用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(8.7)、温度调节按钮 (8.8)用于调节转速和温度。污泥厌氧消化反应器(8)处于密封状态，顶部设有进泥口(8.9)和排泥口(8.10)。
所述污泥厌氧消化二级反应器(9)设有一号污泥泵(9.1)，污泥厌氧消化反应器(9)中插有三号pH电极(9.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(9.3) 连接。气体回收装置(9.4)用于收集气体。磁力搅拌转子(9.5)、磁力搅拌器(9.6) 用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(9.7)用于调节转速。污泥厌氧消化反应器(9)处于密封状态，顶部设有进泥口(9.8)和排泥口(9.9)。
剩余污泥储存沉降池(7)通过一号污泥泵(8.1)与污泥厌氧消化一级反应器(8)的进泥口(8.9)相连接；污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17) 与污泥厌氧消化二级反应器(9)相连；污泥厌氧消化二级反应器(9)通过三号污泥泵(9.11)与中间水箱(3)相连；分段排水式SBR反应器(2)剩余污泥通过排泥阀兼一号排空阀(2.16)与剩余污泥储存沉降池(7)相连；反硝化除磷 SBR反应器(4)剩余污泥通过排泥阀兼二号排空阀(4.9)与剩余污泥储存沉降池(7)相连。
应用权利要求1所述一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法，其特征包括以下步骤：
1)系统启动：取短程硝化污泥投加到分段排水式SBR反应器(2)内，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L；取具有反硝化除磷功能活性污泥投加到反硝化除磷SBR反应器(4)中，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L，在厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内沿内壁填充一层填料，填充比为30％～60％，接种污水处理厂厌氧氨氧化污泥进行反应；污泥厌氧消化一级反应器(8)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化一级反应器(8)内的污泥浓度为15000～20000mg/L；污泥厌氧消化二级反应器(9)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化二级反应器(9)内的污泥浓度为15000～20000mg/L。
2)运行时操作条件如下：
水流系统的操作条件如下：
将低C/N污水加入原水水箱(1)，启动一号进水泵(2.1)，将污水抽入分段排水式SBR反应器。
分段排水式SBR反应器的运行时序依次为：进水，曝气充氧及搅拌，沉淀，第一次排水至中间水箱、第二次排水至中间水箱、排泥、闲置。污水进入之后，首先进行曝气，同时并不断搅拌进行短程硝化反应，积累亚硝态氮。通过空气流量计(2.6)调节曝气量为350mL/min，曝气时间为5h，在曝气搅拌过程中，以 pH值作为模糊控制参数，pH曲线不再下降时停止曝气，短程硝化反应结束；沉淀1h，通过一段出水阀(2.12)排出体积比为40％的污水；第二次排水至中间水箱，通过二段出水阀(2.13)排出体积比为20％的污水；排泥，使反应器的污泥龄控制在20d；闲置1h。当分段排水式SBR反应器一段出水中NO2 --N与反硝化除磷SBR反应器(4)出水中与分段排水SBR反应器二段排水混合后NH4 +-N质量浓度值为1.32：1时，分段排水式SBR反应器的启动成功。
将城市污水厂剩余污泥或具有脱氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷脱氮SBR反应器(4)，使其接种后污泥浓度达到3000mg/L；将污泥厌氧消化液 (NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L)在分段排水SBR反应器(2)第二次排水时通过三号污泥泵(9.11)加入中间水箱(3)与之混合均匀，通过二号进水泵(4.1)将混合污水带入反硝化除磷SBR反应器(4)中，缺氧搅拌3h，控制出水磷酸盐小于0.5mg/L。排出体积比为50％的污水，出水通过出水阀(4.7) 进入中间水箱(3)。
厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内有恒温装置(5.4)，控制反应器内温度为 33℃，反应器每周期加入NaHCO3缓冲溶液维持pH值为8.0；反应器运行序列为：进水、机械搅拌、沉淀、排水、闲置。中间水箱内的污水通过三号进水泵(5.1) 进入反应器，厌氧搅拌7h，沉淀2～4h后进行排水，排水比体积为50％；闲置 1.0h。控制厌氧氨氧化SBR反应器出水TN<15mg/L，COD<50mg/L。厌氧氨氧化SBBR反应器(5)出水排入出水箱(6)。
污泥系统的操作条件如下：
将剩余污泥加入剩余污泥储存沉降池(7)进行自然沉降，启动一号污泥泵 (8.1)，将污泥抽入污泥厌氧消化反应器(8)。
污泥厌氧消化反应器(8)通过转速调节按钮(8.7)设置转速为300r/min，通过温度调节按钮(8.8)设置温度为35℃。污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为10d。污泥通过排泥口(8.0)经由二号污泥泵(9.1)流向污泥厌氧消化二级反应器(9)。
污泥厌氧消化反应器(9)通过转速调节按钮(9.7)设置转速为300r/min，利用污泥厌氧消化一级反应器(8)的余热进行厌氧厌氧消化。污泥厌氧消化反应器(9)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为15d。控制污泥厌氧消化液的NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L。

Claims (2)

1.一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置，其特征在于，设有水流、污泥两个系统；
水流系统设有城市低C/N污水原水水箱(1)、分段排水式SBR反应器(2)、中间水箱(3)、反硝化除磷SBR(4)、以厌氧氨氧化SBBR反应器(5)以及中间水箱(6)；其中，原水水箱通过一号进水泵(2.1)与分段排水式SBR反应器(2)进水口相连接；分段排水式SBR反应器(2)通过一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)与中间水箱(3)连接；中间水箱(3)通过二号进水泵(4.1)与反硝化除磷SBR反应器(4)进水口相连接；中间水箱(3)通过三号进水泵(5.1)与厌氧氨氧化SBBR反应器(5)通过出水阀(5.1)相连接；厌氧氨氧化SBBR反应器(5)通过出水阀(5.7)与出水水箱(6)相连接；
所述原水水箱(1)、设有一号溢流管(1.1)、一号放空管(1.2)；中间水箱(3)、设有二号溢流管(3.1)、二号放空管(3.2)；出水水箱(6)、设有三号溢流管(6.1)、三号放空管(6.2)；水箱均为开口箱体；
所述分段排水式SBR反应器(2)内置有一号搅拌器(2.2)、一号搅拌桨(2.3)；空压机(2.4)、空气阀(2.5)、空气流量计(2.6)和曝气装置(2.7)共同组成短程硝化SBR反应器(2)的曝气系统；反应器中插有一号pH电极(2.8)和溶解氧探头(2.9)，并与一号水质在线监测多参数测定仪(2.10)连接；反应器器壁上设有一号溢流常开阀(2.11)、一段出水阀(2.12)、二段出水阀(2.13)、一号取样阀(2.14)，反应器底部设有排泥阀兼一号排空阀(2.15)；当污水液面超过一号溢流常开阀(2.11)时，自动回流到污水原水水箱(1)；
所述反硝化除磷SBR反应器(4)内置有一号搅拌器(4.2)、二号搅拌桨(4.3)；反应器中插有一号pH电极(4.4)并与二号水质在线监测多参数测定仪(4.5)连接；反应器器壁上设有二号溢流常开阀(4.6)、出水阀(4.7)、二号取样阀(4.8)，反应器底部设有排泥阀兼二号排空阀(4.9)；当污水液面超过二号溢流常开阀(4.6)时，自动回流到中间水箱(3)；
所述厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内置有三号搅拌器(5.2)和三号搅拌桨(5.3)；加热装置(5.4)为反应器提供热量；厌氧氨氧化SBBR反应器(5)中插有三号pH电极(5.5)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(5.6)连接；反应器器壁上设有三号溢流常开阀(5.7)、出水阀(5.8)，底部设有三号排空阀(5.9)；反应器内侧装有生物活性填料(5.10)，填料为直径2.5cm聚丙烯蜂窝式空心环；当污水液面超过三号溢流常开阀(5.7)时，自动流入出水水箱(6)；
污泥系统设有：剩余污泥储存沉降池(7)、污泥厌氧消化一级反应器(8)、污泥厌氧消化二级反应器(9)；所述剩余污泥储存沉降池(7)设有四号溢流管(7.1)、四号放空管(7.2)；
所述污泥厌氧消化一级反应器(8)设有一号污泥泵(8.1)，污泥厌氧消化反应器(8)中插有三号pH电极(8.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(8.3)连接；气体回收装置(8.4)用于收集气体；磁力搅拌转子(8.5)、磁力搅拌器(8.6)用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(8.7)、温度调节按钮(8.8)用于调节转速和温度；污泥厌氧消化反应器(8)处于密封状态，顶部设有进泥口(8.9)和排泥口(8.10)；
所述污泥厌氧消化二级反应器(9)设有一号污泥泵(9.1)，污泥厌氧消化反应器(9)中插有三号pH电极(9.2)，并与三号水质在线监测多参数测定仪(9.3)连接；气体回收装置(9.4)用于收集气体；磁力搅拌转子(9.5)、磁力搅拌器(9.6)用于搅拌厌氧消化污泥并维持反应器温度；转速调节按钮(9.7)用于调节转速；污泥厌氧消化反应器(9)处于密封状态，顶部设有进泥口(9.8)和排泥口(9.9)；
剩余污泥储存沉降池(7)通过一号污泥泵(8.1)与污泥厌氧消化一级反应器(8)的进泥口(8.9)相连接；污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17)与污泥厌氧消化二级反应器(9)相连；污泥厌氧消化二级反应器(9)通过三号污泥泵(9.11)与中间水箱(3)相连；分段排水式SBR反应器(2)剩余污泥通过排泥阀兼一号排空阀(2.16)与剩余污泥储存沉降池(7)相连；反硝化除磷SBR反应器(4)剩余污泥通过排泥阀兼二号排空阀(4.9)与剩余污泥储存沉降池(7)相连。
2.应用权利要求1所述装置的方法，其特征包括以下步骤：
1)系统启动：取短程硝化污泥投加到分段排水式SBR反应器(2)内，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L；取具有反硝化除磷功能活性污泥投加到反硝化除磷SBR反应器(4)中，使反应器内污泥浓度达到2000～4000mg/L，在厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内沿内壁填充一层填料，填充比为30％～60％，接种污水处理厂厌氧氨氧化污泥进行反应；污泥厌氧消化一级反应器(8)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化一级反应器(8)内的污泥浓度为15000～20000mg/L；污泥厌氧消化二级反应器(9)内接种厌氧消化污泥与污水处理厂新鲜剩余污泥体积比为1：1～2：1，使污泥厌氧消化二级反应器(9)内的污泥浓度为15000～20000mg/L；
2)运行时操作条件如下：
水流系统的操作条件如下：
将低C/N污水加入原水水箱(1)，启动一号进水泵(2.1)，将污水抽入分段排水式SBR反应器；
分段排水式SBR反应器的运行时序依次为：进水，曝气充氧及搅拌，沉淀，第一次排水至中间水箱、第二次排水至中间水箱、排泥、闲置；污水进入之后，首先进行曝气，同时并不断搅拌进行短程硝化反应，积累亚硝态氮；通过空气流量计(2.6)调节曝气量为300～400mL/min，曝气时间为4～6h，在曝气搅拌过程中，以pH值作为模糊控制参数，pH曲线不再下降时停止曝气，短程硝化反应结束；沉淀0.5～1.5h，通过一段出水阀(2.12)排出体积比为40％的污水；第二次排水至中间水箱，通过二段出水阀(2.13)排出体积比为20％的污水；排泥，使反应器的污泥龄控制在15d～25d；闲置0.5～1h；控制分段排水式SBR反应器一段出水中NO2 --N与反硝化除磷SBR反应器(4)出水中与分段排水SBR反应器二段排水混合后NH4 +-N质量浓度值为1：1～1.5:1；
将城市污水厂剩余污泥或具有脱氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷脱氮SBR反应器(4)，使其接种后污泥浓度达到2500～4000mg/L；将污泥厌氧消化液(NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L)在分段排水SBR反应器(2)第一次排水时通过三号污泥泵(9.11)加入中间水箱(3)与之混合均匀，通过二号进水泵(4.1)将混合污水带入反硝化除磷SBR反应器(4)中，缺氧搅拌2～4h，控制出水磷酸盐小于0.5mg/L；排出体积比为50％的污水，出水通过出水阀(4.7)进入中间水箱(3)；
厌氧氨氧化SBBR反应器(5)内有恒温装置(5.4)，控制反应器内温度为30～35℃，反应器每周期加入NaHCO3缓冲溶液维持pH值为7.5～8.2；反应器运行序列为：进水、机械搅拌、沉淀、排水、闲置；中间水箱内的污水通过三号进水泵(5.1)进入反应器，厌氧搅拌6～8h，沉淀2～4h后进行排水，排水比体积为40％～60％；闲置1～2.5h；控制厌氧氨氧化SBR反应器出水TN<15mg/L，COD<50mg/L；厌氧氨氧化SBBR反应器(5)出水排入出水箱(6)；
污泥系统的操作条件如下：
将剩余污泥加入剩余污泥储存沉降池(7)进行自然沉降，启动一号污泥泵(8.1)，将污泥抽入污泥厌氧消化反应器(8)；
污泥厌氧消化反应器(8)通过转速调节按钮(8.7)设置转速为200～400r/min，通过温度调节按钮(8.8)设置温度为30～35℃；污泥厌氧消化反应器(8)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为8～10d；污泥通过排泥口(8.0)经由二号污泥泵(9.1)流向污泥厌氧消化二级反应器(9)；
污泥厌氧消化反应器(9)通过转速调节按钮(9.7)设置转速为200～400r/min，利用污泥厌氧消化一级反应器(8)的余热进行厌氧厌氧消化；污泥厌氧消化反应器(9)通过二号污泥泵(2.17)调节排泥量，以控制污泥龄为10～15d；控制污泥厌氧消化液的NH4 +-N＝650±50mg/L，COD＝700±50mg/L。
CN201810238172.0A 2018-03-22 2018-03-22 一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法 Pending CN108408899A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810238172.0A CN108408899A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810238172.0A CN108408899A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108408899A true CN108408899A (zh) 2018-08-17

Family

ID=63132329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810238172.0A Pending CN108408899A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种利用污泥厌氧消化液实现同步深度脱氮除磷的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108408899A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716694A (zh) * 2021-08-24 2021-11-30 北京工业大学 基于污泥发酵液原位诱导短程反硝化耦合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864206A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 北京工业大学 污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法
CN106007168A (zh) * 2016-05-15 2016-10-12 北京工业大学 一种多级sbr联合生活污水深度脱氮同步污泥发酵混合液资源化的方法
CN106145348A (zh) * 2016-06-17 2016-11-23 北京工业大学 一种利用污泥发酵液提供电子供体进行低c/n污水深度脱氮的装置及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864206A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 北京工业大学 污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法
CN106007168A (zh) * 2016-05-15 2016-10-12 北京工业大学 一种多级sbr联合生活污水深度脱氮同步污泥发酵混合液资源化的方法
CN106145348A (zh) * 2016-06-17 2016-11-23 北京工业大学 一种利用污泥发酵液提供电子供体进行低c/n污水深度脱氮的装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗琳等: "《环境微生物学》", 30 April 2014 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716694A (zh) * 2021-08-24 2021-11-30 北京工业大学 基于污泥发酵液原位诱导短程反硝化耦合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105906044B (zh) 厌氧氨氧化耦合反硝化除磷同步内源反硝化处理低碳城市污水的装置和方法
CN110002592A (zh) 短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水的装置和方法
CN108439595A (zh) 利用污泥发酵物实现污水部分短程硝化-Anammox/反硝化的方法
CN105923772B (zh) 强化生物除磷耦合同步短程硝化反硝化实现低c/n比污水同步脱氮除磷的装置和方法
CN106145348B (zh) 一种利用污泥发酵液提供电子供体进行低c/n污水深度脱氮的装置及方法
CN106007168B (zh) 一种多级sbr联合生活污水深度脱氮同步污泥发酵混合液资源化的方法
CN108217950A (zh) Fna强化污泥发酵及实现污水短程脱氮除磷的装置和方法
CN106006963B (zh) 一种sbr反硝化除磷同步内源短程反硝化厌氧氨氧化的装置和方法
CN107032506A (zh) 分段出水短程硝化‑Anammox/反硝化处理生活污水的装置和方法
CN109809562A (zh) 一种生活污水分段进水短程硝化厌氧氨氧化-短程反硝化厌氧氨氧化一体化的装置与方法
CN105923770A (zh) 短程硝化接厌氧氨氧化耦合短程反硝化进行污水脱氮的装置与方法
CN110054294A (zh) 一体化同步短程硝化厌氧氨氧化耦合短程反硝化处理低碳氮比城市生活污水的装置和方法
CN104986857B (zh) 一种低碳氮比城市生活污水脱氮除磷联合剩余污泥发酵装置和方法
CN107399817A (zh) 连续流a2o反硝化除磷+厌氧氨氧化并联sbr短程硝化处理城市污水的装置和方法
CN110002697A (zh) 垃圾渗滤液uasb产甲烷与分段进水ifas a/o spnapd脱氮装置与方法
CN107055777A (zh) 一种短程反硝化聚磷菌快速驯化富集装置及方法
CN105753157B (zh) 剩余污泥厌氧发酵混合物通过两级sbr强化城市生活污水深度脱氮除磷的装置和方法
CN110002587A (zh) 一种分段排水式短程硝化并联厌氧氨氧化反硝化除磷耦合内源反硝化的装置和方法
CN113233592B (zh) 一种实现晚期垃圾渗滤液与生活污水同步深度脱氮除碳的处理装置与方法
CN107285465A (zh) 多段排水式同步短程硝化反硝化除磷并联厌氧氨氧化处理低碳污水的装置和方法
CN107337278A (zh) 生活污水一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化的sbbr控制系统
CN101264978A (zh) 一种快速实现sbr法短程深度脱氮的方法
CN106673193A (zh) 厌氧发酵耦合a2/o‑生物接触氧化处理低c/n污水的方法
CN106045030B (zh) A2/o-uasb连续流城市生活污水深度脱氮除磷的装置与方法
CN108585199A (zh) 一种通过引入amx（厌氧氨氧化）菌强化a/o工艺深度脱氮的一体化装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180817

RJ01 Rejection of invention patent application after publication