CN109607774B - 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺 - Google Patents

一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109607774B
CN109607774B CN201910028129.6A CN201910028129A CN109607774B CN 109607774 B CN109607774 B CN 109607774B CN 201910028129 A CN201910028129 A CN 201910028129A CN 109607774 B CN109607774 B CN 109607774B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sbbr
phosphorus
phosphorus removal
period
anaerobic
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.)
Active
Application number
CN201910028129.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109607774A (zh
Inventor
赵剑强
胡博
陈莹
杨文娟
吴沛
刘珺
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.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
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 Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201910028129.6A priority Critical patent/CN109607774B/zh
Publication of CN109607774A publication Critical patent/CN109607774A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109607774B publication Critical patent/CN109607774B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/282—Anaerobic digestion processes using anaerobic sequencing batch reactors
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于SBBR的深度脱氮工艺，属于环境工程技术领域。采用SBBR设备，使SBBR反应器中的污水按照厌氧→低氧→缺氧的模式运行，为厌氧期微生物贮存PHA并于低氧期用于亚硝酸盐反硝化聚磷提供了有利条件。通过精确控制低氧期时间和后缺氧期时间实现对氨氧化进程和反硝化进程的精确控制，从而实现污水的深度脱氮。当装置运行一定周期后，在厌氧初期向反应器投加外碳源强化释磷，在厌氧末期停止搅拌，使混合液静沉，然后将富磷上清液排入除磷沉淀池，重新向SBBR进水进入正常周期运行。对排入除磷沉淀池的富磷上清液，投入化学除磷药剂生成沉淀固磷，除磷后的上清液进入SBBR反应器的进水池随后继续处理。通过以上措施达到高效脱氮除磷的效果。

Description

一种基于SBBR的深度脱氮除磷工艺
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种基于SBBR的深度脱氮除磷工艺。
背景技术
我国地域辽阔，农村村落结构复杂，从经济角度考虑农村污水更适宜采用分散式收集处理。分散式处理因水量小，常采用一体化处理设备。其中采用的污水处理技术有MBR工艺、接触氧化工艺等。但因工艺技术本身存在投资大、或运行成本高、或运行管理难度大、或出水水质不能达标等弊端，使得农村污水处理的效果仍差强人意。随着对农村污水排放的逐步严格化管理，传统的处理技术已难以满足要求，因此，开发适用于农村和小区等分散式污水处理的新技术，特别是实现高效脱氮除磷的技术已成为迫切需要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，从运行模式、运行时间控制策略及强化除磷效果几个方面提出了改进SBBR出水水质的一系列措施，使得小流量污水处理一体化设备出水水质达到相关要求。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开的一种基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，一周期的完整流程包括以下步骤：
步骤1：将待处理的污水加入SBBR反应器，达到预定充水量后停止；
步骤2：开启搅拌器，使污水与生物膜混合均匀并使SBBR反应器按照厌氧→低氧→缺氧的时间序列模式运行；
步骤3：停止搅拌，将经步骤2处理的混合液静置；
步骤4：将经步骤3处理后的上清液排出SBBR反应器，完成污水的深度脱氮除磷；
当装置运行20～24个周期后，在厌氧初期向反应器投加外碳源强化释磷，在厌氧末期停止搅拌，使混合液静沉，然后将与一个周期进水量等量的富磷上清液从SBBR排出至除磷沉淀池，然后重新向SBBR反应器进水，进入正常周期运行。对排入除磷沉淀池的富磷上清液，通过投入化学除磷药剂生成沉淀固磷，除磷后的上清液进入SBBR反应器的进水池后继续进行处理。
优选地，投加的外碳源为乙酸钠，所投加的量根据使反应器内由乙酸钠产生的COD浓度为100～200mg/L来计算得到。
优选地，投入的化学除磷药剂为聚合氯化铝或硫酸铁。
优选地，步骤2中，厌氧模式的运行时间为1～2h。
优选地，步骤2中，在低氧模式下，通过限制曝气量使溶解氧浓度≤2.0mg/L。
优选地，步骤2中，在低氧模式下，当溶解氧浓度升高至2.5mg/L时，停止曝气，转入缺氧模式。
优选地，缺氧模式下，当pH值上升斜率＜0时停止搅拌。
优选地，污水静置的时间为0.5～1h。
优选地，污水的进水指标为：化学需氧量COD＝300～500mg/L，生物化学需氧量BOD5＝180～300mg/L，总氮TN＝60～80mg/L，氨氮＝40～60mg/L，总磷TP＝5～10mg/L。
优选地，步骤4排出的水的氨氮浓度＜1mg/L，总氮浓度＜15mg/L，总磷浓度＜0.5mg/L，COD浓度＜50mg/L。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，采用SBBR工艺，以厌氧/低氧/缺氧模式运行，为厌氧期微生物贮存聚羟基烷酸PHA并于低氧期用于亚硝酸盐反硝化聚磷提供了有利条件，在通常生活污水碳氮比情况下，以PHA形式存在的内碳源在低氧末期仍有剩余，其可为后缺氧期反硝化脱氮提供碳源，提高了总氮去除率。这一现象已通过测定SBBR一个周期内液相N2O浓度的变化曲线的试验得到了证实：在厌氧/低氧/缺氧运行模式下的低氧过程中，N2O主要由基于胞内碳源PHA的异养反硝化作用产生，当被处理的污水碳氮比较低时(碳氮比＝1～2)，液相N2O浓度变化曲线的峰值靠近低氧期的初期和中期，而当碳氮比较高时(碳氮比＝5～6)，液相N2O浓度变化曲线的峰值靠近低氧期的末期。其说明碳氮比较高时(碳氮比＝5～6)，内碳源PHA在低氧末期仍有剩余。通常生活污水碳氮比约为5～6，所以，内碳源在低氧末期仍有剩余，在后缺氧期利用内碳源反硝化去除低氧期剩余的硝态氮和亚硝态氮可以达到深度脱氮的目的。当装置运行20～24个周期时，在厌氧初期向反应器投加外碳源强化释磷，厌氧期结束后停止搅拌，使混合液静沉，然后将富磷上清液排入除磷沉淀池，重新向SBBR进水进入正常周期运行。对排入除磷沉淀池的富磷上清液，通过投入常规化学除磷药剂使其中的磷生成沉淀固磷，除磷后的上清液进入SBBR的进水池或调节池随后继续进行处理。实验结果表明，采用排出富磷上清液的强化除磷手段后，反应器随后的20～24周期(每周期6小时，每天4个周期)SBBR反应器出水总磷浓度均低于0.3mg/L。
进一步地，在低氧模式下，通过限制曝气量使溶解氧浓度≤2.0mg/L，维持较低的溶解氧浓度，在节省能源的同时，具有较强的同步短程硝化反硝化能力，为实现同步短程硝化反硝化脱氮提供了有利条件。通过采用常规溶解氧仪自动连续监测低氧期溶解氧浓度，当其≥2.5mg/L时，停止曝气，保障了氨氮的完全氧化，使得氨氮去除率高，并限制了亚硝态氮向硝态氮的转化。通过采用常规pH仪自动连续监测缺氧期混合液pH值，当其上升斜率＜0时，停止搅拌，保障了反硝化效果，使得总氮去除率高。另外，低氧期较低的溶解氧环境使得厌氧期微生物贮存的内碳源PHA主要用于以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化，而不是以氧气为电子受体，使得低氧期的聚磷作用以亚硝酸盐反硝化聚磷为主。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明的定期除磷运行模式示意图。
具体实施方式
下面结合图1、图2对本发明的工艺流程做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1，本发明的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，一周期的完整流程包括以下步骤：
步骤1：将待处理的污水泵入SBBR反应器，一般生活污水水质指标为：化学需氧量COD＝300～500mg/L，生物化学需氧量BOD5＝180～300mg/L，总氮TN＝60～80mg/L，氨氮＝40～60mg/L，总磷TP＝5～10mg/L。根据设备容量，达到预定充水量后停止；
步骤2：开启搅拌器，使SBBR反应器中的污水与生物膜混合均匀并使SBBR反应器按照厌氧→低氧→缺氧的模式运行；厌氧模式一般设定1～2h，然后进入低氧模式，进行曝气，同时限制曝气量使溶解氧浓度≤2.0mg/L。当监测到溶解氧浓度升高至2.5mg/L时，停止曝气，转入缺氧模式。
步骤3：当监测到pH值上升斜率＜0时停止搅拌，将污水静置，设定时间为0.5～1h；
步骤4：将经步骤3处理后的产物排出SBBR反应器，完成污水的深度脱氮，出水的氨氮浓度能够达到＜1mg/L，总氮浓度能够达到＜15mg/L，总磷浓度能够达到＜0.5mg/L，COD浓度能够达到＜50mg/L。
如图2，当装置运行20～24个周期时，在厌氧初期向反应器投加外碳源强化释磷，投加的外碳源为乙酸钠，所投加的量根据使反应器内由乙酸钠产生的COD浓度为100～200mg/L来计算得到，在厌氧末期停止搅拌，使混合液静沉，然后将与一个周期进水量等量的富磷上清液排入除磷沉淀池，重新向SBBR进水进入正常周期运行。对排入除磷沉淀池的富磷上清液，投入化学除磷药剂生成沉淀固磷，除磷后的上清液进入SBBR反应器的进水池随后进行处理，化学除磷药剂可以是聚合氯化铝或硫酸铁。
通过在反应器内放置溶解氧探头(传感器)、pH探头(传感器)、搅拌器、液位传感器等，根据设定的溶解氧浓度控制值和pH值控制值，采用PLC自动控制低氧期运行时间和后缺氧期运行时间，各传感器的检测信号分别经采样、转换和处理后与控制器相连。根据预先设定的系统运行控制策略，通过过程控制器中的继电器对系统的运行过程实施在线控制。在节约能源(曝气量)的同时，实现对氨氧化进程和反硝化进程的精确控制，实现短程硝化，并提高了对污水的脱氮效果。
通过实验室验证，使得小流量污水处理一体化设备出水水质COD、氨氮、总氮、总磷达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002标准中的一级A标准。

Claims (5)

1.一种基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，其特征在于，一周期的完整流程包括以下步骤：
步骤1：将待处理的污水加入SBBR反应器，达到预定充水量后停止；
步骤2：开启搅拌器，使污水与生物膜混合均匀并使SBBR反应器按照厌氧→低氧→缺氧的时间序列模式运行；厌氧模式的运行时间为1～2h；在低氧模式下，通过限制曝气量使溶解氧浓度≤2.0mg/L，当溶解氧浓度升高至2.5mg/L时，停止曝气，转入缺氧模式；
步骤3：停止搅拌，将经步骤2处理的混合液静置；
步骤4：将经步骤3处理后的上清液排出SBBR反应器，完成污水的深度脱氮除磷；
当SBBR反应器运行20～24个周期后，在厌氧初期向SBBR反应器投加外碳源强化释磷，在厌氧末期停止搅拌，使混合液静沉，然后将与一个周期进水量等量的富磷上清液从SBBR排出至除磷沉淀池，然后重新向SBBR反应器进水，进入正常周期运行；对排入除磷沉淀池的富磷上清液，通过投入化学除磷药剂生成沉淀固磷，除磷后的上清液进入SBBR反应器的进水池后继续进行处理；
投加的外碳源为乙酸钠，所投加的量使反应器内由乙酸钠产生的COD浓度为100～200mg/L；投入的化学除磷药剂为聚合氯化铝或硫酸铁。
2.如权利要求1所述的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，其特征在于，缺氧模式下，当pH值上升斜率＜0时停止搅拌。
3.如权利要求1所述的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，其特征在于，污水静置的时间为0.5～1h。
4.如权利要求1所述的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，其特征在于，污水的进水指标为：化学需氧量COD＝300～500mg/L，生物化学需氧量BOD5＝180～300mg/L，总氮TN＝60～80mg/L，氨氮＝40～60mg/L，总磷TP＝5～10mg/L。
5.如权利要求1所述的基于SBBR的深度脱氮除磷工艺，其特征在于，步骤4排出的水的氨氮浓度＜1mg/L，总氮浓度＜15mg/L，总磷浓度＜0.5mg/L，COD浓度＜50mg/L。
CN201910028129.6A 2019-01-11 2019-01-11 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺 Active CN109607774B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910028129.6A CN109607774B (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910028129.6A CN109607774B (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109607774A CN109607774A (zh) 2019-04-12
CN109607774B true CN109607774B (zh) 2021-12-24

Family

ID=66016779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910028129.6A Active CN109607774B (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109607774B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110563156B (zh) * 2019-08-23 2023-12-26 宁夏元蔚环保科技有限公司 一种高效脱氮除磷的sbbr污水处理装置及方法
CN111596021B (zh) * 2020-05-26 2022-02-11 同济大学 一种水体碳源质量评价方法、设备、装置及可读存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1242941C (zh) * 2003-11-04 2006-02-22 广州大学 序批式生物膜系统反硝化除磷脱氮处理城市污水的方法
CN100369836C (zh) * 2006-03-22 2008-02-20 湖南大学 城市污水同步脱氮除磷工艺
CN101519265B (zh) * 2009-04-09 2011-07-13 孙友峰 一种污水处理工艺及系统
CN101891345B (zh) * 2010-07-13 2012-06-27 重庆大学 强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理装置及方法
CN103539317B (zh) * 2013-10-28 2015-06-17 北京工业大学 反硝化脱氮除磷处理高氨氮厌氧氨氧化出水和生活污水的装置和方法
CN103663862B (zh) * 2013-11-25 2015-06-17 北京工业大学 亚硝化与厌氧氨氧化耦合反硝化除磷强化低cn比城市污水脱氮除磷的装置和方法
CN106348439B (zh) * 2016-09-10 2019-07-16 北京工业大学 单级sbbr短程硝化厌氧氨氧化耦合内源反硝化污水深度脱氮的装置与方法
CN108439595B (zh) * 2018-04-04 2021-01-05 北京工业大学 利用污泥发酵物实现污水部分短程硝化-Anammox/反硝化的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109607774A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103539317B (zh) 反硝化脱氮除磷处理高氨氮厌氧氨氧化出水和生活污水的装置和方法
CN101759290B (zh) 连续流工艺中快速实现并稳定维持短程硝化的方法
CN104193003B (zh) 富集聚磷菌的厌氧/好氧sndpr系统处理低cn比生活污水的工艺
CN203630652U (zh) Aao脱氮除磷污水处理工艺回流量控制系统
CN107285465B (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
CN100364902C (zh) 脉冲进水sbr深度脱氮工艺及过程控制方法
CN101570383B (zh) 一种深度脱氮除磷装置及过程控制方法
CN108862579B (zh) 实时控制do实现城市污水一体化短程硝化厌氧氨氧化高效脱氮的系统和方法
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
CN102583745B (zh) 改良型循环式活性污泥法原位剩余污泥减量控制方法
CN104129853B (zh) 一种快速短程硝化的启动方法
CN112250175B (zh) 一体化短程硝化-厌氧氨氧化耦合内源短程反硝化实现城市污水深度脱氮的装置和方法
CN105540846A (zh) 低碳源城市污水改良uct自养脱氮除磷装置及其应用方法
CN105217882B (zh) 好氧吸磷与半短程硝化耦合厌氧氨氧化双颗粒污泥系统深度脱氮除磷的方法
CN104944704A (zh) 一种无外加碳源实现低碳氮比城市污水同步脱氮除磷的装置和方法
CN103011507A (zh) 短程硝化联合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理的控制方法及装置
CN110589969B (zh) 污水处理厂高效稳定同步脱氮除磷装置及方法
CN104860475A (zh) 分段排水式短程硝化接反硝化厌氧氨氧化进行污水深度脱氮的装置和方法
CN109607774B (zh) 一种基于sbbr的深度脱氮除磷工艺
CN103382051B (zh) 一种强化低温生物硝化效果的装置与方法
CN110723815B (zh) 一种通过传统活性污泥快速实现城市污水短程硝化方法
CN115093025A (zh) 羟胺投加实现连续流aoa工艺短程硝化处理城市污水深度脱氮的控制装置和控制方法
CN109095727B (zh) 一种高氨氮低碳氮比污水的脱氮除碳装置和方法
CN107010723B (zh) 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置
CN215249864U (zh) 一种侧流除磷的sbbr污水处理装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant