CN110436627B - 一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法 - Google Patents

一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机。采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统能够实现生物脱氮除磷的可持续化、节能化，并且总氮去除效果优异，出水水质稳定性好。

Description

一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法。
背景技术
随着水资源污染形势日益严峻，脱氮除磷排放标准日渐趋严趋紧，污水处理厂处理成本大幅上扬，运行成本压力急剧上升，但国家对污水出水水质的排放标准还在不断提高，各行业企业均面临污水处理技术需升级的瓶颈突破。尤其是一些制约着企业采用低运行成本的特殊废水，无法直接采用生物处理技术，大大加重了企业的生产成本。因此市场需求污水处理技术上的突破则变得尤为迫切。
近年来，由于含氨氮废水导致水体污染和富营养化的现象日益严重，开发和应用高效节能的可持续废水脱氮工艺已成为当今水污染控制领域的研究热点。厌氧氨氧化工艺是目前已知的最经济的生物脱氮途径，与传统的硝化反硝化脱氮工艺相比具有需氧量低、运行费用低和不需要外加碳源等优点。厌氧氨氧化工艺是1990年荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发的；该工艺突破了传统生物脱氮工艺中的基本理论概念，在厌氧条件下，以氨为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化成氮气，这比全程硝化(氨氧化为硝酸盐)节省60％以上的供氧量；此外以氨为电子供体还可节省传统生物脱氮工艺中所需的碳源。
但是，现有技术中的厌氧氨氧化工艺受处理装置限制，存在厌氧氨氧化所需电子受体亚硝酸盐氮稳定产生控制难及持续累积难的问题，同时还存在厌氧氨氧化菌富集与分离的问题，因此，总氮去除效果一般，出水水质稳定性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法，采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统能够实现生物脱氮除磷的可持续化、节能化，并且总氮去除效果优异，出水水质稳定性好。
本发明提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：
由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；
与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；
分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机。
优选的，所述第一进水口与第一进水管相连，所述第一进水管设有第一进水控制阀。
优选的，所述第二进水口与第二进水管相连，所述第二进水管设有第二进水控制阀。
优选的，所述搅拌设备通过搅拌设备控制阀与好氧鼓风机相连。
优选的，所述充氧设备通过充氧设备控制阀与好氧鼓风机相连。
本发明还提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，采用上述技术方案所述的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括以下步骤：
a)将第一待处理污水与含有亚硝酸盐氮的液体混合后，在厌氧氨氧化菌存在下进行厌氧氨氧化反应，得到反应后的泥水混合液；
b)将步骤a)得到的反应后的泥水混合液进行第一次泥水分离，分别得到含有厌氧氨氧化菌的污泥和第一上清液；其中，所述含有厌氧氨氧化菌的污泥用于步骤a)中的厌氧氨氧化反应；
c)将步骤b)得到的第一上清液与第二待处理污水混合后，控制低溶氧，再在短程硝化反硝化菌存在下进行短程硝化反硝化，得到短程硝化后的泥水混合液；
d)将步骤c)得到的短程硝化后的泥水混合液进行第二次泥水分离，分别得到含有短程硝化反硝化菌的污泥和第二上清液；其中，所述含有短程硝化反硝化菌的污泥用于步骤c)中的短程硝化反硝化；所述第二上清液进行回流作为步骤a)中的含有亚硝酸盐氮的液体循环使用。
优选的，步骤a)中的第一待处理污水占待处理污水总量的百分含量与步骤b)中的第二待处理污水占待处理污水总量的百分含量的比例为 (30wt％～50wt％)：(70wt％～50wt％)。
优选的，步骤a)中所述厌氧氨氧化反应的DO小于等于0.5mg/L。
优选的，步骤c)中所述控制低溶氧的DO小于等于1mg/L。
优选的，其特征在于，所述步骤d)还包括：
将第二上清液中部分液体进行回流，另一部分作为外排水排出；所述回流部分的液体占所述第二上清液总量的百分含量与所述外排水占所述第二上清液总量的百分含量的比例为(50wt％～100wt％)：(50wt％～0wt％)。
本发明提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机。与现有技术相比，本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统通过两段法一体化生物反应结构，使厌氧氨氧化与亚硝化相结合，来实现以厌氧氨氧化为主体的升温脱氮除磷方法；采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，氨氮能够被直接自养转换到氮气的形式，实现较可持续的方式进行生物脱氮除磷，以满足当前日渐趋严趋紧的高标准脱氮除磷排放要求及污水处理厂节能降耗，减少外加碳源投加量，从而进一步降低污水处理成本，实现污水处理厂可持续运行之需求；并且采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统总氮去除效果优异，出水水质稳定性好。
另外，本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法解决了厌氧氨氧化所需电子受体亚硝酸盐氮稳定产生控制难及持续累积难的问题，同时解决了厌氧氨氧化菌富集与分离的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的进出水主要污染物及含量数据和运行效果的比较图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：
由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；
与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；
分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的结构示意图；其中，1为厌氧单元，2为好氧单元，3为搅拌设备，4为充氧设备， 5为回流设备，6为第二泥水分离设备，7为第一泥水分离设备，8为第二进水管，9为第一进水管，10为搅拌设备控制阀，11为充氧设备控制阀，12为第二进水控制阀，13为第一进水控制阀，14为第二出水管，15为第一出水管。
在本发明中，所述由独立的厌氧单元(1)和好氧单元(2)组成的一体化结构中，厌氧单元(1)中含有厌氧氨氧化菌，好氧单元(2)中含有短程硝化反硝化菌，二者各自独立分离，各自独立反应运行，实现两段法一体化生物反应，使厌氧氨氧化与亚硝化相结合，来实现以厌氧氨氧化为主体的升温脱氮除磷方法。
在本发明中，所述厌氧单元(1)用于进行厌氧氨氧化反应。在本发明中，所述厌氧单元(1)内部设有搅拌设备(3)和第一泥水分离设备(7)，上部设有第一进水口；所述搅拌设备(3)用于对厌氧单元(1)中的反应进行搅拌；所述第一泥水分离设备(7)用于对反应后的泥水混合液进行泥水分离；所述第一进水口用于待处理污水及其他液体进水。
在本发明中，所述搅拌设备(3)通过搅拌设备控制阀(10)与好氧鼓风机相连。
在本发明中，所述第一泥水分离设备(7)优选采用本领域技术人员熟知的能够进行泥水分离的设备即可，如污泥无动力全回流的斜管或斜板填料、膜过滤分离器或螺旋分离器。在本发明优选的实施例中，所述第一泥水分离设备(7)采用污泥无动力全回流的斜管或斜板填料，泥斗下部的窄缝使污泥在重力的作用下直接滑落到厌氧单元(1)中的厌氧反应区，实现污泥无动力全回流，继续参加反应；所述污泥无动力全回流是指经斜管或斜板进行泥水分离后的污泥在重力的作用下直接可以回流到反应区，而不需要借助其它机械动力设备进行回流至反应区。
由于本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的厌氧单元(1)和好氧单元 (2)相互独立，所述第一泥水分离设备(7)分离后的污泥不会进入好氧单元(2)，在厌氧单元(1)中主要是通过控制溶氧使其处于厌氧或近似厌氧状态，即为厌氧氨氧化反应提供氨氮与好氧单元回流的亚硝酸盐氮混合接触反应提供良好的生长代谢环境，实现厌氧氨氧化菌在此大量生长代谢繁殖及富集与分离。
在本发明中，所述第一泥水分离设备(7)设有第一出水管(15)，所述第一出水管(15)与所述好氧单元(2)相通。
在本发明中，所述第一进水口与第一进水管(9)相连，所述第一进水管 (9)设有第一进水控制阀(13)。在本发明中，待处理污水由所述第一进水管(9)通过第一进水控制阀(13)控制进水量，再经所述第一进水口进入厌氧单元(1)。
在本发明中，所述好氧单元(2)能够实现低溶氧运行功能，用于进行亚硝酸的累积及短程硝化反硝化。在本发明中，所述好氧单元(2)内部设有充氧设备(4)和第二泥水分离设备(6)，上部设有第二进水口；所述充氧设备(4)用于对好氧单元(2)进行低溶氧控制兼具搅拌功能；所述第二泥水分离设备(6)用于对短程硝化后的泥水混合液进行泥水分离；所述第一进水口用于待处理污水进水。
在本发明中，所述充氧设备(4)通过充氧设备控制阀(11)与好氧鼓风机相连。
在本发明中，所述第二泥水分离设备(6)优选采用本领域技术人员熟知的能够进行泥水分离的设备即可，如污泥无动力全回流的斜管或斜板填料、膜过滤分离器或螺旋分离器。在本发明优选的实施例中，所述第二泥水分离设备(6)采用污泥无动力全回流的斜管或斜板填料，泥斗下部的窄缝使污泥在重力的作用下直接滑落到好氧单元(2)中的好氧反应区，实现污泥无动力全回流，继续参加反应；所述污泥无动力全回流是指经斜管或斜板进行泥水分离后的污泥在重力的作用下直接可以回流到反应区，而不需要借助其它机械动力设备进行回流至反应区。
由于本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的厌氧单元(1)和好氧单元 (2)相互独立，所述第二泥水分离设备(6)分离后的污泥不会进入厌氧单元(1)，在好氧单元(2)中主要是通过控制较低的溶氧，抑制硝酸盐大量产生，控制亚硝酸盐在该功能区实现大量的累积，为厌氧氨氧化输出氨氮直接被氧化成氮气时，作为电子接受体所需要的大量的亚硝酸盐氮。
在本发明中，所述第二泥水分离设备(6)设有第二出水管(14)，所述第二出水管(14)与所述回流设备(5)相通。
在本发明中，所述第二进水口与第二进水管(8)相连，所述第二进水管 (8)设有第二进水控制阀(12)。在本发明中，待处理污水由所述第二进水管(8)通过第二进水控制阀(12)控制进水量，再经所述第二进水口进入好氧单元(2)。
在本发明中，所述回流设备(5)设有外排水出口用于排出好氧单元(2) 中含有亚硝酸盐氮的上清液和回流水出口用于将好氧单元(2)中含有亚硝酸盐氮的上清液回流至厌氧单元(1)中参与厌氧氨氧化反应。在本发明中，所述回流水出口与所述第一进水口相通，从而实现将厌氧单元(1)和好氧单元(2)通过硝化液内回流串联成一个整体。
在本发明中，所述好氧鼓风机分别与所述搅拌设备(3)和充氧设备(4) 相连。
本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统通过两段法一体化生物反应结构，使厌氧氨氧化与亚硝化相结合，来实现以厌氧氨氧化为主体的升温脱氮除磷方法；采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，氨氮能够被直接自养转换到氮气的形式，实现较可持续的方式进行生物脱氮除磷，以满足当前日渐趋严趋紧的高标准脱氮除磷排放要求及污水处理厂节能降耗，减少外加碳源投加量，从而进一步降低污水处理成本，实现污水处理厂可持续运行之需求；并且采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统总氮去除效果优异，出水水质稳定性好。
本发明还提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，采用上述技术方案所述的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括以下步骤：
a)将第一待处理污水与含有亚硝酸盐氮的液体混合后，在厌氧氨氧化菌存在下进行厌氧氨氧化反应，得到反应后的泥水混合液；
b)将步骤a)得到的反应后的泥水混合液进行第一次泥水分离，分别得到含有厌氧氨氧化菌的污泥和第一上清液；其中，所述含有厌氧氨氧化菌的污泥用于步骤a)中的厌氧氨氧化反应；
c)将步骤b)得到的第一上清液与第二待处理污水混合后，控制低溶氧，再在短程硝化反硝化菌存在下进行短程硝化反硝化，得到短程硝化后的泥水混合液；
d)将步骤c)得到的短程硝化后的泥水混合液进行第二次泥水分离，分别得到含有短程硝化反硝化菌的污泥和第二上清液；其中，所述含有短程硝化反硝化菌的污泥用于步骤c)中的短程硝化反硝化；所述第二上清液进行回流作为步骤a)中的含有亚硝酸盐氮的液体循环使用。
本发明首先将第一待处理污水与含有亚硝酸盐氮的液体混合后，在厌氧氨氧化菌存在下进行厌氧氨氧化反应，得到反应后的泥水混合液。在本发明中，所述待处理污水为本领域技术人员熟知的工业废水及生活污水，本发明对此没有特殊限制。在本发明中，所述第一待处理污水进入厌氧单元(1)目的是为厌氧氨氧化菌生长代谢所需的氨氮原料。
在本发明中，所述厌氧氨氧化反应的DO优选小于等于0.5mg/L，更优选小于等于0.2mg/L。本发明在厌氧单元(1)中进行上述厌氧氨氧化反应，在该功能区主要是通过控制溶氧使其处于厌氧或近似厌氧状态。即为厌氧氨氧化反应提供氨氮与好氧单元回流的亚硝酸盐氮混合接触反应提供良好的生长代谢环境，实现厌氧氨氧化菌在此大量生长代谢繁殖及富集与分离。
得到所述反应后的泥水混合液后，本发明将得到的反应后的泥水混合液进行第一次泥水分离，分别得到含有厌氧氨氧化菌的污泥和第一上清液；其中，所述含有厌氧氨氧化菌的污泥用于步骤a)中的厌氧氨氧化反应。
得到所述第一上清液后，本发明将得到的第一上清液与第二待处理污水混合后，控制低溶氧，再在短程硝化反硝化菌存在下进行短程硝化反硝化，得到短程硝化后的泥水混合液。在本发明中，所述第二待处理污水与所述第一待处理污水来自同一待处理污水，区别在于：所述第二待处理污水进入好氧单元(1)目的是为了在低溶氧下反硝化菌将进水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮后再回流到厌氧单元为厌氧氨氧化菌提供亚硝酸盐电子接受体，最终在厌氧单元完成厌氧氨氧化过程创造必要的条件。
在本发明中，所述第一待处理污水占待处理污水总量的百分含量与所述第二待处理污水占待处理污水总量的百分含量的比例为(30wt％～50wt％)： (70wt％～50wt％)。在本发明优选的实施例中，所述第一待处理污水占待处理污水总量的百分含量为40％，所述第二待处理污水占待处理污水总量的百分含量为60％。
在本发明中，所述控制低溶氧的DO优选小于等于1mg/L，更优选小于等于0.5mg/L，最优选为0.1mg/L～0.3mg/L。本发明在好氧单元(2)中进行上述短程硝化反硝化，在该功能区主要是通过控制较低的溶氧，抑制硝酸盐大量产生，控制亚硝酸盐在该功能区实现大量的累积，为厌氧氨氧化输出氨氮直接被氧化成氮气时，作为电子接受体所需要的大量的亚硝酸盐氮。
得到所述短程硝化后的泥水混合液后，本发明将得到的短程硝化后的泥水混合液进行第二次泥水分离，分别得到含有短程硝化反硝化菌的污泥和第二上清液；其中，所述含有短程硝化反硝化菌的污泥用于步骤c)中的短程硝化反硝化；所述第二上清液进行回流作为步骤a)中的含有亚硝酸盐氮的液体循环使用。
在本发明中，所述步骤d)还包括：
将第二上清液中部分液体进行回流，另一部分作为外排水排出。在本发明中，所述回流部分的液体占所述第二上清液总量的百分含量与所述外排水占所述第二上清液总量的百分含量的比例优选为(50wt％～100wt％)： (50wt％～0wt％)。在本发明优选的实施例中，所述回流部分的液体占所述第二上清液总量的百分含量为75％，所述外排水占所述第二上清液总量的百分含量为25％。
本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷方法解决了厌氧氨氧化所需电子受体亚硝酸盐氮稳定产生控制难及持续累积难的问题，同时解决了厌氧氨氧化菌富集与分离的问题。
本发明提供了一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机。与现有技术相比，本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统通过两段法一体化生物反应结构，使厌氧氨氧化与亚硝化相结合，来实现以厌氧氨氧化为主体的升温脱氮除磷方法；采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，氨氮能够被直接自养转换到氮气的形式，实现较可持续的方式进行生物脱氮除磷，以满足当前日渐趋严趋紧的高标准脱氮除磷排放要求及污水处理厂节能降耗，减少外加碳源投加量，从而进一步降低污水处理成本，实现污水处理厂可持续运行之需求；并且采用本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统总氮去除效果优异，出水水质稳定性好。
另外，本发明提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统及方法解决了厌氧氨氧化所需电子受体亚硝酸盐氮稳定产生控制难及持续累积难的问题，同时解决了厌氧氨氧化菌富集与分离的问题。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的污水为某养殖厂经过预处理加药沉淀后的出水(预处理来水)，其主要污染物及含量数据参见表1所示。
表1本发明以下实施例所用的污水中主要污染物及含量数据
日期 NH<sub>3</sub>-N TN
2019年3月7日 473 547
2019年3月12日 503 544
2019年3月17日 412 500
2019年3月22日 447 539
2019年3月27日 455 577
2019年4月1日 431 493
2019年4月6日 455 517
2019年4月11日 373 533
2019年4月16日 399 438
2019年4月21日 499 541
2019年4月26日 493 547
2019年5月1日 485 538
2019年5月6日 378 446
2019年5月11日 447 539
2019年5月16日 507 568
2019年5月21日 502 556
2019年5月26日 464 529
2019年5月31日 483 532
2019年6月5日 494 549
2019年6月10日 529 563
实施例1
本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的结构示意图参见图1 所示；其中，1为厌氧单元(其早期接种厌氧氨氧化菌)，2为好氧单元，3 为搅拌设备，4为充氧设备，5为回流设备，6为泥水分离设备(好氧单元)， 7为泥水分离设备(厌氧单元)，8为进水管(好氧单元)，9为进水管(厌氧单元)，10为搅拌设备控制阀，11为充氧设备控制阀，12为进水控制阀(好氧单元)，13为进水控制阀(厌氧单元)，14为出水管(好氧单元)，15为出水管(厌氧单元)。
本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的工作过程如下：
(1)预处理来水40％通过厌氧单元(1)的进水控制阀(13)进入厌氧单元(1)，与通过回流设备(5)回流至厌氧单元(1)的好氧单元(2)的出水管(14)出水中的一部分(75％)进行充分混合；因回流设备(5)回流的出水(混合液)中富含亚硝酸盐，其与进水控制阀(13)流出的预处理来水 (含氨氮废水)在厌氧单元(1)中在厌氧氨氧化菌的作用下，实现厌氧氨氧化反应，得到反应后的泥水混合液。
(2)反应后的泥水混合液在厌氧单元(1)中的泥水分离设备(7)的作用下，实现泥水分离；富含厌氧氨氧化菌的污泥在重力的作用下通过泥水分离设备(7)中内置斜管或斜板泥斗下部的窄缝，在重力的作用下直接滑落到厌氧单元(1)中的厌氧反应区，实现污泥无动力全回流，继续参加反应；而分离处理的没有反应完全的污染物的上清液通过厌氧单元(1)的出水管(15) 进行收集并流入后续具有低溶氧运行功能的好氧单元(2)。
(3)流入后的上清液与预处理来水中另外60％在好氧单元(2)的进水控制阀(12)调节控制下，进行充分混合；通过充氧设备(4)控制低溶氧运行功能的好氧单元(2)的DO在0.1mg/L～0.3mg/L之间，实现亚硝酸的累积及短程硝化反硝化，得到短程硝化后的泥水混合液。
(4)短程硝化后的泥水混合液在好氧单元(2)的泥水分离设备(6)的作用下，实现泥水分离；富含短程硝化反硝化菌的污泥在重力的作用下通过泥水分离设备(6)中内置斜管或斜板泥斗下部的窄缝，在重力的作用下直接滑落到好氧单元(2)中的好氧反应区，实现污泥无动力全回流，继续参加反应；而分离出来的富含亚硝酸盐氮的上清液一部分(25％)作为外排水排出该厌氧氨氧化脱氮除磷系统；另一部分(75％)富含亚硝酸盐氮的上清液通过回流设备(5)，回流至厌氧单元(1)与步骤(1)中通过厌氧单元(1)的进水控制阀(13)流入的预处理来水(含氨氮废水)进行充分混合后，在厌氧单元(1)内完成厌氧氨氧化脱氮反应；如此往复循环进行。
采用本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统能够实现生物脱氮除磷的可持续化、节能化，其运行效果数据参见表2所示。
表2本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的运行效果数据
Figure BDA0002163968280000111
Figure BDA0002163968280000121
在此基础上，本发明实施例1提供的厌氧氨氧化脱氮除磷系统的进出水主要污染物及含量数据和运行效果的比较图参见图2所示；其中，线一为厌氧进水NH3-N，线二为厌氧进水TN，线三为厌氧出水NH3-N，线四为厌氧出水TN，线五为好氧出水硝酸盐氮，线六为好氧出水亚硝酸盐氮。由此可知，随着运行时间的推移，厌氧氨氧化菌及短程硝化反硝化菌的增长，好氧单元在低溶氧控制条件下(DO：0.1mg/L～0.3mg/L)，其内的硝酸盐氮在逐渐减少，而亚硝酸盐氮含量逐渐增加，厌氧单元的出水总氮也呈现下降趋势，效果极为明显；直至最后厌氧单元和好氧单元出水逐渐趋于稳定。
综上所述，本发明采用厌氧氨氧化菌与短程硝化反硝化菌种各自独立分离，各自独立反应运行的两段一体化处理模式，其总氮去除效果明显，出水水质相对稳定，易于控制，极具市场推广价值。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括：
由独立的厌氧单元和好氧单元组成的一体化结构；所述厌氧单元内部设有搅拌设备和第一泥水分离设备，上部设有第一进水口；所述第一泥水分离设备设有与所述好氧单元相通的第一出水管；所述好氧单元内部设有充氧设备和第二泥水分离设备，上部设有第二进水口；所述第二泥水分离设备设有第二出水管；
与所述第二出水管相通的回流设备；所述回流设备设有外排水出口和回流水出口；所述回流水出口与所述第一进水口相通；
分别与所述搅拌设备和充氧设备相连的好氧鼓风机；所述搅拌设备通过搅拌设备控制阀与好氧鼓风机相连；所述充氧设备通过充氧设备控制阀与好氧鼓风机相连。
2.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，其特征在于，所述第一进水口与第一进水管相连，所述第一进水管设有第一进水控制阀。
3.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，其特征在于，所述第二进水口与第二进水管相连，所述第二进水管设有第二进水控制阀。
4.一种厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，采用权利要求1～3任一项所述的厌氧氨氧化脱氮除磷系统，包括以下步骤：
a)将第一待处理污水与含有亚硝酸盐氮的液体混合后，在厌氧氨氧化菌存在下进行厌氧氨氧化反应，得到反应后的泥水混合液；
b)将步骤a)得到的反应后的泥水混合液进行第一次泥水分离，分别得到含有厌氧氨氧化菌的污泥和第一上清液；其中，所述含有厌氧氨氧化菌的污泥用于步骤a)中的厌氧氨氧化反应；
c)将步骤b)得到的第一上清液与第二待处理污水混合后，控制低溶氧，再在短程硝化反硝化菌存在下进行短程硝化反硝化，得到短程硝化后的泥水混合液；
d)将步骤c)得到的短程硝化后的泥水混合液进行第二次泥水分离，分别得到含有短程硝 化反硝化菌的污泥和第二上清液；其中，所述含有短程硝 化反硝化菌的污泥用于步骤c)中的短程硝化反硝化；所述第二上清液进行回流作为步骤a)中的含有亚硝酸盐氮的液体循环使用。
5.根据权利要求4所述的厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，步骤a)中的第一待处理污水占待处理污水总量的百分含量与步骤b)中的第二待处理污水占待处理污水总量的百分含量的比例为(30wt％～50wt％)：(70wt％～50wt％)。
6.根据权利要求4所述的厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，步骤a)中所述厌氧氨氧化反应的DO小于等于0.5mg/L。
7.根据权利要求4所述的厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，步骤c)中所述控制低溶氧的DO小于等于1mg/L。
8.根据权利要求4～7任一项所述的厌氧氨氧化脱氮除磷方法，其特征在于，所述步骤d)还包括：
将第二上清液中部分液体进行回流，另一部分作为外排水排出；所述回流部分的液体占所述第二上清液总量的百分含量与所述外排水占所述第二上清液总量的百分含量的比例为(50wt％～100wt％)：(50wt％～0wt％)。
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