CN112645449B - 多级AO短程反硝化耦合Anammox结合污泥水解酸化强化脱氮除磷的装置与方法 - Google Patents
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Abstract
多级AO短程反硝化耦合Anammox结合污泥水解酸化强化脱氮除磷的装置与方法属于活性污泥法污水处理技术领域。该系统包括水箱、水泵、生化反应区、水解酸化罐等装置；多级AO分段进水管路将原水分段注入反应区，保证了原水中有机物的高效利用；在厌、缺氧区投加生物膜载体富集厌氧氨氧化菌，短程反硝化产生亚硝态氮为厌氧氨氧化菌提供底物，实现氮素自养去除；在好氧区进行硝化作用和聚磷菌好氧吸磷；二沉池中的一部分剩余污泥进入水解酸化罐中将大分子有机物转化为小分子有机物，水解酸化混合物与二沉池剩余污泥同步回流至厌氧区，小分子有机物作为优质碳源能够促进短程反硝化。该系统为城镇污水的高效、节能处理提供了一种新方法。
Description
技术领域：
本发明涉及一种基于多级AO的利用污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的短程反硝化耦合Anammox技术，属于污水生物处理领域。适用于城镇污水处理厂的高效、节能脱氮除磷过程。
背景技术：
我国的城镇污水产量逐年递增，污水中的氮、磷等污染物排放到缓流水体中会引起严重的水体富营养化现象，表现为藻类爆发、水生生态系统破坏、环流水体水质恶化等现象。城镇污水生物脱氮除磷被认为是解决水体富营养化的有效途径。目前，国内的城市城镇污水处理厂大多采用A/O、AAO、CAST、氧化沟等传统工艺，大多数的城镇污水处理厂不能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。提高污水处理厂传统工艺的脱氮除磷效果，成为现阶段城镇污水处理领域的重大需求。
城镇污水多级AO分段进水脱氮除磷工艺是目前十分具有应用潜力的污水处理工艺，其在国内外的研究与应用仍处于初期阶段，相比传统污水处理工艺具有显著的优势：(1) 原水分段进入各厌氧区或缺氧区，保证了原水中的碳源在厌氧区和缺氧区的平均分配，反硝化菌利用这部分碳源将好氧区硝化作用产生的硝态氮通过短程反硝化作用还原为亚硝态氮或全程反硝化作用直接产生氮气脱氮，这避免了好氧区异养菌对碳源的消耗，尤其适合处理国内的低C/N比城镇污水；(2)好氧区硝化液直接进入厌氧区或缺氧区，无需设置硝化液回流管道及装置，简化系统构造，节省输送动力费用；(3)厌氧区及缺氧区中发生反硝化作用产生碱度，出水直接进入好氧区，一定程度上弥补了好氧区消耗的碱度，节省了碱度物质的投加；(4)污水交替流经缺氧区和好氧区，对丝状菌的生长起到了一定的抑制作用，减小了发生污泥膨胀的风险。
短程反硝化耦合Anammox被认为是Anammox在城镇污水处理厂中应用的最具潜力的方式之一。在一定条件下，反硝化菌以污水中的有机物为电子供体、以硝态氮为电子受体，将硝态氮还原为亚硝态氮而不是直接还原为氮气，由此产生的亚硝态氮能够在缺氧条件下为Anammox菌提供必需底物，供Anammox菌进行自养脱氮。短程反硝化耦合Anammox和全程反硝化作用往往同时进行，由此形成了两条主要的脱氮通路，在实现高效脱氮的同时也保证了稳定性和较高的抗冲击负荷的能力。另外，多项研究表明，在以小分子有机物作为电子供体时，短程反硝化过程能够更好地实现与维持。
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法以多级AO分段进水模式为工艺载体，在其中实现短程反硝化耦合Anammox过程，结合了两者的优点。另外，二沉池部分剩余污泥水解酸化为生化反应区中的短程反硝化过程提供了优质小分子碳源，促进短程反硝化作用的同时一定程度上解决了城镇污水处理厂污泥处理的难题。综合来看，多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法有潜力实现城镇污水高效、节能处理。
发明内容：
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的方法，应用以下装置：原水水箱(1)、进水泵(2)、厌氧区(3)、第一缺氧区(4)、第一好氧区 (5)、第二缺氧区(6)、第二好氧区(7)、第三缺氧区(8)、第三好氧区(9)、沉淀池(10)、以及污泥水解酸化罐(11)；进水泵(2)与厌氧区(3)、第二缺氧区(6)及第三缺氧区 (8)之间通过分段进水管路(12)连接,各段进水管路均设有进水阀(14)；生化反应区由厌氧区(3)、第一缺氧区(4)、第一好氧区(5)、第二缺氧区(6)、第二好氧区(7)、第三缺氧区(8)、第三好氧区(9)依次连接组成，实际应用中每一区的格室数与体积根据运行情况灵活调整；三段缺氧区均投加有生物膜载体并安装潜水搅拌器(13)；三段好氧区均设有曝气装置(22)，曝气头经曝气管路(21)与转子流量计(23)、空气阀门(25 ) 及空气压缩机(19)相连；第三好氧区设有溢流堰，溢流堰管路经二沉池进水管(16)、二沉池进水阀(15)与二沉池中心管(18)相连，二沉池(10)出水口与出水管(17)相连；二沉池(10)与污泥水解酸化罐(11)之间连接有污泥泵(28)及污泥管道(29)，污泥水解酸化罐(11)与污泥回流总管(20)之间连接有污泥泵(27)及污泥管道(26), 污泥回流总管与厌氧区之间连接有污泥回流泵(24)将剩余污泥与污泥水解酸化混合物回流至厌氧区，其余二沉池剩余污泥通过排泥管道(30)排至污泥处理系统。
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的方法，其特征在于：
1)原水由原水水箱(1)经过进水泵(2)分别进入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)、第三缺氧区(8)，经生化反应区处理过的出水由第三好氧区(9)流出，通过二沉池进水管(15)与二沉池中心管(18)流入二沉池(10)，二沉池上清液作为出水排出，二沉池底部的部分剩余污泥经污泥管道(29)进入水解酸化罐(11)，水解酸化罐中的混合物和部分二沉池剩余污泥经污泥回流总管(20)共同回流至厌氧区，其余二沉池剩余污泥通过排泥管道(30)排至污泥处理系统。
2)多级AO分段进水系统中，原水分段进入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)和第三缺氧区(8)，保证了厌氧区和缺氧区有稳定的碳源来源。
3)厌氧区(3)中的聚磷菌摄取原水及活性污泥水解酸化混合物中的VFA合成PHAs并释磷。
4)好氧区硝化液回流将硝态氮带入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)和第三缺氧区(8)，反硝化菌利用有机物为电子供体进行短程反硝化过程为厌氧氨氧化菌提供底物亚硝态氮，实现短程反硝化耦合Anammox。
5)厌、缺氧区中投加有生物膜载体，通过潜水搅拌器(13 )使其与活性污泥混合均匀并充分接触，生物膜载体为厌氧氨氧化菌提供了富集和增殖的附着条件，厌氧氨氧化菌以原水中的氨态氮和短程反硝化过程产生的亚硝态氮为底物实现自养脱氮。
6)好氧区能够将原水中的氨氮在硝化细菌的作用下最终氧化为硝态氮，好氧区中的聚磷菌能够以自身的PHAs为电子供体，以氧气为电子受体进行好氧吸磷过程，部分富磷污泥从二沉池排出系统以实现污水中磷的去除。
7)一部分剩余污泥经污泥管道进入水解酸化罐，在厌氧条件下进行水解酸化，将大分子有机物转化为小分子有机物，水解酸化混合物与二沉池中的部分剩余污泥共同回流至厌氧区，在保证系统中稳定的污泥浓度的同时，小分子有机物作为优质碳源进一步促进短程反硝化过程。
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的方法，包括以下步骤：
将城市城镇污水处理厂二沉池剩余污泥投加至生化反应区中作为种泥，原水通过进水泵流经分段进水管路进入反应器的厌氧区、第二缺氧区和第三缺氧区，控制三段进水体积之比为4：3：3；控制剩余污泥与污泥水解酸化混合液回流比为100％-150％，污泥与污泥水解酸化液同步回流至厌氧区，保持反应器内混合悬浮固体浓度(MLSS)为4000-5000mg/L；初始阶段水解酸化罐中的污泥水解酸化作用不明显时，在原水水箱中投加碳源，使得原水 C/N比在3-5，在污泥水解酸化罐启动完成之后，停止投加碳源；通过实时监测系统监控好氧段的溶解氧(DO)，控制第一好氧区的DO为1-1.5mg/L，控制第二好氧区和第三好氧区的DO为2-3mg/L；通过控制系统各段的流量调节各段的水力停留时间(HRT)，使生化反应区的HRT保持在12-14h，HRT厌氧区：HRT缺氧区：HRT好氧区＝1：3：3；通过控制二沉池剩余污泥直接排泥量维持生化反应区中的污泥停留时间为13-15天。
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法以多级AO分段进水模式为工艺载体，在其中实现短程反硝化耦合Anammox过程，结合了两者的优点。另外，二沉池部分剩余污泥水解酸化为生化反应区中的短程反硝化过程提供了优质小分子碳源，促进短程反硝化作用的同时一定程度上解决了城镇污水处理厂污泥处理的难题。综合来看，多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法有潜力实现城镇污水高效、节能处理。
附图说明：
图1是本发明城镇污水连续流分段进水反硝化部分厌氧氨氧化耦合污泥水解酸化强化脱氮除磷系统的结构示意图。
图1中：1-原水水箱；2-进水泵；3-厌氧区；4-第一缺氧区；5-第一好氧区；6-第二缺氧区；7-第二好氧区；8-第三缺氧区；9-第三好氧区；10-沉淀池；11-污泥水解酸化罐； 12-分段进水管路；13-潜水搅拌器；14-进水阀；15-二沉池进水阀；16-二沉池进水管； 17-出水管；18-二沉池中心管；19-空气压缩机；20-污泥回流总管；21-曝气管路；22-曝气装置；23-转子流量计；24-污泥回流泵；25-空气阀门；26-污泥管道；27-污泥泵；28- 污泥泵；29-污泥管道泵。
具体实施方式
结合图1，具体说明本发明的实施方式：
1)原水由原水水箱(1)经过进水泵(2)分别进入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)、第三缺氧区(8)，经生化反应区处理过的出水由第三好氧区(9)流出，通过二沉池进水管(15)与二沉池中心管(18)流入二沉池(10)，二沉池上清液作为出水排出，二沉池底部的部分剩余污泥经污泥管道(29)进入水解酸化罐(11)，水解酸化罐中的混合物和部分二沉池剩余污泥经污泥回流总管(20)共同回流至厌氧区，其余二沉池剩余污泥通过排泥管道(30)排至污泥处理系统。
2)多级AO分段进水系统中，原水分段进入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)和第三缺氧区(8)，保证了厌氧区和缺氧区有稳定的碳源来源。
3)厌氧区(3)中的聚磷菌摄取原水及活性污泥水解酸化混合物中的VFA合成PHAs并释磷。
4)好氧区硝化液回流将硝态氮带入厌氧区(3)、第二缺氧区(6)和第三缺氧区(8)，反硝化菌利用有机物为电子供体进行短程反硝化过程为厌氧氨氧化菌提供底物亚硝态氮，实现短程反硝化耦合Anammox。
5)厌、缺氧区中投加有生物膜载体，通过潜水搅拌器(13 )使其与活性污泥混合均匀并充分接触，生物膜载体为厌氧氨氧化菌提供了富集和增殖的附着条件，厌氧氨氧化菌以原水中的氨态氮和短程反硝化过程产生的亚硝态氮为底物实现自养脱氮。
6)好氧区能够将原水中的氨氮在硝化细菌的作用下最终氧化为硝态氮，好氧区中的聚磷菌能够以自身的PHAs为电子供体，以氧气为电子受体进行好氧吸磷过程，部分富磷污泥从二沉池排出系统以实现污水中磷的去除。
7)一部分剩余污泥经污泥管道进入水解酸化罐，在厌氧条件下进行水解酸化，将大分子有机物转化为小分子有机物，水解酸化混合物与二沉池中的部分剩余污泥共同回流至厌氧区，在保证系统中稳定的污泥浓度的同时，小分子有机物作为优质碳源进一步促进短程反硝化过程。
具体步骤：
将城市城镇污水处理厂二沉池剩余污泥投加至生化反应区中作为种泥，原水通过进水泵流经分段进水管路进入反应器的厌氧区、第二缺氧区和第三缺氧区，控制三段进水体积比之比为4：3：3；控制剩余污泥与污泥水解酸化混合液回流比为100％-150％，污泥与污泥水解酸化液同步回流至厌氧区，保持反应器内混合悬浮固体浓度(MLSS)为 4000-5000mg/L；初始阶段水解酸化罐中的污泥水解酸化作用不明显时，在原水水箱中投加碳源，使得原水C/N比在3-5，在污泥水解酸化罐启动完成之后，停止投加碳源；通过实时监测系统监控好氧段的溶解氧(DO)，控制第一好氧区的DO为1-1.5mg/L，控制第二好氧区和第三好氧区的DO为2-3mg/L；通过控制系统各段的流量调节各段的水力停留时间 (HRT)，使生化反应区的HRT保持在12-14h，HRT厌氧区：HRT缺氧区：HRT好氧区＝1：3：3；通过控制二沉池剩余污泥直接排泥量维持生化反应区中的污泥停留时间为13-15天；通过控制潜水搅拌的速度使厌、缺氧区中的生物膜载体和活性污泥混合均匀、充分接触。
多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法以多级AO分段进水模式为工艺载体，在其中实现短程反硝化耦合Anammox过程，结合了两者的优点。另外，二沉池部分剩余污泥水解酸化为生化反应区中的短程反硝化过程提供了优质小分子碳源，促进短程反硝化作用的同时一定程度上解决了城镇污水处理厂污泥处理的难题。综合来看，多级AO短程反硝化耦合Anammox工艺结合污泥水解酸化混合物强化脱氮除磷的装置与方法有潜力实现城镇污水高效、节能处理。
Claims (1)
1.多级AO短程反硝化耦合Anammox结合污泥水解酸化强化脱氮除磷的方法，其特征在于，应用以下装置：原水水箱（1）中的原水经进水泵（2）和分段进水管路（12）从厌氧区（3）、第二缺氧区（6）及第三缺氧区（8）进入生化反应区；生化反应区由厌氧区（3）、第一缺氧区（4）、第一好氧区（5）、第二缺氧区（6）、第二好氧区（7）、第三缺氧区（8）、第三好氧区（9）依次连接组成；分段进水管路（12）中的各个支段进水管路均设有进水阀（14）；厌氧区（3）、第一缺氧区（4）、第二缺氧区（6）和第三缺氧区（8）均投加有生物膜载体并安装潜水搅拌器（13）；第一好氧区（5）、第二好氧区（7）和第三好氧区（9）均设有曝气装置（22），曝气装置经曝气管路（21）与转子流量计（23）、空气阀门（25）及空气压缩机（19）相连；第三好氧区（9）设有溢流堰，溢流堰管路经二沉池进水管（16）、二沉池进水阀（15）与二沉池中心管（18）相连，二沉池（10）出水口与出水管（17）相连；二沉池（10）中的活性污泥通过污泥泵（28）及污泥管道（29）被注入污泥水解酸化罐（11），污泥水解酸化产物通过污泥泵（27）及污泥管道（26）进入污泥回流总管（20）, 污泥水解酸化产物与二沉池剩余污泥通过污泥回流泵（24）和污泥回流总管（20）回流至厌氧区，二沉池剩余污泥通过排泥管道（30）排至污泥处理系统；
将城市城镇污水处理厂二沉池剩余污泥投加至生化反应区中作为种泥，厌氧区、第二缺氧区和第三缺氧区的进水体积之比为4：3：3；控制污泥回流比为100%-150%，由剩余污泥和污泥水解酸化产物组成的污泥回流进入厌氧区，保持生化反应区内混合悬浮固体浓度（MLSS）为4000-5000mg/L；水解酸化罐处于启动阶段时，在原水水箱中投加碳源，控制原水C/N比在3-5，在污泥水解酸化罐启动完成之后，停止投加碳源；通过实时监测系统监控好氧段的溶解氧DO，控制第一好氧区的DO为1-1.5mg/L，控制第二好氧区和第三好氧区的DO为2-3mg/L；通过控制装置各段的流量调节各段的水力停留时间HRT，使生化反应区的HRT保持在12-14h， HRT厌氧区： HRT缺氧区： HRT好氧区=1：3：3；通过控制二沉池剩余污泥直接排泥量维持生化反应区中的污泥停留时间为13-15天。
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| CN114506967A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-17 | 浙江省生态环境科学设计研究院 | 一种生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法 |
| CN114349161B (zh) * | 2022-01-17 | 2022-10-14 | 郑州轻工业大学 | 一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法 |
| CN115072934A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-20 | 武汉辰雨环保科技有限公司 | 集装箱式污水脱氮除磷深度处理装置 |
| CN115043495A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-13 | 武汉辰雨环保科技有限公司 | 乡村污水集装箱式a2o一体化处理装置 |
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| CN115611407B (zh) * | 2022-07-28 | 2024-04-26 | 北京工业大学 | 连续流aoa中基于羟胺与间歇曝气快速启动并维持短程硝化/厌氧氨氧化的装置与方法 |
| CN115353203A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-18 | 天津天一爱拓科技有限公司 | 一种多点配水aaaoa—mbr组合工艺脱氮除磷污水处理系统 |
| CN115286107A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-04 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种通过铁盐反硝化强化短程反硝化厌氧氨氧化工艺实现城镇污水脱氮除磷的装置与方法 |
| CN115745166B (zh) * | 2022-10-19 | 2024-04-19 | 北京工业大学 | 基于液体单向流动的升流式好氧/缺氧系统强化城市污水脱氮同步污泥减量的装置和方法 |
| CN115745161B (zh) * | 2022-11-05 | 2024-04-26 | 北京工业大学 | 将基于悬浮污泥的城市污水脱氮传统工艺改造为纯生物膜pda脱氮工艺的装置与方法 |
| CN115893654A (zh) * | 2022-11-05 | 2023-04-04 | 北京工业大学 | 利用剩余污泥发酵上清液在pda-mbbr中实现城市污水深度脱氮的装置与方法 |
| CN116102172B (zh) * | 2023-04-17 | 2023-07-11 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种耦合资源回收的污水处理系统及工艺 |
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| CN117228841B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-02-09 | 北京华益德环境科技有限责任公司 | 一种侧流颗粒化连续流好氧颗粒污泥处理装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609650A (zh) * | 2015-01-01 | 2015-05-13 | 北京工业大学 | 一种剩余污泥发酵耦合双污泥反硝化除磷脱氮的装置和方法 |
| CN105217786A (zh) * | 2015-10-25 | 2016-01-06 | 北京工业大学 | 基于deamox强化改良分段进水a2/o工艺生物脱氮除磷的装置与方法 |
| CN106830324A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-13 | 北京工业大学 | 一种分段进水a2/o工艺强化生物脱氮除磷的装置与方法 |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609650A (zh) * | 2015-01-01 | 2015-05-13 | 北京工业大学 | 一种剩余污泥发酵耦合双污泥反硝化除磷脱氮的装置和方法 |
| CN105217786A (zh) * | 2015-10-25 | 2016-01-06 | 北京工业大学 | 基于deamox强化改良分段进水a2/o工艺生物脱氮除磷的装置与方法 |
| CN106830324A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-13 | 北京工业大学 | 一种分段进水a2/o工艺强化生物脱氮除磷的装置与方法 |
| CN112174316A (zh) * | 2020-07-20 | 2021-01-05 | 北京工业大学 | 一种连续流工艺主流发酵同步脱氮除磷的装置与方法 |
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