CN113415881B - 以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置与方法 - Google Patents

以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置与方法 Download PDF

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Abstract

以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置与方法，属于污水处理领域。装置包括一个短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器和一个旁侧颗粒污泥处理反应器。通过向旁侧处理反应器中投加CaCl2和磷酸盐，形成羟基磷灰石促进厌氧氨氧化污泥由絮体到颗粒污泥的转变，经过一定时期的培养之后，污泥明显颗粒化，不仅提高了其沉降性能，而且有利于厌氧氨氧化细菌的持留与高度富集，从而提高其脱氮贡献率，降低能源消耗。同时污泥中磷酸盐含量提高至20％以上，可以通过定期排泥实现重要资源磷的回收。

Description

以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步 磷回收的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的工艺技术，属于污水生物处理领域。
背景技术
水环境污染问题是现今社会经济发展、人民生活水平提高的重要影响因素，其中由氮、磷过量引起的水体富营养化问题不仅未得到解决，而且有日趋严重的趋势，因此，脱氮除磷已成为当今污水处理领域的重大课题。随着当今社会快速发展和全球对环境问题的高度关注，虽然污水处理量不断增多，污染物排放标准却日趋严格，传统污水处理方法难以满足达标排放的技术需求。鉴于此，现阶段迫切需求脱氮除磷效率高、运行性能稳定、能源消耗低及二次污染风险小的新型污水脱氮除磷技术。
厌氧氨氧化工艺是迄今为止最经济、节能的污水脱氮工艺。然而，目前厌氧氨氧化工艺主要应用于高氨氮废水脱氮，对于低浓度废水，如城市生活污水，短程硝化的方法仍存在难以有效抑制和淘洗NOB的实际问题，出水中不可避免含有不同程度的NO3 --N，使厌氧氨氧化脱氮效果不理想。因此，稳定的NO2 --N来源是厌氧氨氧化工艺在实际中推广应用的瓶颈问题。基于反硝化过程产生的NO2 --N为厌氧氨氧化提供基质NO2 --N，Kalyuzhnyi等提出将反硝化与厌氧氨氧化过程相结合，建立短程反硝化氨氧化工艺，进一步拓展了厌氧氨氧化工艺的应用范围，为污水脱氮提出了具有一定应用潜力的新技术。
近年来，由于采矿成本和主要出口国数量减少等若干不同因素，磷肥价格飙升。因此，磷的回收已成为一个世界性的问题。可用磷主要来自天然磷矿，不久的将来将枯竭，剩余磷矿质量逐渐下降，开采成本增加。据报道，约10％的开采磷最终进入废水中。在全球范围内，市政污水处理厂每年约有130万吨污水进行处理。仅国内垃圾流就能满足全球磷需求的15～20％。换句话说，从污水中有效回收磷被认为是解决磷问题的解决方案之一。
基于以上主流城市污水处理中面临的问题和挑战，本发明将厌氧氨氧化工艺与磷回收工艺相结合，创新性地将短程反硝化厌氧氨氧化技术与磷回收工艺相耦合，而且通过投加氯化钙溶液，与污水中的磷酸盐形成羟基磷灰石形成晶核，不仅促进了厌氧氨氧化细菌的富集和稳定持留，同时实现磷资源的回收利用，为城市污水深度处理提供了稳定高效的新技术，促进厌氧氨氧化工艺在污水处理中的推广应用。本研究为城市污水深度处理及节能降耗提供必要的理论基础和技术支撑，具有重要研究意义与应用价值。
发明内容
针对厌氧氨氧化细菌底物来源不稳定，受溶解氧等外部环境影响而难以富集和持留的特点，本发明提出通过分段进水短程反硝化的方式，为厌氧氨氧化细菌提高充足的底物。同时通过旁侧处理促进钙磷结晶的形成，将以羟基磷灰石为主的钙磷结晶作为晶核，快速形成颗粒状污泥，有效富集和持留厌氧氨氧化细菌。另一方面，通过形成羟基磷灰石，使得污泥中磷含量大大提高，为进一步的磷资源回收提供了良好的前提条件。
本发明基于产亚硝酸盐短程反硝化技术、厌氧氨氧化自养脱氮技术、羟基磷灰石沉淀磷回收技术，提供了以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的工艺方法，实现了城市低C/N比生活污水深度高效脱氮除磷以及污泥资源化利用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置，其特征在于，包括进水箱(1)、蠕动泵(2)、气泵(3)、转子流量计(3-1)、曝气盘(3-2)、短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(4)、搅拌装置(4-1)、进水口(4-2)、出水口(4-3)、进泥口(4-4)、排泥口(4-5)、加药箱(4-6)、加药泵(4-7)、加热棒(4-8)、温度控制器(4-9)、WTW主机(5)、溶解氧监测探头(5-1)、PH监测探头(5-2)、旁侧处理反应器(6)、磁力搅拌器(6-1)、旁侧处理装置进水泵(6-2)、旁侧处理装置出水泵(6-3)、中间水箱(6-4)、蠕动泵(6-5)、出水水箱(7)、排水阀(7-1)、旁侧反应器出水水箱(8)、排水阀(8-1)；
城市生活污水通过进水蠕动泵(2)与短程反硝化厌氧氨氧化反应器的进水口(4-2)相连，旁侧处理反应器(6)通过蠕动泵与短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)相连，中间水箱(6-4)通过蠕动泵(6-5)与旁侧处理反应器(6)相连。
应用所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)工艺启动：
1.1)短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的启动：接种城市污水处理厂直接加入短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)，进泥结束后保证反应器内污泥浓度为3-5g/L。通过溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)实时监测和读取反应器内混合液的pH和DO值。进水为城市生活污水，进水COD：150-250mg/L，NH4 +-N：35-60mg/L，C/N为3-4。生活污水进水箱(1)中的生活污水首先泵入到短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中，第一段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)体积的30％。随后进行1-1.5h的厌氧搅拌，厌氧搅拌结束后，开始曝气，控制气体流量计(3-1)曝气2-3h，溶解氧在1.5-3mg/L，使反应器中的氨氮全部转化为硝酸盐氮；随后再从生活污水进水箱中泵入的生活污水进入反应器中，第二段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)体积的20％，使得第二次进水之后反应器内硝酸盐氮与氨氮的质量浓度之比为1.2-1.5。之后进行3-4h的缺氧搅拌，沉淀30-40min后通过排水阀(7-1)排出上清液至出水箱(7)中，排水比为50％。当好氧末的氨氮小于1mg/L时，投加浓度为6-8g/L厌氧氨氧化污泥，使反应器内污泥浓度为5-7g/L，同时延长缺氧段时间至4-6h。当出水的总氮去除率达到60％，观察到缺氧区氨氮硝氮同步去除并且通过厌氧氨氧化途径去除的总氮占原水总氮的20％以上时，认为短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)启动成功。通过每天排泥控制短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)污泥龄为25d-30d，通过加热棒(4-8)加热控制系统运行温度为25-30℃。
1.2)旁侧处理反应器的启动：短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)启动成功之后，将缺氧1-2h后的泥水混合物通过排泥泵(6-2)排入25％至旁侧处理反应器(6)。调整短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)第一次进水占反应器体积的15％，第二次进水占10％，调整曝气量使得溶解氧在1.2-2.3mg/L。与此同时，通过加药箱(4-6)向短程反硝化厌氧氨氧化反应器中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在72-80mg/L。中间水箱(6-4)中为含有氨氮、亚硝态氮、氯化钙与磷酸盐的配水，配水中磷酸盐含量18-20mg/L，配水中Ca离子与磷酸盐的质量浓度之比5，氨氮在30-40mg/L、亚硝态氮为39.6-52.8mg/L，控制氨氮与亚硝态氮的比值在1.32。控制pH在8～8.5的范围内，通过进水泵(6-5)进入旁侧处理反应器(6)中，缺氧搅拌7h，沉淀1h后排出上清液至旁侧反应器出水箱(8)，排水比为50％。水力停留时间为8h。当旁侧处理反应器(6)中污泥平均粒径大于500μm，并且厌氧氨氧化活性大于等于2mgN/h/gVss时认为旁侧处理反应器(6)的启动成功。
2)稳定运行：在旁侧处理过程中，短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)第一次进水占反应器体积的15％，第二次进水占10％，溶解氧在1.2-2.3mg/L。与此同时，通过加药箱(4-6)向短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在24-30mg/L。旁侧处理反应器每天运行3个周期，每周期8h，包括缺氧搅拌7h，沉淀1h。在旁侧处理17-20周期后，通过旁侧处理排泥泵(6-3)将缺氧7h的泥水混合物泵回处于缺氧1-2h的短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中，从而完成一次完整的旁侧处理，随后开始下一次的旁侧处理过程，稳定运行过程中，系统运行温度为25-30℃。
本发明提供的以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置与方法，具有以下优势：：
1)本发明通过投加药剂,形成羟基磷灰石沉淀，不仅能够回收宝贵的磷资源,同时有利于厌氧氨氧化菌以沉淀物为晶核形成颗粒污泥，从而使厌氧氨氧化菌得到持留与富集,最终提高处理系统的脱氮性能和运行的稳定性；
2)本发明通过分段进水实现短程反硝化不仅充分利用了原水中的有机碳源，而且为厌氧氨氧化细菌提供了稳定的亚硝酸盐作为底物，促进厌氧氨氧化菌发挥作用。同时该工艺还具有节省外加碳源和曝气等优点，实现了污水处理的节能降耗；
3)本发明通过旁侧处理在碱性环境中强化钙离子与磷酸根离子不断形成羟基磷灰石沉淀，产生的羟基磷灰石沉淀不仅促进污泥颗粒化并且作为晶核载体使得厌氧氨氧化细菌富集生长，脱氮效率提升至90％以上，同时厌氧氨氧化作用的脱氮贡献率提高至50～60％，并且污泥颗粒化现象明显。通过排泥控制反应器中的污泥浓度在8.0g/L，污泥中磷酸盐含量在20％以上，可以成为磷肥的重要原料；
4)该方法装置简单、运行灵活，可操作性强，适用于已建成城市污水处理厂的升级改造，并且适用于低碳氮比的城市生活污水的处理。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图：
1—进水箱，2—蠕动泵，3—气泵，4—短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，5—WTW主机，6—旁侧处理反应器，7—出水水箱，8—旁侧反应器出水水箱，3-1—转子流量计，3-2—曝气盘，4-1—搅拌装置，4-2—进水口，4-3—出水口，4-4—进泥口，4-5—排泥口，4-6—加药箱，4-7—加药泵，4-8—加热棒，4-9—温度控制器，5-1—溶解氧监测探头，5-2—PH监测探头，6-1—磁力搅拌器，6-2—旁侧处理装置进水泵，6-3—旁侧处理装置出水泵，6-4—中间水箱，6-5—蠕动泵，7-1—排水阀，8-1—排水阀
具体实施方式
结合附图及实施实例详细说明本发明方案。
羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的装置，其特征在于，包括进水箱(1)、蠕动泵(2)、气泵(3)、转子流量计(3-1)、曝气盘(3-2)、短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(4)、搅拌装置(4-1)、进水口(4-2)、出水口(4-3)、进泥口(4-4)、排泥口(4-5)、加药箱(4-6)、加药泵(4-7)、加热棒(4-8)、温度控制器(4-9)、WTW主机(5)、溶解氧监测探头(5-1)、PH监测探头(5-2)、旁侧处理反应器(6)、磁力搅拌器(6-1)、旁侧处理装置进水泵(6-2)、旁侧处理装置出水泵(6-3)、中间水箱(6-4)、蠕动泵(6-5)、出水水箱(7)、排水阀(7-1)、旁侧反应器出水水箱(8)、排水阀(8-1)；城市生活污水通过进水蠕动泵(2)与短程反硝化厌氧氨氧化反应器的进水口(4-2)相连，旁侧处理反应器(6)通过蠕动泵与短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)相连，中间水箱(6-4)通过蠕动泵(6-5)与旁侧处理反应器(6)相连；
按照权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)工艺启动：
1.1)短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的启动：接种城市污水处理厂直接加入短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)，进泥结束后保证反应器内污泥浓度为3-5g/L。通过溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)实时监测和读取反应器内混合液的pH和DO值。进水为城市生活污水，进水COD：150-250mg/L，NH4 +-N：35-60mg/L，C/N为3-4。生活污水进水箱(1)中的生活污水首先泵入到短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中，第一段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)体积的30％。随后进行1.5h的厌氧搅拌；厌氧搅拌结束后，开始曝气，控制气体流量计(3-1)曝气3h，溶解氧在2.5-3mg/L，使反应器中的氨氮全部转化为硝酸盐氮；随后再从生活污水进水箱中泵入的生活污水进入反应器中，第二段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)体积的20％，使得第二次进水之后反应器内硝酸盐氮与氨氮质量浓度之比为1.32。之后进行4h的缺氧搅拌，沉淀40min后通过排水阀(7-1)排出上清液至出水箱(7)中，排水比为50％。当好氧末的氨氮小于1mg/L时，投加浓度为7g/L厌氧氨氧化污泥，使反应器内污泥浓度为6g/L，同时延长缺氧段时间至6h。当出水的总氮去除率达到60％，观察到缺氧区氨氮硝氮同步去除并且通过厌氧氨氧化途径去除的总氮占原水总氮的20％以上时，认为短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)启动成功。通过每天排泥控制短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(4)污泥龄为25d，通过加热棒(4-8)加热控制系统运行温度为25℃。
1.2)旁侧处理反应器的启动：短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)启动成功之后，将缺氧1h后的泥水混合物通过排泥泵(6-2)排入25％至旁侧处理反应器(6)。调整短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)第一次进水占反应器体积的15％，第二次进水占10％，调整曝气量使得溶解氧在1.5mg/L。与此同时，通过加药箱(4-6)向短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在80mg/l。中间水箱(6-4)中为含有氨氮、亚硝态氮、氯化钙与磷酸盐的配水，配水中磷酸盐质量浓度为20mg/L，配水中Ca离子与磷酸盐的质量浓度之比4，氨氮在35mg/L、亚硝态氮为46.2mg/L，控制氨氮与亚硝态氮的比值在1.32。控制PH在8.2～8.5的范围内，通过进水泵(6-5)进入旁侧处理反应器(6)中，缺氧搅拌7h，沉淀1h后排出上清液至旁侧反应器出水箱(8)，排水比为50％。水力停留时间为8h。当旁侧处理反应器(6)中污泥平均粒径大于500μm，并且厌氧氨氧化活性大于等于2mgN/h/gVss时认为旁侧处理反应器(6)的启动成功。
2)稳定运行：系统的稳定运行：在旁侧处理过程中，短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)第一次进水占反应器体积的15％，第二次进水占10％，调整曝气量使得溶解氧在1.8mg/L。与此同时，通过加药箱(4-6)向短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在24-30mg/L。旁侧处理反应器(6)每天运行3个周期，每周期8h，包括缺氧搅拌7h，沉淀1h。在旁侧处理18周期后，通过旁侧处理排泥泵(6-3)将缺氧7h的泥水混合物泵回处于缺氧1h的短程反硝化厌氧氨氧化反应器(4)中，从而完成一次完整的旁侧处理，随后开始下一次的旁侧处理过程，稳定运行过程中，系统运行温度为25-30℃。

Claims (1)

1.以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥实现生活污水自养脱氮同步磷回收的方法，其特征在于，该方法所用装置包括进水箱（1）、短程反硝化厌氧氨氧化反应器进水蠕动泵（2）、气泵（3）、气体流量计（3-1）、曝气盘（3-2）、短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）、搅拌装置（4-1）、进水口（4-2）、出水口（4-3）、进泥口（4-4）、排泥口（4-5）、加药箱（4-6）、加药泵（4-7）、加热棒（4-8）、温度控制器（4-9）、WTW主机（5）、溶解氧监测探头（5-1）、PH监测探头（5-2）、旁侧处理反应器（6）、磁力搅拌器（6-1）、旁侧处理反应器进水泵（6-2）、旁侧处理反应器出水泵（6-3）、中间水箱（6-4）、旁侧处理反应器蠕动泵（6-5）、出水水箱（7）、短程反硝化厌氧氨氧化反应器排水阀（7-1）、旁侧反应器出水水箱（8）、旁侧处理反应器排水阀（8-1）；城市生活污水通过短程反硝化厌氧氨氧化反应器进水蠕动泵（2）与短程反硝化厌氧氨氧化反应器的进水口（4-2）相连，旁侧处理反应器（6）通过旁侧处理反应器进水泵（6-2）与短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）相连，中间水箱（6-4）通过旁侧处理反应器蠕动泵（6-5）与旁侧处理反应器（6）相连；
包括如下步骤：
1）工艺启动：
1.1）短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的启动：接种城市污水处理厂污泥直接加入短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4），进泥结束后保证反应器内污泥浓度为3-5g/L；通过溶解氧监测探头（5-1）、pH监测探头（5-2）实时监测和读取反应器内混合液的pH和DO值；进水为城市生活污水，进水COD：150-250mg/L，NH4+-N：35-60mg/L，C/N为3-4；进水箱（1）中的生活污水首先泵入到短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）中，第一段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）体积的30%；随后进行1-1.5h的厌氧搅拌，厌氧搅拌结束后，开始曝气，控制气体流量计（3-1）曝气2-3h，溶解氧在1.5-3mg/L，使反应器中的氨氮全部转化为硝酸盐氮；随后再从生活污水进水箱中泵入的生活污水进入反应器中，第二段进水占短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）体积的20%，使得第二次进水之后反应器内硝酸盐氮与氨氮的质量浓度之比为1.2-1.5；之后进行3-4h的缺氧搅拌，沉淀30-40min后通过短程反硝化厌氧氨氧化反应器排水阀（7-1）排出上清液至出水水箱（7）中，排水比为50%；当好氧末的氨氮小于1mg/L时，投加浓度为6-8g/L厌氧氨氧化污泥，使反应器内污泥浓度为5-7g/L，同时延长缺氧段时间至4-6h；当出水的总氮去除率达到60%，观察到缺氧区氨氮硝氮同步去除并且通过厌氧氨氧化途径去除的总氮占原水总氮的20%以上时，认为短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）启动成功；通过每天排泥控制短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）污泥龄为25d-30d，通过加热棒（4-8）加热控制系统运行温度为25-30℃;
1.2）旁侧处理反应器的启动：短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）启动成功之后，将缺氧1-2h后的泥水混合物通过旁侧处理反应器进水泵（6-2）排入25%至旁侧处理反应器（6）；调整短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）第一次进水占反应器体积的15%，第二次进水占10%，调整曝气量使得溶解氧在1.2-2.3mg/L；与此同时，通过加药箱（4-6）向短程反硝化厌氧氨氧化反应器中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在72-80mg/L；中间水箱（6-4）中为含有氨氮、亚硝态氮、氯化钙与磷酸盐的配水，配水中磷酸盐含量18-20mg/L，配水中Ca离子与磷酸盐的质量浓度之比5，氨氮在30-40mg/L、亚硝态氮为39.6-52.8mg/L，控制氨氮与亚硝态氮的比值在1.32；控制pH在8~8.5的范围内，通过旁侧处理反应器加药泵（6-5）进入旁侧处理反应器（6）中，缺氧搅拌7h，沉淀1h后排出上清液至旁侧反应器出水水箱（8），排水比为50%；水力停留时间为8h；当旁侧处理反应器（6）中污泥平均粒径大于500μm，并且厌氧氨氧化活性大于等于2mgN/h/gVss时认为旁侧处理反应器（6）的启动成功；
2）稳定运行：在旁侧处理过程中，短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）第一次进水占反应器体积的15%，第二次进水占10%，溶解氧在1.2-2.3mg/L；与此同时，通过加药箱（4-6）向短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）中投加CaCl2，控制Ca离子浓度在24-30mg/L；旁侧处理反应器每天运行3个周期，每周期8h，包括缺氧搅拌7h，沉淀1h；在旁侧处理17-20周期后，通过旁侧处理反应器出水泵（6-3）将缺氧7h的泥水混合物泵回处于缺氧1-2h的短程反硝化厌氧氨氧化反应器（4）中，从而完成一次完整的旁侧处理，随后开始下一次的旁侧处理过程，稳定运行过程中，系统运行温度为25-30℃。
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CN114988577B (zh) * 2022-06-24 2023-07-28 北京工业大学 一种通过硅藻土的投加快速启动短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物脱氮的装置和方法
CN115403141B (zh) * 2022-09-02 2023-06-27 中国科学院城市环境研究所 一种快速培养厌氧氨氧化颗粒污泥的方法
CN115571984A (zh) * 2022-11-01 2023-01-06 北京工业大学 从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置与方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005238166A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Kurita Water Ind Ltd 嫌気的アンモニア酸化処理方法
CN105152327B (zh) * 2015-09-30 2017-11-24 杭州师范大学 具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法
KR102164624B1 (ko) * 2017-04-18 2020-10-12 두산중공업 주식회사 하수 처리용 질소제거 반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템
CN107032506B (zh) * 2017-05-24 2020-02-11 北京工业大学 分段出水短程硝化-Anammox/反硝化处理生活污水的装置和方法
CN110240348A (zh) * 2018-03-09 2019-09-17 上海世浦泰膜科技有限公司 一种结合mbr的厌氧氨氧化污水处理工艺
CN109081436A (zh) * 2018-08-15 2018-12-25 杭州师范大学 一种老龄化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器废弃污泥的回用方法
CN109809562B (zh) * 2019-03-18 2021-07-23 北京工业大学 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

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