CN114477652B - 一种城市污水深度处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种城市污水深度处理系统和方法。本发明的城市污水深度处理系统包括AAO系统、中间沉淀池、污泥发酵系统、BCO系统和厌氧氨氧化系统，AAO系统的进水口与原水箱连通，AAO系统的出水口与中间沉淀池的进水口连通，中间沉淀池的出水口与BCO系统的进水口连通，中间沉淀池的污泥出口与污泥发酵系统的进泥口连通，污泥发酵系统中污泥发酵液储存箱的排液口与BCO系统的进水口连通，BCO系统的出水口与厌氧氨氧化系统的进水口连通。本发明的城市污水深度处理系统和方法工艺流程简单，能够解决短程硝化‑厌氧氨氧化与生物除磷较难共存等问题，实现了氮磷同步深度去除，兼具短程硝化和厌氧氨氧化等优势。
Description
技术领域
本发明涉及城市污水处理技术领域，尤其是涉及一种城市污水深度处理系统和方法。
背景技术
城市污水是城市地区范围内的生活污水、工业废水和径流污水，一般由城市管渠汇集并应经城市污水处理厂进行处理后排入水体。城市污水中含有大量的有机物、悬浮物、氮和磷，其中氮、磷含量是重要的污水水质指标之一，在污水生化处理过程中微生物的新陈代谢需要消耗一定量的氮、磷，若氮、磷排入到水体中，将会导致水体中藻类的超量增长，进而造成富营养化等问题。
目前，针对城市污水的处理方法主要包括活性污泥法、生物膜法、AAO法等。活性污泥法是将城市污水与活性污泥在曝气池形成混合液，通过曝气设备充入空气，使污水中的有机物、氧气同微生物充分接触反应，利用活性污泥中的微生物氧化分解有机物；生物膜法的主要特点将微生物附着在介质滤料表面形成生物膜，污水与生物膜接触后，溶解的有机污染物被生物膜中的微生物吸附转化，污水得到净化；AAO法是厌氧、缺氧和好氧的简称，其中缺氧段可进行脱氮，厌氧段可进行除磷，AAO法要求污水充分曝气，以使含氮有机物充分硝化，因此曝气时间和鼓风量大大增加。
我国城市污水C/N较低，不利于脱氮除磷工艺的运行，现有的城市污水处理厂普遍存在运行成本高、剩余污泥产量大、出水氮磷含量高等问题。鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市污水深度处理系统和方法，其工艺流程简单，能够解决短程硝化-厌氧氨氧化与生物除磷较难共存等问题，实现了氮磷同步深度去除，兼具短程硝化和厌氧氨氧化等优势。
本发明提供一种城市污水深度处理系统，包括AAO系统、中间沉淀池、污泥发酵系统、BCO系统和厌氧氨氧化系统，AAO系统的进水口与原水箱连通，AAO系统的出水口与中间沉淀池的进水口连通，中间沉淀池的出水口与BCO系统的进水口连通，中间沉淀池的污泥出口与污泥发酵系统的进泥口连通，污泥发酵系统中污泥发酵液储存箱的排液口与BCO系统的进水口连通，BCO系统的出水口与厌氧氨氧化系统的进水口连通。
进一步地，AAO系统包括依次设置并连通的厌氧反应区、缺氧反应区和微好氧反应区，在厌氧反应区和缺氧反应区分别设有搅拌器，在微好氧反应区设有曝气装置和转子流量计。
进一步地，缺氧反应区包括依次设置并连通的第一缺氧反应区、第二缺氧反应区和第三缺氧反应区；AAO系统中厌氧反应区、缺氧反应区和微好氧反应区之间的体积比为1：3：1。
进一步地，在中间沉淀池上设有污泥回流口，污泥回流口与AAO系统的厌氧反应区连通。
进一步地，BCO系统包括依次设置并连通的生物接触氧化反应区和第一沉淀区，生物接触氧化反应区包括三个依次设置并连通的好氧区，在每一好氧区分别设有曝气装置和转子流量计，在第一沉淀区设有第一溢流管和第一回流口，第一溢流管的出水口与厌氧氨氧化系统连通，第一回流口的出水口与AAO系统的缺氧反应区连通。
进一步地，厌氧氨氧化系统包括依次设置并连通的厌氧氨氧化反应区和第二沉淀区，在厌氧氨氧化反应区设有搅拌器，在第二沉淀区设有第二溢流管和第二回流口，第二回流口的出水口与厌氧氨氧化反应区连通。
进一步地，在BCO系统的生物接触氧化反应区中设有悬浮空心环填料；在厌氧氨氧化系统的厌氧氨氧化反应区中设有聚氨酯海绵填料，在聚氨酯海绵填料上接种有厌氧氨氧化菌。
本发明还提供一种城市污水深度处理方法，采用上述城市污水深度处理系统对城市污水进行深度处理。
进一步地，本发明的城市污水深度处理方法，包括：将城市污水送至AAO系统进行处理，AAO系统出水经中间沉淀池沉淀后进入BCO系统进行处理，待AAO系统和BCO系统稳定运行后，启动污泥发酵系统将污泥发酵液送至BCO系统，BCO系统出水进入厌氧氨氧化系统进行处理。
进一步地，将中间沉淀池中的部分污泥回流至AAO系统的厌氧反应区；将BCO系统沉淀区中的部分硝化液回流至AAO系统的缺氧反应区；将厌氧氨氧化系统沉淀区中的部分混合液回流至厌氧氨氧化系统的厌氧氨氧化反应区。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明的系统和方法兼具短程硝化和厌氧氨氧化的优点，不但具有节省碳源、节约成本、产泥量少等优势，同时通过耦合厌氧氨氧化过程，使BCO段出水中的亚硝态氮及硝态氮进一步得到去除，达到深度脱氮的目的；
2、本发明的系统和方法利用反硝化除磷技术真正实现了“一碳两用”，不仅解决了反硝化菌及聚磷菌对碳源的竞争问题，节省了约50％的碳耗，同时能够将硝态氮或亚硝态氮作为电子受体，减少了曝气能耗；
3、本发明的系统和方法利用污泥发酵液实现短程硝化，在节省曝气量的同时，亚硝态氮的积累还能够为后续厌氧氨氧化提供底物；
4、在本发明的系统和方法中，污泥发酵液中残留的有机物能够在一定程度上通过硝化液回流补充AAO系统缺氧反应区反硝化所需的碳源，此外以污泥发酵液作为碳源的系统具有较高的脱氮效率；
5、本发明的系统和方法采用连续流反应器，流程简单且容易控制，处理效率高，出水水质好，此外BCO及厌氧氨氧化反应区采用挂膜填料，能够有效持留微生物，且污泥产量少；
6、本发明利用污泥发酵系统产生的上清液实现部分短程硝化，结合前置AAO反硝化除磷过程以及后续厌氧氨氧化过程，达到了城市污水深度脱氮除磷的目的，整个工艺流程简单，能够解决短程硝化-厌氧氨氧化与生物除磷较难共存等问题，进而实现氮磷同步深度去除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施方式的城市污水深度处理系统的结构示意图。
附图标记说明：
1：进水；2：原水箱；3：厌氧反应区；4：缺氧反应区；5：微好氧反应区；6：中间沉淀池；7：生物接触氧化反应区；8：第一沉淀区；9：厌氧氨氧化反应区；10：第二沉淀区；11：出水；12：污泥发酵罐；13：污泥发酵液储存箱；14：搅拌器；15：气泵；16：转子流量计；17：第一进水泵；18：第一回流泵；19：第二回流泵；20：进泥泵；21：第二进水泵；22：进液泵；23：第三回流泵；24：曝气头；25：悬浮空心环填料；26：溢流管；27：聚氨酯海绵填料。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合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。
实施例1
如图1所示，本实施例的城市污水深度处理系统包括AAO系统、中间沉淀池6、污泥发酵系统、BCO系统和厌氧氨氧化系统，AAO系统的进水口与原水箱2连通，AAO系统的出水口与中间沉淀池6的进水口连通，中间沉淀池6的出水口与BCO系统的进水口连通，中间沉淀池6的污泥出口与污泥发酵系统的进泥口连通，污泥发酵系统中污泥发酵液储存箱的排液口与BCO系统的进水口连通，BCO系统的出水口与厌氧氨氧化系统的进水口连通。
原水箱2设置在AAO系统的前端，原水箱2作为进水1的储存装置，其上端设置有出水口，原水箱2通过第一进水泵17与AAO反应器连通。可以理解，AAO系统包括依次设置并连通的厌氧反应区3、缺氧反应区4和微好氧反应区5，厌氧反应区3、缺氧反应区4和微好氧反应区5可以相邻设置并通过连接孔连通，各区连接孔的位置可以上下错位排列，例如厌氧反应区3的进水连接孔可以设置在厌氧反应区3的一侧下端，此时厌氧反应区3的出水连接孔可以设置在厌氧反应区3的另一侧上端，厌氧反应区3的出水连接孔即为缺氧反应区4的进水连接孔，此时缺氧反应区4的出水连接孔可以设置在缺氧反应区4的另一侧下端，各区的连接孔按照此方式依次上下错位排列。
AAO系统的缺氧反应区4可以包括依次设置并连通的第一缺氧反应区、第二缺氧反应区和第三缺氧反应区，第一缺氧反应区、第二缺氧反应区和第三缺氧反应区可以相邻设置并通过上下错位排列的连接孔连通，此时整个AAO系统分为5格，其中厌氧反应区3、缺氧反应区4和微好氧反应区5之间的体积比为1：3：1。此外，在厌氧反应区3和缺氧反应区4分别设有搅拌器14，在微好氧反应区5设有曝气装置和转子流量计16；曝气装置用于对微好氧反应区5进行曝气，对其结构不作严格限制，例如可以在微好氧反应区5底部设置有曝气头24，曝气头24可与气泵15相连。
中间沉淀池6的上端设有与AAO系统连通的进水口和与BCO系统连通的出水口，AAO系统通过进水口进入中间沉淀池6，经中间沉淀池6沉淀后的出水经出水口通过第二进水泵21送至BCO系统；同时，中间沉淀池6的下端设有与污泥发酵系统连通的污泥出口，沉淀形成的污泥经污泥出口通过进泥泵20送至污泥发酵系统。特别是，在中间沉淀池6底部还设有污泥回流口，污泥回流口与AAO系统的厌氧反应区3连通，通过第一回流泵18将中间沉淀池6中的部分污泥回流至AAO系统的厌氧反应区3。
污泥发酵系统包括依次设置并连通的污泥发酵罐12和污泥发酵液储存箱13，在污泥发酵罐12上设置有进泥口和排泥口，中间沉淀池6产生的剩余污泥通过进泥泵20泵入污泥发酵罐12中，发酵产生的污泥发酵物经离心处理后取其上清液储存在污泥发酵液储存箱13中，并通过进液泵22泵入BCO系统。
BCO系统包括依次设置并连通的生物接触氧化反应区7和第一沉淀区8，在生物接触氧化反应区7中可以设置悬浮空心环填料25，生物接触氧化反应区7可以包括三个依次设置并连通的好氧区，此时生物接触氧化反应区7分为3格，各区可以相邻设置并通过上下错位排列的连接孔连通，在每一好氧区分别设有曝气装置和转子流量计16，在第一沉淀区8设有第一溢流管26和第一回流口，第一溢流管26的出水口与厌氧氨氧化系统连通，第一回流口的出水口与AAO系统的缺氧反应区4连通。
厌氧氨氧化系统包括依次设置并连通的厌氧氨氧化反应区9和第二沉淀区10，厌氧氨氧化反应区9可以相邻设置在第一沉淀区8的后端，在厌氧氨氧化反应区9中设有聚氨酯海绵填料27，在聚氨酯海绵填料27上接种有厌氧氨氧化菌，在厌氧氨氧化反应区9设有搅拌器14，在第二沉淀区10设有第二溢流管26和第二回流口，第二回流口的出水口与厌氧氨氧化反应区9连通。
本实施例的城市污水深度处理系统主要包括原水箱2、AAO系统(主要包括厌氧反应区3、缺氧反应区4及微好氧反应区5)、中间沉淀池6、BCO系统(主要包括生物接触氧化反应区7和第一沉淀区8)、厌氧氨氧化系统(主要包括厌氧氨氧化反应区9和第二沉淀区10)、污泥发酵系统(主要包括污泥发酵罐12和污泥发酵液储存箱13)。原水箱2上端设有出水口，通过第一进水泵17与AAO系统的厌氧反应区3连通，AAO反应器均分为5格，其中厌氧反应区3、缺氧反应区4及微好氧反应区5的体积比为1：3：1；微好氧反应区5及生物接触氧化反应区7的底部均设置有曝气头24，曝气头24与气泵15相连，并配有转子流量计16，生物接触氧化反应区7分为3格，其中放置有悬浮空心环填料25；中间沉淀池6的底部设置有污泥回流口，部分污泥通过第一回流泵18回流至厌氧反应区3；厌氧氨氧化反应区9内部设置有已接种厌氧氨氧化菌的聚氨酯海绵填料27；第一沉淀区8及第二沉淀区10内部均设置有溢流管26，底部均设置有回流口，其中第一沉淀区8的部分硝化液通过第二回流泵19回流至缺氧反应区4的第一格，第二沉淀区10的部分混合液通过第三回流泵23回流至厌氧氨氧化反应区9；污泥发酵罐12上设置有进泥口和排泥口，中间沉淀池6产生的剩余污泥通过进泥泵20泵入污泥发酵罐12中，发酵产生的污泥发酵物经离心处理后取其上清液储存在污泥发酵液储存箱13中，并通过进液泵22与生物接触氧化反应区7相连；进水1依次经过厌氧反应区3、缺氧反应区4及微好氧反应区5流入至中间沉淀池6，其出水通过第二进水泵21再经过生物接触氧化反应区7、第一沉淀区8、厌氧氨氧化反应区9及第二沉淀区10作为最终出水11流出系统；各反应区之间通过连接孔相连，且连接孔位置均为上下错位排列，厌氧反应区3、缺氧反应区4、污泥发酵罐12以及厌氧氨氧化反应区9均设置有搅拌器14，各系统涉及的管线均可以采用硅胶软管。
本实施例的城市污水深度处理系统利用污泥发酵系统产生的上清液实现部分短程硝化，结合前置AAO反硝化除磷过程以及后续厌氧氨氧化过程，达到了城市污水深度脱氮除磷的目的，整个工艺流程简单，能够解决短程硝化-厌氧氨氧化与生物除磷较难共存等问题，进而实现氮磷同步深度去除。该系统兼具短程硝化和厌氧氨氧化的优点，不但具有节省碳源、节约成本、产泥量少等优势，同时通过耦合厌氧氨氧化过程，使BCO段出水中的亚硝态氮及硝态氮进一步得到去除；利用反硝化除磷技术实现了“一碳两用”，不仅解决了反硝化菌及聚磷菌对碳源的竞争问题，节省了约50％的碳耗，同时能够将硝态氮或亚硝态氮作为电子受体，减少了曝气能耗；利用污泥发酵液实现短程硝化，在节省曝气量的同时，亚硝态氮的积累还能够为后续厌氧氨氧化提供底物；污泥发酵液中残留的有机物能够在一定程度上通过硝化液回流补充AAO缺氧段反硝化所需的碳源，此外以污泥发酵液作为碳源的系统具有较高的脱氮效率；此外，该系统采用连续流反应器，流程简单且容易控制，处理效率高，出水的水质好，BCO及厌氧氨氧化反应区采用挂膜填料，能够有效持留微生物，且污泥产量少，良好地解决了目前城市污水处理厂存在的运行成本高、剩余污泥产量大以及出水氮磷含量高等问题，实现了城市污水深度脱氮除磷的目的。
实施例2
本实施例的城市污水深度处理方法采用实施例1的城市污水深度处理系统对城市污水进行深度处理。结合图1所示，本实施例的处理方法包括：将城市污水送至AAO系统进行处理，AAO系统出水经中间沉淀池6沉淀后进入BCO系统进行处理，待AAO系统和BCO系统稳定运行后，启动污泥发酵系统将污泥发酵液送至BCO系统，BCO系统出水进入厌氧氨氧化系统进行处理；特别是，在处理过程中，将中间沉淀池6中的部分污泥回流至AAO系统的厌氧反应区3；将BCO系统沉淀区中的部分硝化液回流至AAO系统的缺氧反应区4；将厌氧氨氧化系统沉淀区中的部分混合液回流至厌氧氨氧化系统的厌氧氨氧化反应区9。
具体地，本实施例的城市污水深度处理方法，主要包括以下四个阶段：
1)AAO-BCO主反应器启动阶段
原水通过第一进水泵17进入AAO系统中的厌氧反应区3，原水箱2注水体积为100L，进水1流量Q为3.5L/h，进水1水温为常温，AAO-BCO反应器有效容积为56L(主反应器材质均为有机玻璃，其中AAO反应器为35L，BCO反应器为21L)，二沉池有效容积为20L，AAO反应器中厌氧反应区3、缺氧反应区4与微好氧反应区5的体积比为1：3：1，HRT为10.0h，SRT为11.7d。微好氧反应区5的DO为0.5-1.0mg/L，BCO反应器的DO为3.0-4.0mg/L，曝气泵15的额定排气量为180L/h，转子流量计16的额定量程为2.0L/min，BCO反应器中设置悬浮空心环填料25，填充比为30％-40％，孔隙率为95％，比表面积为500-1000m2/m3，密度为900-1000kg/m3，在确保曝气量的前提下使填料处于流化状态。AAO-BCO主反应器接种污泥采用全程硝化污泥，取自污水处理厂二沉池，MLSS平均值为3000mg/L，污泥回流比(外回流比)为100％，硝化液回流比(第一内回流比)为200％。AAO-BCO主反应器中的各搅拌器14的转速均为70-80rpm。各反应区之间通过连接孔相连，且连接孔位置均为上下错位排列。主反应器正式运行前30d，原水采用人工配水，其中，NH4Cl浓度为190.8mg/L，所对应的NH4 +-N(以氮计)为50.0mg/L；葡萄糖浓度为169.8mg/L，所对应的COD当量为180.0mg/L；KH2PO4浓度为44.0mg/L，所对应的PO4 3--P(以磷计)为10.0mg/L；NaHCO3浓度为800.0mg/L左右，pH值控制范围为7.0-8.0。在此期间内，每天监测主反应器进出水NH4 +、NO3 -、COD及PO4 3-浓度，待出水各指标稳定后，逐渐增加生活污水的比例，直至原水全部为生活污水。在此条件下连续运行60d后，若BCO反应器出水NH4 +-N稳定在2.0-3.0mg/L，NO3 --N稳定在3.0-5.0mg/L，COD稳定在30.0-40.0mg/L，PO4 3--P稳定在0.5-1.0mg/L，则说明系统启动完成；若某个或某些指标不在范围内，则针对出现的位置改善运行条件(如溶解氧、污泥浓度等)。
2)污泥发酵系统启动阶段
待AAO-BCO主反应器系统启动完成并稳定运行后，启用污泥发酵罐12，并将其与中间沉淀池6相连，污泥发酵罐12材质为有机玻璃，有效容积为10L，顶部密封以防止空气中的氧气进入干扰发酵过程，用蒸馏水淘洗二沉池产生的部分剩余污泥2-3次后加入至污泥发酵罐12中，同时排出等体积污泥发酵物，通过离心作用使污泥发酵物固液分离，上清液储存在污泥发酵液储存箱13中，通过调节蠕动泵转速来控制剩余污泥流量为2.0L/d，进而使污泥发酵系统SRT为5d，将罐内MLSS控制在7000-8000mg/L。配制浓度为4mol/L的NaOH溶液，并将其注入至污泥发酵罐12中，控制NaOH溶液加入量与污泥发酵罐12有效容积的比例为3:1000，具体加入量根据碱性污泥发酵过程的最适pH值范围(10±0.5)进行进一步调控，投加周期为1次/d。通过水浴加热的方式控制发酵温度为30±2℃，调节搅拌器14的转速为70-80rpm。污泥发酵系统的启动需要30-45d的时间，取样周期为1次/d，测定系统产生的SCOD(溶解性化学需氧量)和VFAs(挥发性脂肪酸)浓度，待VFAs与SCOD的比值(也即产酸效率)≥40％时，则污泥发酵系统的启动阶段完成。若该比值未能达到40％且差距较大，说明系统内微生物细胞裂解程度较低，应通过延长系统SRT至5-10d的方法以达到提高产酸效果的目的。
3)部分短程硝化及生物除磷稳定运行阶段
待污泥发酵系统启动完成并稳定运行后，将污泥发酵液储存箱13通过进液泵22与BCO反应器相连，中间沉淀池6上清液出水泵入至BCO反应器中，由于有内外回流，BCO反应器的进水流量Q为10.5L/h，HRT为2.0h。设置的悬浮空心环填料25能够有效持留住硝化菌，但由于微生物正常的生理代谢作用，还是会有从填料上脱落的污泥，该部分污泥通过第一沉淀区8进行沉降，上清液通过溢流管26流入下一反应器，同时底部少量污泥及混合液以200％的回流比回流至缺氧反应区4，不主动排泥。控制转子流量计16的气体流量，将DO从启动阶段的3.0-4.0mg/L调整至1.0-2.0mg/L，营造出低氧曝气的环境，同时通过曝气作用使填料及少量悬浮污泥处于流化状态。在进水后，每天向BCO反应器第一格生物接触氧化反应区7中加入污泥发酵液，投配体积比(污泥发酵液：待处理生活污水)为1：33-1：20。在此条件下连续运行100d，期间每天监测主反应器进出水的NH4 +、NO2 -、NO3 -、COD及PO4 3-浓度，通过前三个数据计算出亚硝积累率(NAR)，当NAR≥70％时，说明已成功实现短程硝化过程，若BCO反应器出水NH4 +-N稳定在1.0-2.0mg/L，NO2 --N稳定在3.0-5.0mg/L，NO3 --N稳定在2.0-5.0mg/L，COD稳定在20.0-30.0mg/L，PO4 3--P稳定在0-0.5mg/L，则说明AAO-BCO系统短程硝化及除磷过程效果良好；若NAR＜70％且差距较大，说明短程硝化效果较差，可缩短曝气时间，其长短根据pH测定仪的氨谷点(硝化阶段pH值达到的最低点)调整，使NH4 +转化为NO2 -即停止，不再曝气，若NAR＜70％的同时，出水NO2 --N及NO3 --N均低于2.0mg/L，说明系统硝化效果受到抑制，可增加DO至2.0-4.0mg/L；若出水PO4 3--P＞0.5mg/L且差距较大，说明磷去除能力差，应增加排泥量，缩短SRT至7-10d。
4)厌氧氨氧化耦合强化生物脱氮阶段
待AAO-BCO系统稳定运行后，第一沉淀区8的上清液出水流入到厌氧氨氧化反应区9中，内部设置的聚氨酯海绵填料27能够有效持留住厌氧氨氧化菌，其填充体积比(填料体积：反应器有效容积)为30％-40％，由于微生物正常的生理代谢过程而脱落的生物膜会通过第二沉淀区10的沉降作用沉积于底部，并通过蠕动泵回流至反应区以维持厌氧氨氧化菌的丰度，其回流比(第二内回流比)为100％，搅拌器14的转速控制在60-70rpm，DO控制在0.5mg/L以下。该反应区中未降解完成的有机物及厌氧氨氧化反应生成的少量硝态氮会被填料上的反硝化菌进一步降解，达到深度脱氮的目的。在此条件下连续运行100d，期间每天监测主反应器进出水的NH4 +、NO2 -、NO3 -、COD及PO4 3-浓度，若系统出水NH4 +-N稳定在0-1.0mg/L，NO2 --N稳定在0.5-1.0mg/L，NO3 --N稳定在0.5-1.0mg/L，COD稳定在10.0-20.0mg/L，PO4 3--P稳定在0-0.5mg/L，则说明该系统脱氮除磷效果良好；若出水NO3 --N较高，说明反硝化菌丰度或活性较低，可降低BCO反应器溶解氧浓度，一方面能够减少溶解氧对缺氧环境的影响，另一方面可以使COD降解速率减慢，为反硝化菌保留较为充足的有机物。
本实施例的城市污水深度处理方法利用污泥发酵系统产生的上清液实现部分短程硝化，结合前置AAO反硝化除磷过程以及后续厌氧氨氧化过程，达到了城市污水深度脱氮除磷的目的，整个工艺流程简单，能够解决短程硝化-厌氧氨氧化与生物除磷较难共存等问题，实现了氮磷的同步深度去除，处理效率高，出水水质好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种城市污水深度处理系统，其特征在于，包括AAO系统、中间沉淀池、污泥发酵系统、BCO系统和厌氧氨氧化系统，AAO系统的进水口与原水箱连通，AAO系统的出水口与中间沉淀池的进水口连通，中间沉淀池的出水口与BCO系统的进水口连通，中间沉淀池的污泥出口与污泥发酵系统的进泥口连通，污泥发酵系统中污泥发酵液储存箱的排液口与BCO系统的进水口连通，BCO系统的出水口与厌氧氨氧化系统的进水口连通；其中，AAO系统包括依次设置并连通的厌氧反应区、缺氧反应区和微好氧反应区，在厌氧反应区和缺氧反应区分别设有搅拌器，在微好氧反应区设有曝气装置和转子流量计；BCO系统包括依次设置并连通的生物接触氧化反应区和第一沉淀区，生物接触氧化反应区包括三个依次设置并连通的好氧区，在每一好氧区分别设有曝气装置和转子流量计，在第一沉淀区设有第一溢流管和第一回流口，第一溢流管的出水口与厌氧氨氧化系统连通，第一回流口的出水口与AAO系统的缺氧反应区连通；厌氧氨氧化系统包括依次设置并连通的厌氧氨氧化反应区和第二沉淀区，在厌氧氨氧化反应区设有搅拌器，在第二沉淀区设有第二溢流管和第二回流口，第二回流口的出水口与厌氧氨氧化反应区连通，BCO系统的生物接触氧化反应区进行短程硝化。
2.根据权利要求1所述的城市污水深度处理系统，其特征在于，缺氧反应区包括依次设置并连通的第一缺氧反应区、第二缺氧反应区和第三缺氧反应区；AAO系统中厌氧反应区、缺氧反应区和微好氧反应区之间的体积比为1：3：1。
3.根据权利要求1所述的城市污水深度处理系统，其特征在于，在中间沉淀池上设有污泥回流口，污泥回流口与AAO系统的厌氧反应区连通。
4.根据权利要求1所述的城市污水深度处理系统，其特征在于，在BCO系统的生物接触氧化反应区中设有悬浮空心环填料；在厌氧氨氧化系统的厌氧氨氧化反应区中设有聚氨酯海绵填料，在聚氨酯海绵填料上接种有厌氧氨氧化菌。
5.一种城市污水深度处理方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述的城市污水深度处理系统对城市污水进行深度处理；所述城市污水深度处理方法包括：将城市污水送至AAO系统进行处理，AAO系统出水经中间沉淀池沉淀后进入BCO系统进行处理，待AAO系统和BCO系统稳定运行后，启动污泥发酵系统将污泥发酵液送至BCO系统，BCO系统出水进入厌氧氨氧化系统进行处理；将中间沉淀池中的部分污泥回流至AAO系统的厌氧反应区；将BCO系统沉淀区中的部分硝化液回流至AAO系统的缺氧反应区；将厌氧氨氧化系统沉淀区中的部分混合液回流至厌氧氨氧化系统的厌氧氨氧化反应区。
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