CN115893662B - 基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 - Google Patents
基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115893662B CN115893662B CN202211275780.1A CN202211275780A CN115893662B CN 115893662 B CN115893662 B CN 115893662B CN 202211275780 A CN202211275780 A CN 202211275780A CN 115893662 B CN115893662 B CN 115893662B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sludge
- short
- unit
- ammonia oxidation
- anaerobic ammonia
- 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
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 250
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 172
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 125
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 87
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 66
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 50
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 34
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 17
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 156
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 abstract description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 108700029181 Bacteria lipase activator Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法,属于污水污泥生物处理领域。城市污水进入生物接触‑稳定单元,有机物被吸附至污泥,随后排出部分污泥至储泥池,出水进入短程硝化‑厌氧氨氧化单元实现氨氮去除;短程硝化‑厌氧氨氧化单元出水与侧流污泥消化液处理单元出水进入短程反硝化‑厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元,以储泥池中的污泥作为发酵底物,产生的有机酸将硝酸盐还原为亚硝酸盐,与超越的生物接触‑稳定单元出水中的氨氮通过厌氧氨氧化去除。本技术可以有效解决污水处理厂的主要问题:主流单元传统脱氮工艺效率低且能耗大;侧流单元出水硝酸盐高;污水有机物利用率低;污泥产量大。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法,属于污水生物脱氮和污泥减量技术领域。
背景技术
随着我国污水的处理效率逐渐提高,截止2020年,全国城市污水处理厂2618座,污水年处理量557.3亿立方米,占污水年排放总量的97.5%。然而,限制污水处理厂节能提效发展的主要问题如下:主流单元城市污水采用传统硝化-反硝化工艺,曝气量大,需外加碳源,难以实现深度脱氮;侧流单元出水含有高浓度硝酸盐,循环至主流单元会增加污水处理厂氮负荷,直接排放则易造成氮素污染;剩余污泥产量大且处理成本高昂。
厌氧氨氧化技术作为一种新型可持续生物脱氮技术,自上世纪90年代以来成为污水处理领域的研究热点,其具有无需碳源、节省曝气量、污泥产率低、氮素去除率高等优势,因此厌氧氨氧化工艺是实现我国污水处理厂节能降耗的重要技术手段。然而,当前厌氧氨氧化工艺广泛用于高氨氮废水处理(侧流单元污泥消化液,垃圾渗滤液等),而在主流单元低氨氮城市污水中很少应用。另外,厌氧氨氧化工艺在反应过程中会产生硝酸盐,特别是在处理高氨氮废水时往往导致出水中较高的硝酸盐积累。此外,污泥厌氧发酵是一种可实现污泥减量化、无害化及资源化利用的技术手段,其产生的挥发性脂肪酸可作为污水处理反硝化过程中的碳源,可以有效解决城市污水碳源不足的问题。
短程硝化厌氧氨氧化-短程反硝化厌氧氨氧化工艺,即双短程厌氧氨氧化工艺是污水高效脱氮的新技术。该组合工艺可以通过短程硝化和短程反硝化两种途径提供亚硝酸盐,其与氨氮通过厌氧氨氧化过程同步去除,同时将厌氧氨氧化过程产生的硝酸盐原位去除,因而在处理厌氧氨氧化工艺出水及城市污水方面具有巨大应用潜力。目前已有报道利用短程反硝化-污泥发酵耦合厌氧氨氧化实现污水的深度脱氮和污泥减量。但是,污泥发酵与短程反硝化厌氧氨氧化耦合系统常应用于主流单元城市污水或硝酸盐废水的脱氮研究,对于侧流单元与主流单元废水的同步深度脱氮研究较少。同时,在已有的一体化反应系统中,厌氧氨氧化菌、短程反硝化菌和水解发酵菌在同空间内生长,由于厌氧氨氧菌是自养菌且生长速率慢,易受到有机物抑制,长期运行过程中厌氧氨氧化菌受到底物竞争、生态位减少等不利影响,从而使系统难以实现稳定高效的脱氮效果。综上,通过设计不同的反应区实现功能微生物的空间分离,构建共生和谐的生态菌落,以实现深度脱氮和污泥减量。具体来讲,使短程反硝化菌和水解酸化菌在同一反应区作用,此时污泥发酵产物可以直接用于硝酸盐还原为亚硝酸盐过程,随后将生成的亚硝酸盐回流至厌氧氨氧化反应区,厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝酸盐实现氮素的有效去除,避免了与异养反硝化菌竞争底物以及有机物抑制等问题。
发明内容
本发明基于碳源捕获技术、短程硝化技术、厌氧氨氧化技术、短程反硝化技术和污泥发酵技术,提出了一种多段进水模式下在升流式污泥床反应器中利用不同反应功能区实现深度处理主流单元城市污水和侧流单元出水的装置和方法。首先将城市污水中的有机物通过生物吸附作用捕获得到富碳污泥,而后污水通过短程硝化厌氧氨氧化进行氮素去除,以富碳污泥进行污泥原位发酵并利用产生的挥发性脂肪酸作为电子供体,通过短程反硝化将短程硝化-厌氧氨氧化单元与污泥消化液处理出水中包含的硝酸盐还原为亚硝酸盐,与剩余氨氮通过厌氧氨氧化去除。双短程厌氧氨氧化工艺联合污泥原位发酵技术可以有效解决污水处理厂的主要问题:主流单元传统脱氮工艺效率低且能耗大;侧流单元出水含有高浓度硝酸盐;污水有机物利用率低;污泥产量大。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置,其特征在于设有城市污水原水箱(1)、生物接触-稳定单元(2)、储泥池(3)、第一中间水箱(4)、短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)、第二中间水箱(6)、侧流单元出水储备箱(7)、短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8);生物接触-稳定单元设有进水口(2.2)、搅拌器(2.3)、排泥口(2.4)、排水口(2.5)、曝气装置(2.6);短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)设有进水口(5.2)、搅拌器(5.3)、排水口(5.4)、曝气装置(5.5);短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元自下而上设有第一进水口(8.4)、第二进水口(8.6)、布水器(8.7)、厌氧氨氧化反应区(8.8)、第一回流口(8.9)、第二回流口(8.10)、第三回流口(8.11)、第一三相分离器(8.13)、承托板(8.14)、污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区(8.15)、进泥口(8.17)、挡板(8.19)、第四回流口(8.20)、第二三相分离器(8.21)、出水口(8.22);布水器(8.7)设有直径为2-6mm的圆形小孔;承托板(8.14)设有直径为1.5-3mm的圆形小孔;挡板(8.20)设有直径为2-4mm的圆形小孔;城市污水原水箱(1)通过第一进水泵(2.1)与生物接触-稳定单元(2)进水口(2.2)相连;生物接触-稳定单元排泥口(2.4)与储泥池(3)相连;生物接触-稳定单元排水口(2.5)与第一中间水箱(4)相连;第一中间水箱(4)通过第二进水泵(5.1)与短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)进水口(5.2)相连;短程硝化-厌氧氨氧化单元排水口(5.4)与第二中间水箱(6)相连;第二中间水箱(6)通过第三进水泵(8.1)和三通阀(8.3)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一进水口(8.4)相连;第一中间水箱(4)通过超越进水泵(8.2)与三通阀(8.3)相连;侧流单元出水储备箱(7)通过第四进水泵(8.5)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二进水口(8.6)相连;储泥池(3)通过进泥泵(8.16)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)进泥口(8.17)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二回流口(8.10)通过第一回流泵(8.12)与第三回流口(8.11)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一回流口(8.9)通过第二回流泵(8.18)与第四回流口(8.20)相连。
基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)生物接触-稳定单元启动与运行:接种污水处理厂二沉池排放的剩余污泥,接种后污泥浓度为2000-3000mg/L,城市污水通过第一进水泵进入生物接触-稳定单元,城市污水中的COD浓度为150-280mg/L;控制生物接触-稳定单元中第一好氧过程溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L,曝气时间为30-60min,通过生物吸附作用去除污水中的有机物;排泥,污泥龄控制在0.5-1.0d;随后在第二好氧过程控制溶解氧浓度为1.0-1.5mg/L,曝气并搅拌60min,使微生物吸附的有机物氧化分解,实现污泥再生;沉淀30min后排出上清液至第一中间水箱,排水比为50%-70%;当COD去除率大于80%时,生物接触-稳定单元启动成功;当生物接触-稳定单元出水COD浓度大于50mg/L时,则延长生物接触-稳定单元第二好氧过程时间,直至COD浓度低于50mg/L;
(2)短程硝化-厌氧氨氧化单元启动与运行:接种培养短程硝化厌氧氨氧化一体化生物膜填料,填充比为20%-30%;第一中间水箱中混合液通过第二进水泵进入短程硝化-厌氧氨氧化单元,混合液中氨氮浓度为60-75mg/L;短程硝化-厌氧氨氧化单元采用好氧模式运行,控制溶解氧浓度为0.1-0.3mg/L,曝气搅拌时间为240-360min,短程硝化过程将氨氮转化为亚硝酸盐,同时生成的亚硝酸盐与氨氮通过厌氧氨氧化过程完成同步去除;沉淀30min后排出上清液至第二中间水箱,排水比为40%-50%;当总氮去除率大于70%时,短程硝化-厌氧氨氧化单元启动成功;当短程硝化-厌氧氨氧化单元出水中氨氮浓度高于5mg/L时,延长曝气搅拌时间直至氨氮浓度低于1mg/L;
(3)短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元启动与运行:短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元的厌氧氨氧化反应区接种培养脱氮率达70%以上的厌氧氨氧化颗粒污泥,接种后污泥浓度为3000-5000mg/L;短程反硝化耦合污泥原位发酵反应区接种亚硝酸盐转化率达80%以上的短程反硝化污泥,同时接种短链脂肪酸产量占总COD达30%以上的碱性发酵污泥,接种后污泥浓度为8000-10000mg/L;第二中间水箱中混合液通过第三进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;第一中间水箱中混合液通过超越进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;侧流单元出水通过第四进水泵由第二进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元水力停留时间为360-480min,第一回流比为100-200%,第二回流比为200-400%;储泥池中污泥通过进泥泵由进泥口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元,污泥体积投配比例为进水量的1/20;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元厌氧氨氧化反应区与污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区的体积比为1-1.5;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与第二中间水箱进水流量比为0.25-0.4;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与侧流单元出水的进水流量比为5-7;当侧流单元出水中含有氨氮的浓度高于15mg/L时,减少超越进水流量;当短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元出水硝酸盐浓度高于10mg/L时,增加污泥投加比例以去除剩余硝酸盐。
本发明提供的一种基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法,具有以下优点:
1.有效解决短程硝化厌氧氨氧化出水硝酸盐残留的问题,降低出水总氮浓度,提高主流单元城市污水的脱氮效率。
2.通过生物吸附作用将污水中的有机物快速转移至污泥中,提高了污水碳源的回收效率,同时以富碳污泥发酵产物作为电子供体不仅无需外加碳源同时实现污泥减量化,大大减少运行费用。
3.侧流单元出水中含有的硝酸盐和主流单元城市污水、发酵过程产生的氨氮经过短程反硝化厌氧氨氧化过程完成去除,具有深度脱氮的重要优势,有效促进污水处理厂的节能提效发展。
4.通过在一体化反应器中分离厌氧氨氧化反应区和污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区,最大化保证厌氧氨氧化菌和短程反硝化菌的生长和活性,实现高效脱氮,同时避免设计多个单独反应器,运行控制简单。
附图说明
图1是本发明的装置。
具体实施方式
下面结合图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置,其特征在于设有城市污水原水箱(1)、生物接触-稳定单元(2)、储泥池(3)、第一中间水箱(4)、短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)、第二中间水箱(6)、侧流单元出水储备箱(7)、短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8);生物接触-稳定单元设有进水口(2.2)、搅拌器(2.3)、排泥口(2.4)、排水口(2.5)、曝气装置(2.6);短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)设有进水口(5.2)、搅拌器(5.3)、排水口(5.4)、曝气装置(5.5);短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元自下而上设有第一进水口(8.4)、第二进水口(8.6)、布水器(8.7)、厌氧氨氧化反应区(8.8)、第一回流口(8.9)、第二回流口(8.10)、第三回流口(8.11)、第一三相分离器(8.13)、承托板(8.14)、污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区(8.15)、进泥口(8.17)、挡板(8.19)、第四回流口(8.20)、第二三相分离器(8.21)、出水口(8.22);布水器(8.7)设有直径为2-6mm的圆形小孔;承托板(8.14)设有直径为1.5-3mm的圆形小孔;挡板(8.20)设有直径为2-4mm的圆形小孔;城市污水原水箱(1)通过第一进水泵(2.1)与生物接触-稳定单元(2)进水口(2.2)相连;生物接触-稳定单元排泥口(2.4)与储泥池(3)相连;生物接触-稳定单元排水口(2.5)与第一中间水箱(4)相连;第一中间水箱(4)通过第二进水泵(5.1)与短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)进水口(5.2)相连;短程硝化-厌氧氨氧化单元排水口(5.4)与第二中间水箱(6)相连;第二中间水箱(6)通过第三进水泵(8.1)和三通阀(8.3)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一进水口(8.4)相连;第一中间水箱(4)通过超越进水泵(8.2)与三通阀(8.3)相连;侧流单元出水储备箱(7)通过第四进水泵(8.5)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二进水口(8.6)相连;储泥池(3)通过进泥泵(8.16)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)进泥口(8.17)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二回流口(8.10)通过第一回流泵(8.12)与第三回流口(8.11)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一回流口(8.9)通过第二回流泵(8.18)与第四回流口(8.20)相连。
接种污水处理厂二沉池排放的剩余污泥于生物接触-稳定单元,接种后污泥浓度为2000-3000mg/L,城市污水通过第一进水泵进入生物接触-稳定单元,城市污水中的COD浓度为150-280mg/L;控制生物接触-稳定单元中第一好氧过程溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L,曝气时间为30-60min,通过生物吸附作用去除污水中的有机物;排泥,污泥龄控制在0.5-1.0d;随后在第二好氧过程控制溶解氧浓度为1.0-1.5mg/L,曝气并搅拌60min,使微生物吸附的有机物氧化分解,实现污泥再生;沉淀30min后排出上清液至第一中间水箱,排水比为50%-70%;当COD去除率大于80%时,生物接触-稳定单元启动成功;当生物接触-稳定单元出水COD浓度大于50mg/L时,则延长生物接触-稳定单元第二好氧过程时间,直至COD浓度低于50mg/L;
接种培养短程硝化厌氧氨氧化一体化生物膜填料,填充比为20%-30%;第一中间水箱中混合液通过第二进水泵进入短程硝化-厌氧氨氧化单元,混合液中氨氮浓度为60-75mg/L;短程硝化-厌氧氨氧化单元采用好氧模式运行,控制溶解氧浓度为0.1-0.3mg/L,曝气搅拌时间为240-360min,短程硝化过程将氨氮转化为亚硝酸盐,同时生成的亚硝酸盐与氨氮通过厌氧氨氧化过程完成同步去除;沉淀30min后排出上清液至第二中间水箱,排水比为40%-50%;当总氮去除率大于70%时,短程硝化-厌氧氨氧化单元启动成功;当短程硝化-厌氧氨氧化单元出水中氨氮浓度高于5mg/L时,延长曝气搅拌时间直至氨氮浓度低于1mg/L;
短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元的厌氧氨氧化反应区接种培养脱氮率达70%以上的厌氧氨氧化颗粒污泥,接种后污泥浓度为3000-5000mg/L;短程反硝化耦合污泥原位发酵反应区接种亚硝酸盐转化率达80%以上的短程反硝化污泥,同时接种短链脂肪酸产量(质量)占总COD达30%以上的碱性发酵污泥,接种后污泥浓度为8000-10000mg/L;第二中间水箱中混合液通过第三进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;第一中间水箱中混合液通过超越进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;侧流单元出水通过第四进水泵由第二进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元水力停留时间为360-480min,第一回流比为100-200%,第二回流比为200-400%;储泥池中污泥通过进泥泵由进泥口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元,污泥体积投配比例为进水量的1/20;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元厌氧氨氧化反应区与污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区的体积比为1-1.5;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与第二中间水箱进水流量比为0.25-0.4;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与侧流单元出水的进水流量比为5-7;当侧流单元出水中含有氨氮的浓度高于15mg/L时,减少超越进水流量;当短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元出水硝酸盐浓度高于10mg/L时,增加污泥投加比例以去除剩余硝酸盐。
试验用水为实际城市污水和模拟侧流单元出水,城市污水具体水质如下:pH为7.1-7.5,氨氮浓度为60-75mg/L,亚硝酸盐和硝酸盐浓度低于0.5mg/L,COD浓度为150-280mg/L;模拟侧流单元出水中硝酸盐浓度为100-300mg/L。生物接触-稳定单元运行20天后,出水COD浓度为35-45mg/L,系统启动成功并稳定运行。短程硝化-厌氧氨氧化单元在60天运行过程中,出水氨氮为0.5-2mg/L,硝酸盐浓度为2-5mg/L。短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元连续运行180天,出水氨氮浓度低于0.5mg/L,总氮浓度低于10mg/L,达到一级A排放标准,实现实际城市污水和模拟侧流单元出水的深度脱氮。
Claims (2)
1.基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置,其特征在于设有城市污水原水箱(1)、生物接触-稳定单元(2)、储泥池(3)、第一中间水箱(4)、短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)、第二中间水箱(6)、侧流单元出水储备箱(7)、短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8);生物接触-稳定单元设有进水口、搅拌器、排泥口(2.4)、排水口、曝气装置;短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)设有进水口、搅拌器、排水口、曝气装置;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元自下而上设有第一进水口(8.4)、第二进水口(8.6)、布水器(8.7)、厌氧氨氧化反应区(8.8)、第一回流口(8.9)、第二回流口(8.10)、第三回流口(8.11)、第一三相分离器(8.13)、承托板(8.14)、污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区(8.15)、进泥口(8.17)、挡板(8.19)、第四回流口(8.20)、第二三相分离器(8.21)、出水口(8.22);布水器(8.7)设有直径为2-6mm的圆形小孔;承托板(8.14)设有直径为1.5-3mm的圆形小孔;挡板(8.19)设有直径为2-4mm的圆形小孔;城市污水原水箱(1)通过第一进水泵(2.1)与生物接触-稳定单元(2)进水口相连;生物接触-稳定单元排泥口(2.4)与储泥池(3)相连;生物接触-稳定单元排水口与第一中间水箱(4)相连;第一中间水箱(4)通过第二进水泵(5.1)与短程硝化-厌氧氨氧化单元(5)进水口相连;短程硝化-厌氧氨氧化单元排水口与第二中间水箱(6)相连;第二中间水箱(6)通过第三进水泵(8.1)和三通阀(8.3)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一进水口(8.4)相连;第一中间水箱(4)通过超越进水泵(8.2)与三通阀(8.3)相连;侧流单元出水储备箱(7)通过第四进水泵(8.5)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二进水口(8.6)相连;储泥池(3)通过进泥泵(8.16)与短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)进泥口(8.17)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第二回流口(8.10)通过第一回流泵(8.12)与第三回流口(8.11)相连;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元(8)第一回流口(8.9)通过第二回流泵(8.18)与第四回流口(8.20)相连。
2.应用权利要求1所述装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)生物接触-稳定单元启动与运行:接种污水处理厂二沉池排放的剩余污泥,接种后污泥浓度为2000-3000mg/L,城市污水通过第一进水泵进入生物接触-稳定单元,城市污水中的COD浓度为150-280mg/L;控制生物接触-稳定单元中第一好氧过程溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L,曝气时间为30-60min,通过生物吸附作用去除污水中的有机物;排泥,污泥龄控制在0.5-1.0d;随后在第二好氧过程控制溶解氧浓度为1.0-1.5mg/L,曝气并搅拌60min,使微生物吸附的有机物氧化分解,实现污泥再生;沉淀30min后排出上清液至第一中间水箱,排水比为50%-70%;当COD去除率大于80%时,生物接触-稳定单元启动成功;当生物接触-稳定单元出水COD浓度大于50mg/L时,则延长生物接触-稳定单元第二好氧过程时间,直至COD浓度低于50mg/L;
(2)短程硝化-厌氧氨氧化单元启动与运行:接种培养短程硝化厌氧氨氧化一体化生物膜填料,填充比为20%-30%;第一中间水箱中混合液通过第二进水泵进入短程硝化-厌氧氨氧化单元,混合液中氨氮浓度为60-75mg/L;短程硝化-厌氧氨氧化单元采用好氧模式运行,控制溶解氧浓度为0.1-0.3mg/L,曝气搅拌时间为240-360min,短程硝化过程将氨氮转化为亚硝酸盐,同时生成的亚硝酸盐与氨氮通过厌氧氨氧化过程完成同步去除;沉淀30min后排出上清液至第二中间水箱,排水比为40%-50%;当总氮去除率大于70%时,短程硝化-厌氧氨氧化单元启动成功;当短程硝化-厌氧氨氧化单元出水中氨氮浓度高于5mg/L时,延长曝气搅拌时间直至氨氮浓度低于1mg/L;
(3)短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元启动与运行:短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元的厌氧氨氧化反应区接种培养脱氮率达70%以上的厌氧氨氧化颗粒污泥,接种后污泥浓度为3000-5000mg/L;短程反硝化耦合污泥原位发酵反应区接种亚硝酸盐转化率达80%以上的短程反硝化污泥,同时接种短链脂肪酸产量占总COD达30%以上的碱性发酵污泥,接种后污泥浓度为8000-10000mg/L;第二中间水箱中混合液通过第三进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;第一中间水箱中混合液通过超越进水泵由第一进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;侧流单元出水通过第四进水泵由第二进水口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元水力停留时间为360-480min,第一回流比为100-200%,第二回流比为200-400%;储泥池中污泥通过进泥泵由进泥口进入短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元,污泥体积投配比例为进水量的1/20;短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元厌氧氨氧化反应区与污泥原位发酵耦合短程反硝化反应区的体积比为1-1.5;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与第二中间水箱进水流量比为0.25-0.4;控制短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元超越进水流量与侧流单元出水的进水流量比为5-7;当侧流单元出水中含有氨氮的浓度高于15mg/L时,减少超越进水流量;当短程反硝化-厌氧氨氧化耦合污泥原位发酵单元出水硝酸盐浓度高于10mg/L时,增加污泥投加比例以去除剩余硝酸盐。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211275780.1A CN115893662B (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211275780.1A CN115893662B (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115893662A CN115893662A (zh) | 2023-04-04 |
CN115893662B true CN115893662B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=86484102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211275780.1A Active CN115893662B (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115893662B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103864206A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-18 | 北京工业大学 | 污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法 |
CN105923770A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 北京工业大学 | 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 |
CN108675450A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-10-19 | 北京工业大学 | 一种实现城市污水高效低耗脱氮除磷的装置和方法 |
CN110386743A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-10-29 | 青岛大学 | 一种通过连续流内源短程反硝化从城市污水中获得厌氧氨氧化基质的装置和方法 |
CN112607863A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 北京工业大学 | 一种利用pn/a工艺实现低c/n比城市污水联合污泥发酵物深度脱氮除磷的装置及方法 |
CN113461145A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-01 | 北京工业大学 | 污水处理厂二级出水深度脱氮同步污泥减量的装置和方法 |
CN113800636A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-17 | 北京工业大学 | 短程硝化/厌氧氨氧化-发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化处理污泥消化液的方法和装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109912030A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-21 | 北京工业大学 | 在aoa-sbr中实现异养与自养耦合深度脱氮同步污泥减量的方法和装置 |
-
2022
- 2022-10-19 CN CN202211275780.1A patent/CN115893662B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103864206A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-18 | 北京工业大学 | 污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法 |
CN105923770A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 北京工业大学 | 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 |
CN108675450A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-10-19 | 北京工业大学 | 一种实现城市污水高效低耗脱氮除磷的装置和方法 |
CN110386743A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-10-29 | 青岛大学 | 一种通过连续流内源短程反硝化从城市污水中获得厌氧氨氧化基质的装置和方法 |
CN112607863A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 北京工业大学 | 一种利用pn/a工艺实现低c/n比城市污水联合污泥发酵物深度脱氮除磷的装置及方法 |
CN113461145A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-01 | 北京工业大学 | 污水处理厂二级出水深度脱氮同步污泥减量的装置和方法 |
CN113800636A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-17 | 北京工业大学 | 短程硝化/厌氧氨氧化-发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化处理污泥消化液的方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115893662A (zh) | 2023-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110143725B (zh) | 混合污泥发酵液为碳源连续流短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺处理城市污水装置和方法 | |
CN110002592B (zh) | 短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水的装置和方法 | |
CN103663725B (zh) | 基于颗粒污泥的连续流生物脱氮方法及装置 | |
CN109721156B (zh) | 间歇曝气一体化/短程反硝化-厌氧氨氧化处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 | |
CN110697896B (zh) | 短程硝化联合多段进水反硝化氨氧化工艺深度处理污泥厌氧消化液与城市污水的装置和方法 | |
CN110015812B (zh) | 一种高浓度畜禽养殖废水处理方法 | |
CN113800636B (zh) | 短程硝化/厌氧氨氧化-发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化处理污泥消化液的方法和装置 | |
CN109721157B (zh) | 短程硝化/厌氧氨氧化/短程反硝化-厌氧氨氧化工艺处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 | |
CN109574218B (zh) | 短程硝化-发酵/反硝化-厌氧氨氧化工艺处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 | |
CN108217939B (zh) | 缺氧-好氧移动床生物膜反应系统处理高氨氮废水的启动方法 | |
CN104860482A (zh) | 上流式厌氧污泥床+缺氧/好氧+厌氧氨氧化反应器工艺处理晚期垃圾渗滤液深度脱氮的方法 | |
WO2022199097A1 (zh) | 连续流分段进水短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统及方法 | |
CN108383320B (zh) | 一种畜禽养殖废水的集成处理方法 | |
CN113233597A (zh) | 一种内源反硝化联合自养脱氮工艺处理中晚期垃圾渗滤液的方法 | |
CN209740813U (zh) | 基于a2/o工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统 | |
CN104724889A (zh) | 一种降低温室气体排放的污水处理系统及方法 | |
CN110790379A (zh) | 一种厌氧-好氧深度耦合处理高浓度有机废水的方法 | |
CN112250183A (zh) | 全程硝化联合污泥发酵耦合短程反硝化厌氧氨氧化处理城市污水的装置和方法 | |
CN114105299B (zh) | 强化城市污水碳源污泥捕获联合自养与异养脱氮的装置和方法 | |
CN105502664A (zh) | 一种ab-asbr反应器启动厌氧氨氧化的装置 | |
CN103112948A (zh) | 低基质浓度高上升流速快速培养自养脱氮颗粒污泥的方法 | |
CN113912184A (zh) | 一种提高低cn比污水处理效果的方法 | |
CN111333185B (zh) | 基于脉冲气混式短程反硝化/厌氧氨氧化颗粒污泥系统的城市污水深度脱氮装置和方法 | |
CN112250179A (zh) | 通过污泥发酵物在污水处理连续流工艺中实现短程硝化耦合厌氧氨氧化反硝化的装置与方法 | |
CN115893662B (zh) | 基于双短程厌氧氨氧化联合污泥发酵实现污水处理厂主流及侧流污水深度脱氮的装置与方法 |
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 |