CN116143283B - 一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 - Google Patents
一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116143283B CN116143283B CN202211090723.6A CN202211090723A CN116143283B CN 116143283 B CN116143283 B CN 116143283B CN 202211090723 A CN202211090723 A CN 202211090723A CN 116143283 B CN116143283 B CN 116143283B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- sewage
- denitrification
- stirring
- tank
- 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
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 41
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 94
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 50
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 43
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 30
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 57
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 57
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 57
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 46
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000037534 Progressive hemifacial atrophy Diseases 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700043460 bacteria ModE Proteins 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000012017 passive hemagglutination assay Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/282—Anaerobic digestion processes using anaerobic sequencing batch reactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/308—Biological phosphorus removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- 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
Abstract
一体化PD/A耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法属于城市污水生物处理领域。首先城市生活污水进入SBR反应器，反硝化聚磷菌利用其中的碳源进行厌氧释磷反应，将外碳源储存为内碳源；其次硝酸盐废水泵入SBR反应器，短程反硝化菌利用碳源将NO3 ‑还原为NO2 ‑，厌氧氨氧化菌将污水中NH4 +和NO2 ‑同步去除。反硝化聚磷菌利用一部分NO3 ‑和NO2 ‑作为电子受体进行反硝化吸磷，将污水中PO4 3‑去除。本方法通过简便的常温厌氧、好氧、缺氧的方式，实现在一体化反应器中短程反硝化‑厌氧氨氧化耦合反硝化除磷的快速启动与稳定运行。通过上述方法对废水进行深度脱氮除磷，可节省曝气能耗，减少外部碳源投加，减少CO2和N2O的排放，具有节能降耗，绿色环保的特点。
Description
技术领域
本研究涉及一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的装置与方法，属于城市污水生物处理领域。
背景技术
随着经济社会的不断发展和人们生活水平的不断提高，城市化现象也随之增长。城市生活污水中含有较多的氮、磷等污染物，排放入自然水体中会导致水生生态环境的恶化、水体发黑发臭并且产生水体富营养化的现象，给水环境带来严重威胁。随着排放标准的日益严苛，对于城市污水处理厂，深度脱氮除磷并达标排放仍是一大难题。传统的生物脱氮除磷工艺，存在硝化细菌增殖速率慢且难以维持较高生物浓度，系统总水力停留时间较长，有机负荷较低等问题。而对于C/N较低的城市生活污水，必须添加外碳源进行生物脱氮，出水中的剩余有机物，还需要进行再曝气处理等问题，增加了基建投资，动力消耗和处理运行费用。反硝化除磷、短程硝化、短程反硝化和厌氧氨氧化技术耦合等新型生物脱氮除磷工艺的出现，在降低能耗的同时，减少了污泥和温室气体的产量，为实现绿色经济发展做出了重要贡献。
与传统硝化-反硝化脱氮工艺相比，短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术可以更加有效利用城市污水中的碳源和硝酸盐废水中的氮源，节省曝气能耗和有机碳源、降低污泥产量，被认为是非常具有发展前景的实现低碳氮比污水深度处理的生物脱氮技术。反硝化除磷工艺(DPR)是指反硝化聚磷菌(DPAOs)在厌氧条件下分解胞内聚磷酸盐和糖原(Gly)提供能量和电子，并同时吸收有机物合成聚β-羟基烷链酸(PHA)储存于体内；而在缺氧条件下其以NO3 --N和NO2 --N为电子受体氧化体内的PHA产生能量进行过量吸收磷酸盐合成胞内聚磷酸盐，并伴随着Gly的合成，最终达到污水除磷目的。但目前，有关PDA工艺与DPR工艺一体化耦合用于同时处理城市污水和含硝酸盐废水，并实现稳定亚硝积累和高效磷去除的研究还鲜见报道。
城市污水中氨氮质量浓度较低，水质波动较大，且生物除磷系统需要定期去除富含磷的污泥，导致厌氧氨氧化菌易流失。传统水厂污泥中聚磷菌大多为好氧吸磷，反硝化聚磷菌需要通过驯化来进行富集和培养。所以如何有效实现厌氧氨氧化菌的持留与富集以及同步驯化富集反硝化聚磷菌是使工艺快速启动并实现稳定脱氮除磷的重要问题。本发明利用生物膜工艺与絮体污泥相结合的模式，使厌氧氨氧化微生物在载体上附着生长，使之与除磷污泥分离开来，既能通过定期排泥达到生物除磷的目的，又保证了厌氧氨氧化菌的有效持留和富集。通过先厌氧/好氧/缺氧模式迅速同时富集聚磷菌和反硝化聚磷菌，再通过厌氧/缺氧模式将聚磷菌全部驯化为反硝化聚磷菌。本发明利用PDA与反硝化除磷相结合的工艺，利用城市污水中的碳源和少量曝气，在一体化的反应器中实现了稳定高效的生物脱氮除磷性能。本发明采用的方法简便易操作，脱氮除磷效率高，碳源需求量少，能耗较低，是一种经济、高效的废水处理工艺，具有较大的潜力，可广泛应用于城市污水处理厂城镇污水处理系统中。
发明内容
本发明提出了一种一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的装置与方法。该方法先利用厌氧/好氧/缺氧运行模式，可迅速同时富集聚磷菌和反硝化聚磷菌，再通过厌氧/缺氧模式将聚磷菌全部驯化为反硝化聚磷菌，可缩短反硝化聚磷菌富集时间。另一方面该方法克服了生物除磷排泥与厌氧氨氧化菌富集与持留之间的矛盾，可在节省大量曝气能耗的同时有效利用城市生活污水中的碳源，减少碳源投加并进一步降低出水COD；同时可将Anammox反应生成的NO3 -消耗，降低出水NO3 -，使系统节能降耗的同时达到绿色环保的排放要求。本发明可以使短程反硝化耦合厌氧氨氧化与反硝化除磷相结合的工艺广泛应用于低C/N比城市污水和硝酸盐废水的深度脱氮除磷处理中，解决了传统污水处理厂生活污水碳源浪费、曝气能耗高、污泥产量大、碳源投加以及快速富集驯化反硝化聚磷菌的问题。该发明创造性的提出了利用生物膜和絮体污泥的双污泥系统，使同一反应器中的污泥具有两种不同的污泥龄，从而达到AnAOB和反硝化除磷菌各自适宜生长的条件。以及通过AOA运行模式同时迅速富集聚磷菌和反硝化聚磷菌，再通过AA运行将聚磷菌驯化为反硝化聚磷菌的模式。本发明在厌氧段将城市污水中的有机碳源储存于微生物体内，缺氧段利用储存的内碳源及少量外碳源发生PDA及反硝化吸磷反应，实现生活污水和硝酸盐废水中污染物的同步去除。发明中仅用较短较少曝气量的好氧段进行聚磷菌的富集和后期的深度除磷，在减少曝气量的同时充分利用了原水中的碳源，实现同时迅速富集聚磷菌和反硝化聚磷菌及反硝化聚磷菌驯化，在达到稳定高效的脱氮除磷性能的同时，更加的经济节能。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：一种一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的装置与方法，其特征在于：
所用装置包括城市污水原水水箱(1)、硝酸盐废水水箱(2)、SBR反应器(3)、出水水箱(4)；所述城市污水原水箱(1)为密闭箱体，设有排空阀Ⅰ(1.1)和排水管Ⅰ(1.2)；所述硝酸盐废水水箱(2)为密闭箱体，设有排空阀Ⅱ(2.1)和排水管Ⅱ(2.2)；所述SBR反应器(3)设有进水蠕动泵(3.1、3.2)、曝气泵(3.3)、转子流量计(3.4)、曝气盘(3.5)、搅拌装置(3.6)、pH/DO在线监测仪(3.7)、溢流管Ⅰ(3.8)、排水阀Ⅰ(3.9)、排泥阀(3.10)、排泥蠕动泵(3.11)；所述出水水箱(4)为密闭箱体，设有排空阀Ⅲ(4.1)、排水管Ⅲ(4.2)；
所述城市污水原水箱(1)通过蠕动泵(3.1)与SBR反应器(3)相连接；所述硝酸盐废水水箱(2)通过蠕动泵(3.2)与SBR反应器(3)相连接；SBR反应器(3)通过溢流管Ⅰ(3.8)、排水阀Ⅰ(3.9)与出水水箱(4)相连接。
2.应用所述装置实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的方法，其特征在于，具体启动与调控步骤如下：
1)系统启动阶段：
SBR反应器(3)接种污泥为实验室的短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜及城市污水处理厂二沉池的絮体污泥，使反应器内生物膜上的MLSS＝1400-1500mg/L，填充比10-20％，二沉池的絮体污泥浓度MLSS＝3000-3500mg/L；
2)运行阶段：
2.1)阶段一：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进
水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气60min，通过气体转子流量计(2.3)控制反应器内溶解氧1.0±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置20min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，好氧曝气，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期；SBR反应器(3)中出水NH4 +-N为5-10mg/L，NO3 --N为10-15mg/L，NO2 --N为5-10mg/L，PO4 3--P为1-0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段二。
2.2)阶段二：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进
水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气30min，通过气体转子流量计(2.3)控制反应器内溶解氧0.8±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置50min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期；SBR反应器(3)中出水NH4 +-N<5mg/L，NO3 --N为<2mg/L，NO2 --N<5mg/L，PO4 3--P<0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段三。
2.3)阶段三：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min，硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；缺氧搅拌结束后好氧曝气10min，通过气体转子流量计(3.4)调整曝气量，控制反应器内溶解氧0.5±0.3mg/L，曝气搅拌结束后沉淀30min,排水10min，排水比为50％，排水后闲置70min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌及曝气，每天运行三个周期；SBR反应器(3)运行时需要排泥，使反应器内絮体污泥浓度维持在3500±200mg/L，污泥龄控制在10～12天。
技术原理
厌氧氨氧化菌污泥龄较长，对进水水质及环境因素较为敏感，其在系统中富集与持留较难。反硝化聚磷菌污泥龄较短，以反硝化除磷为主导的系统需要定期排出富含磷的污泥，导致其与AnAOB很难存在于同一系统内。反硝化聚磷菌的培养需先富集聚磷菌再将其驯化为反硝化聚磷菌。本发明利用生物膜和絮体污泥的双污泥系统，使得AnAOB与反硝化除磷菌共同存在于同一系统之内。阶段一采取厌氧/好氧/缺氧模式运行，除磷微生物在厌氧段有效利用城市生活污水中的碳源储存为PHA，并分解Gly释放磷酸盐，反硝化菌将少量Anammox反应产生的剩余NO3 -还原；好氧段聚磷菌以O2为电子受体氧化细胞内PHAs产能，其中一部分用于自身生长，另一部分可将细胞外的磷酸盐运输到细胞内重新合成Poly-P，并同时合成糖原。在二次进水后的缺氧段短程反硝化菌利用原水中剩余碳源、微生物内碳源及投加的少量外碳源将废水中NO3 -还原为NO2 -，为Anammox反应提供充足的底物。同时DPAOs利用NO3 -和NO2 -为电子受体氧化体内的PHA产生能量进行过量吸收磷酸盐合成胞内聚磷酸盐和Gly，最终达到污水脱氮除磷和同时迅速富集聚磷菌和反硝化聚磷菌的目的。阶段二厌氧/缺氧模式运行，将第一阶段富集的聚磷菌驯化为反硝化聚磷菌。阶段三增加一个较短的好氧段，采取AAO模式运行。在时间较短的好氧段采用微量曝气的方法，PAOs利用O2进一步吸收污水中的磷，达到污水深度除磷的目的。
本发明专利为一种一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的装置与方法，具有以下优势：
1)生化反应器为SBR反应器，具有操作方便，运行简便，沉淀排水效果好，适合自动化操作的优点。
2)反应器采用生物膜与絮体污泥的双污泥系统，在一体化反应器中实现了两种不同的污泥龄，使得AnAOB得到有效的富集与持留，在一体化反应器中实现了氮磷的同步去除。
3)阶段一AOA模式运行，只需少量曝气，可以节省60％的曝气能耗；同时迅速富集聚磷菌和反硝化聚磷菌。
4)阶段二AA运行模式，将阶段一富集的聚磷菌驯化为反硝化聚磷菌，实现一体化反应器脱氮除磷的快速启动。
5)阶段三AAO运行模式，较短的好氧段和较低的曝气量不会对AnAOB造成影响，并且系统在实现深度除磷的同时还能够节省曝气能耗。
6)PDA和DPR相结合可降低曝气量和反硝化碳源消耗，AAO运行模式可在厌氧段充分利用原水中的碳源储存为内碳源以提供缺氧段的短程反硝化和反硝化吸磷，进一步节省碳源，并实现氮磷的深度去除。
综上所述，利用本发明处理低C/N比的城市生活污水和硝酸盐废水，具有运行简便易操作，脱氮除磷效率高，碳源需求量少，节能降耗，经济环保，系统处理效果好及运行稳定等优点。
附图说明
图1是：一种一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的装置。
图1中：1为城市污水原水水箱、2为硝酸盐废水水箱、3为SBR反应器、4为出水水箱；1.1和1.2分别为城市污水进水水箱的排空阀Ⅰ和排水管Ⅰ；2.1和2.2分别为硝酸盐废水进水水箱的排空阀Ⅱ和排水管Ⅱ；3.1和3.2为进水蠕动泵、3.3为曝气泵、3.4为转子流量计、3.5为曝气盘、3.6为搅拌装置、3.7为pH/DO在线监测仪、3.8为溢流管Ⅰ、3.9为排水阀Ⅰ、3.10为排泥阀、3.11为排泥蠕动泵；4.1和4.2分别为出水水箱的排空阀Ⅲ、排水管Ⅲ；
具体实施方式
下面结合附图和实施详细说明本发明的实施方案：
如图1所示，一种一体化短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的方法，所用装置包括城市污水原水水箱(1)、硝酸盐废水水箱(2)、SBR反应器(3)、出水水箱(4)；其特征在于城市污水原水箱(1)通过蠕动泵(3.1)与SBR反应器(3)相连接；所述硝酸盐废水水箱(2)通过蠕动泵(3.2)与SBR反应器(3)相连接；SBR反应器(3)通过溢流管Ⅰ(3.8)、排水阀Ⅰ(3.9)与出水水箱(4)相连接。
实验采用北京工业大学家属区生活污水和模拟硝酸盐废水作为原水，生活污水具体水质如下：COD浓度为170-280mg/L，NH4 +-N浓度67-75mg/L，NO2 --N≤1mg/L，NO3 --N≤1.2mg/L。模拟硝酸盐废水NO3 --N浓度为100-150mg/L。实验系统如图1所示，各反应器均采用有机玻璃制成，SBR反应器总体积11L，其中有效体积为10L。
具体运行操作如下：
1)系统启动阶段：
SBR反应器(3)接种污泥为实验室的短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜及城市污水处理厂二沉池的絮体污泥，使反应器内生物膜上的MLSS＝1400-1500mg/L，填充比10-20％，二沉池的絮体污泥浓度MLSS＝3000-3500mg/L；
2)运行阶段：
2.1)阶段一：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进
水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气60min，通过气体转子流量计(2.3)控制反应器内溶解氧1.0±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置20min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，好氧曝气，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期；SBR反应器(3)中出水NH4 +-N为5-10mg/L，NO3 --N为10-15mg/L，NO2 --N为5-10mg/L，PO4 3--P为1-0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段二。
2.2)阶段二：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进
水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气30min，通过气体转子流量计(2.3)控制反应器内溶解氧0.8±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置50min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期；SBR反应器(3)中出水NH4 +-N<5mg/L，NO3 --N为<2mg/L，NO2 --N<5mg/L，PO4 3--P<0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段三。
2.3)阶段三：城市污水原水箱(1)中的污水通过蠕动泵(3.1)进入SBR反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min，硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过蠕动泵(3.2)进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；缺氧搅拌结束后好氧曝气10min，通过气体转子流量计(3.4)调整曝气量，控制反应器内溶解氧0.5±0.3mg/L，曝气搅拌结束后沉淀30min,排水10min，排水比为50％，排水后闲置70min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌及曝气，每天运行三个周期；阶段三稳定运行后，SBR反应器(3)中出水NH4 +-N<5mg/L，NO3 --N为<2mg/L，NO2 --N<5mg/L，PO4 3--P<0.1mg/L，以上指标均达标后继续以阶段三持续运行。
SBR反应器(3)运行时需要排泥，使反应器内絮体污泥浓度维持在3500±200mg/L，污泥龄控制在10～12天。
以上是本发明的具体实施例，便于该技术领域的技术人员能更好的理解和应用本发明，但本发明的实施不限于此，因此该技术领域的技术人员对本发明所做的简单改进都在本发明保护范围之内。
Claims (1)
1.一体化PD/A耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的方法，其特征在于：该方法所用装置包括城市污水原水水箱(1)、硝酸盐废水水箱(2)、SBR反应器(3)、出水水箱(4)；
所述城市污水原水水箱(1)为密闭箱体，设有排空阀Ⅰ(1.1)和排水管Ⅰ(1.2)；所述硝酸盐废水水箱(2)为密闭箱体，设有排空阀Ⅱ(2.1)和排水管Ⅱ(2.2)；所述SBR反应器(3)设有进水蠕动泵(3.1、3.2)、曝气泵(3.3)、转子流量计、曝气盘(3.5)、搅拌装置(3.6)、pH/DO在线监测仪(3.7)、溢流管Ⅰ(3.8)、排水阀Ⅰ(3.9)、排泥阀(3.10)、排泥蠕动泵(3.11)；所述出水水箱(4)为密闭箱体，设有排空阀Ⅲ(4.1)、排水管Ⅲ(4.2)；
所述城市污水原水水箱(1)通过进水蠕动泵与SBR反应器(3)相连接；所述硝酸盐废水水箱(2)通过进水蠕动泵与SBR反应器(3)相连接；SBR反应器(3)通过溢流管Ⅰ(3.8)、排水阀Ⅰ(3.9)与出水水箱(4)相连接；
具体启动与调控步骤如下：
1)系统启动阶段：
SBR反应器(3)接种污泥为实验室的短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜及城市污水处理厂二沉池的絮体污泥，使反应器内生物膜上的MLSS=1400-1500mg/L，填充比10-20%，二沉池的絮体污泥浓度MLSS＝3000-3500mg/L；
2)运行阶段：
2.1)阶段一：城市污水原水水箱(1)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气60min，通过气体转子流量计控制反应器内溶解氧1.0±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置20min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，好氧曝气，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期； SBR反应器(3)中出水NH4 +-N为5-10mg/L，NO3 --N为10-15mg/L，NO2 --N为5-10mg/L，PO4 3--P为1-0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段二；
2.2)阶段二：城市污水原水水箱(1)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min；好氧曝气30min，通过气体转子流量计控制反应器内溶解氧0.8±0.3mg/L；硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；然后沉淀30min，排水10min，排水比为50％，排水后闲置50min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌，沉淀排水和闲置，每天运行三周期；SBR反应器(3)中出水NH4 +-N<5mg/L，NO3 --N为<2mg/L，NO2 --N<5mg/L，PO4 3--P<0.5mg/L，以上指标均达到并稳定维持15天后，进入阶段三；
2.3)阶段三：城市污水原水水箱(1)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌120min，硝酸盐废水水箱(2)中的污水通过进水蠕动泵进入SBR反应器(3)中，缺氧搅拌240min；缺氧搅拌结束后好氧曝气10min，通过气体转子流量计调整曝气量，控制反应器内溶解氧0.5±0.3mg/L，曝气搅拌结束后沉淀30min,排水10min，排水比为50％，排水后闲置70min，开始下一周期，继续进行进水厌氧搅拌，进水缺氧搅拌及曝气，每天运行三个周期； SBR反应器(3)运行时需要排泥，使絮体污泥浓度维持在3500±200mg/L，污泥龄控制在10～12天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211090723.6A CN116143283B (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211090723.6A CN116143283B (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116143283A CN116143283A (zh) | 2023-05-23 |
| CN116143283B true CN116143283B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=86358826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211090723.6A Active CN116143283B (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116143283B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020119217A1 (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置及其应用方法 |
| CN113087134A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-09 | 北京工业大学 | 投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置和方法 |
| CN213771494U (zh) * | 2020-11-17 | 2021-07-23 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 升流式污水强化生物除磷耦合厌氧氨氧化脱氮一体化系统 |
| CN113415883A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-21 | 北京工业大学 | 一种简便实现城市污水处理短程硝化并长期稳定运行的装置和方法 |
| CN113461161A (zh) * | 2021-07-04 | 2021-10-01 | 北京工业大学 | 一种利用水解酸化短程反硝化厌氧氨氧化一体化工艺实现氮素及颗粒有机物去除的装置 |
| CN114671512A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-28 | 北京工业大学 | 基于a-b法利用污泥发酵强化主流厌氧氨氧化实现碳氮磷同步去除的方法与装置 |
-
2022
- 2022-09-07 CN CN202211090723.6A patent/CN116143283B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020119217A1 (zh) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置及其应用方法 |
| CN213771494U (zh) * | 2020-11-17 | 2021-07-23 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 升流式污水强化生物除磷耦合厌氧氨氧化脱氮一体化系统 |
| CN113087134A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-09 | 北京工业大学 | 投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置和方法 |
| CN113415883A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-21 | 北京工业大学 | 一种简便实现城市污水处理短程硝化并长期稳定运行的装置和方法 |
| CN113461161A (zh) * | 2021-07-04 | 2021-10-01 | 北京工业大学 | 一种利用水解酸化短程反硝化厌氧氨氧化一体化工艺实现氮素及颗粒有机物去除的装置 |
| CN114671512A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-28 | 北京工业大学 | 基于a-b法利用污泥发酵强化主流厌氧氨氧化实现碳氮磷同步去除的方法与装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116143283A (zh) | 2023-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112158952B (zh) | 连续流aoa短程硝化与厌氧氨氧化耦合污泥发酵反硝化处理低碳氮比废水的装置与方法 | |
| CN107032506B (zh) | 分段出水短程硝化-Anammox/反硝化处理生活污水的装置和方法 | |
| CN108217950B (zh) | Fna强化污泥发酵及实现污水短程脱氮除磷的装置和方法 | |
| CN110668566B (zh) | 污泥发酵耦合短程反硝化串联二级厌氧氨氧化实现污泥减量与总氮去除的装置与方法 | |
| CN110002591B (zh) | 一种缺氧/好氧交替条件下实现城市生活污水短程硝化耦合反硝化除磷的装置与方法 | |
| CN113233589B (zh) | 一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法 | |
| CN114477420B (zh) | 连续流aoa短程硝化及内源短程反硝化双耦合厌氧氨氧化实现污水深度脱氮的方法与装置 | |
| CN109867359B (zh) | 利用污泥发酵混合物短程硝化反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮的方法和装置 | |
| CN114772725B (zh) | 一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化强化生活污水脱氮除磷的装置和方法 | |
| CN112250176A (zh) | 一体化短程硝化耦合厌氧氨氧化反硝化除磷实现城市污水深度脱氮除磷的装置和方法 | |
| CN113402021A (zh) | 原位污泥水解酸化耦合短程反硝化厌氧氨氧化一体化实现污水脱氮及污泥减量的装置与方法 | |
| CN101264979B (zh) | 一种低温条件下实现短程深度脱氮的方法 | |
| CN113415882A (zh) | 单级sbr后置缺氧内源反硝化强化同步硝化反硝化处理低c/n比污水深度脱氮除磷工艺 | |
| CN108658229B (zh) | 一种自养/异养深度脱氮过程控制的装置与方法 | |
| CN114620833A (zh) | 一体化内源短程反硝化耦合厌氧氨氧化反硝化除磷实现低c/n生活污水脱氮除磷的方法 | |
| CN115959771A (zh) | 城市污水碳源回收利用强化自养/异养耦合深度脱氮的装置与方法 | |
| CN112479361A (zh) | 一种深度处理含盐废水的装置及方法 | |
| CN108383239B (zh) | 间歇曝气模式下短程硝化厌氧氨氧化同时除磷的一体化生物处理工艺 | |
| CN113023888A (zh) | 一种利用反硝化除磷耦合短程硝化厌氧氨氧化同步处理生活污水和硝酸盐废水的装置和方法 | |
| CN113415884B (zh) | 一种充分利用内碳源同时处理生活污水和硝酸盐废水脱氮除磷的方法 | |
| CN103241916B (zh) | 污泥发酵耦合反硝化过程实现亚硝酸盐最大积累的方法 | |
| CN116143283B (zh) | 一体化pd/a耦合反硝化除磷快速启动实现城市生活污水脱氮除磷的装置与方法 | |
| CN202279730U (zh) | 表面曝气氧化沟工艺同步硝化反硝化控制装置 | |
| CN115557605A (zh) | 双短程反硝化厌氧氨氧化耦合反硝化除磷实现生活污水和硝酸盐废水同步脱氮除磷的工艺 | |
| CN213834947U (zh) | 一种低碳氮比城市污水高效处理系统 |
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 |