[發明專利]一種城市污水高效低耗再生處理方法

有效

• 申請號: 200810102391.2
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101244883A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 李冬;張杰;王俊安
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/52;C02F3/30;C02F3/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張燕慧

技術領域

本發明屬于城市污水處理與資源化領域。具體涉及專用于常溫條件下城市污水的高效率低能耗再生處理的方法。

背景技術

目前，水污染的關鍵在于因磷氮超標而引起的水體富營養化問題，因此，無論是新建污水再生水廠還是已有污水廠都面臨著污水深度除磷脫氮的迫切要求。對于生物除磷脫氮系統，由于除磷菌和脫氮菌在生物學上存在矛盾和競爭，主要表現為對溶解氧、泥齡需求的不同和對碳源的爭奪。當除磷效果好時，脫氮效果則較差，反之亦然，這就使得簡單串聯的除磷脫氮系統(如氧化溝、SBR和A²O等工藝)很難同時取得滿意的除磷脫氮效果。

國際上普遍認可的生物除磷理論是聚合磷酸鹽累積微生物(poly-phosphate?accumulating?microorganisms，簡稱聚磷菌，PAOs)的厭氧釋磷/好氧吸磷原理。結合除磷菌的代謝規律，張杰院士提出了典型的厭氧/好氧活性污泥法，它可以在不增加傳統活性污泥法污水廠投資和運行費用的條件下，達到深度除磷并去除有機物的目的。該方法目前已經在大連等城市污水再生回用工程中得到了應用，實踐表明，厭氧/好氧活性污泥法同傳統的活性污泥法比較，具有反應器小、除磷效果好、污泥沉降性能好(可殺死絲狀菌)、不增加基建投資(可在原有工藝基礎上稍作改造)和運行簡單等優點。因此，厭氧/好氧活性污泥法除磷技術可被視為城市污水生化處理的首選方案。

傳統的硝化/反硝化生物脫氮技術自身具有能耗和物耗高的特點，而目前城市生活污水C/N的比例較低，生物脫氮處理所面臨的最大問題是碳源不足，為達到滿意的脫氮效果就必須額外投加碳源，從而導致污水處理的成本大大增加，此為制約污水處理與資源化的瓶頸。

短程硝化/反硝化(shortcut?nitrification/denitrification)生物脫氮，是指通過控制反應條件(如溫度、溶解氧和HRT等)，將NH₄⁺-N的硝化控制在NO₂^--N階段，而后進行反硝化脫氮。

厭氧氨氧化(anaerobic?ammonium?oxidation，簡稱ANAMMOX)是基于新菌種建立的獨特工藝，它是指在厭氧條件下，厭氧氨氧化菌以NO₂^--N(以短程硝化為基礎)為電子受體，直接將NH₄⁺-N轉化為N₂，在反應過程中不需要有機碳源即能實現自養脫氮，因此，ANAMMOX是一種比較有發展前景的生物自養脫氮技術。

目前，我國再生水的生產還是沿用發達國家的老路，即在城市污水廠二級出水的基礎上，再串聯組合深度除磷脫氮工藝，導致了現有的城市污水再生處理存在工藝流程長、單元搭配不合理、投資和運行費用高等問題，致使再生水的成本價格偏高，使再生水與自來水相比失去了經濟上的優勢，這是制約污水處理與資源化的瓶頸。當前，城市污水再生處理急需解決的主要問題是研發高效低耗的污染物去除關鍵技術，并在此基礎上建立系統優化的城市污水再生全流程工藝，在確保出水水質穩定達到再生水回用標準的前提下，做到節能降耗。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，而提供一種城市污水高效低耗再生處理方法。

本發明所提供的一種城市污水高效低耗再生處理方法，以城市污水為處理對象，將厭氧/好氧活性污泥法生物除磷與ANAMMOX生物自養脫氮工藝進行結合，組成厭氧·好氧-半亞硝化·厭氧氨氧化高效低耗型城市污水再生處理方法。具體步驟如下：

1)預處理：將污水引入格柵、沉砂池和初沉池，去除污水中的較大顆粒固體懸浮物；

2)生物除磷：將步驟1)中預處理過的污水送入厭氧/好氧池中，生物除磷的同時降解污水中的有機物，再將污水引入二沉池中進行沉淀；

3)生物自養脫氮：

A、將步驟2)中的出水引入亞硝化反應器，通過控制溶解氧(DO)為0.2～0.5mg/L和水力停留時間(HRT)4～6小時，將污水中的將氨氮控制在半亞硝酸化階段，即將NH₄⁺-N部分轉化為NO₂^-；

B、將亞硝化反應器中的出水再引入ANAMMOX反應器中，將污水中的NO₂^-和剩余NH₄⁺-N轉化為氮氣，完成生物自養脫氮后出水。