[發明專利]城市污水厭氧去除有機物與自養生物脫氮的裝置和方法

有效

• 申請號: 200910087623.6
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101580329A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 甘一萍;張樹軍;彭永臻;常江;易鵬;王琦;劉秀紅
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/28;C02F3/30;C02F3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種厭氧產甲烷去除有機物與自養生物脫氮的城市污水處理裝置，其特征在于：設有原水箱(1)、厭氧反應器(2)、除磷反應器(3)、中沉池(4)、半短程硝化反應器(5)、二沉池(6)、中間水池(7)、厭氧氨氧化反應器(8)；厭氧反應器為填裝海綿填料(2.1)的厭氧生物濾池，上部設有三相分離器(2.3)，原水箱通過出水泵(2.8)和水管與厭氧反應器的底部連通，厭氧反應器通過出水管(2.9)與除磷反應器的厭氧區(3.7)的底部連通，厭氧反應器還設有下進上出，進行水循環的水管和循環泵(2.5)；

除磷反應器在長度方向上平均分為5個格室，第1格室為厭氧區(3.7)，設有調速攪拌器(3.1)，其余的4個格室為好氧區，按照水流方向上下交錯設置孔徑為15mm的過流孔；氣泵(3.9)通過氣體流量計(3.8)、氣量調節閥(3.2)與設在反應器底部的曝氣頭(3.6)連接，除磷反應器通過出水管(3.4)連接中沉池的中心管(4.1)，中沉池通過除磷反應器的污泥回流泵(3.5)與除磷反應器的厭氧區相連接；中沉池的出水管(4.2)與半短程硝化反應器(5)的缺氧區(5.9)相連接；

半短程硝化反應器在長度方向上平均分為5個格室，每個格室裝填海綿填料(5.3)，填充率為空間的30％，第1格室為缺氧區，設有調速攪拌器(5.2)，其余的4個格室為好氧區，按照水流方向上下交錯設置孔徑為15mm的過流孔；氣泵(5.10)通過氣體流量計(5.1)、氣量調節閥(5.5)與設在反應器底部的穿孔曝氣管(5.6)連接，半短程硝化反應器通過出水管(5.7)連接二沉池(6)的中心管(6.1)，二沉池通過半短程硝化反應器的污泥回流泵(5.8)與半短程硝化反應器的缺氧區相連接；二沉池的出水管(6.2)與中間水池(7)相連接；

厭氧氨氧化反應器(8)中間設有柱狀反應體(8.1)，該反應體上端設有三相分離器(8.6)，分離器頂部設有用于排水的出水管(8.8)，分離器上部通過出水回流泵(8.14)與反應體底部連通，反應體外圍設有水浴套(8.10)，水浴套上設有進行水循環的水浴循環泵(8.11)和穿孔吸水管(8.9)，水浴套內還設有電加熱器(8.4)和溫度控制器(8.5)；反應體上的取樣閥(8.7)設置在水浴套外壁上；中間水池通過厭氧氨氧化反應器的進水泵(8.15)與厭氧氨氧化反應器的反應體底部連通。

2.一種利用權利要求1所述的裝置進行厭氧去除有機物與自養生物脫氮處理城市污水的方法，其特征包括以下步驟：

1)將從城市污水處理廠取得的具有脫氮除磷功能的活性污泥投加到除磷反應器和半短程硝化反應器，接種后的污泥濃度MLSS分別為3000mg/與4000mg/l左右；將從城市污水廠污泥厭氧消化池取得的消化污泥投加到厭氧反應器中，投加后的污泥濃度MLSS為8000mg/l左右；將活性良好的厭氧氨氧化污泥投加到厭氧氨氧化反應器，投加后的污泥濃度MLSS為6000mg/l；同時將海綿填料投加到厭氧反應器和半短程硝化反應器中，填充率分別為70％與30％；

2)城市污水首先泵入到厭氧反應器中，運行溫度維持在20～30℃，厭氧反應器的水力停留時間HRT為2～4小時，通過在上述范圍內調整水力停留時間，保證厭氧反應器的出水的COD與總磷TP的比值為15～20/1，當COD/TP＜15時，適當縮短水力停留時間，當COD/TP＞20時，適當延長水力停留時間；

3)厭氧反應器出水進入到除磷反應器，除磷反應器的厭氧區與好氧區的水力停留時間HRT分別為1～2小時與2～3小時，好氧區的溶解氧DO濃度控制在2～3mg/L，除磷反應器出水TP＜1mg/L；

4)除磷反應器的出水通過中沉池進入到半短程硝化反應器，半短程硝化反應器的缺氧區和好氧區的HRT分別為1～2小時與3～5小時，好氧區的溶解氧DO通過調整曝氣量維持在0.3～0.6mg/L，污泥回流比維持在25％～75％，通過調整進水流量使得好氧區的硝化率維持在50％左右，同時反應器中混合液溫度維持在20℃以上，通過上述HRT、DO濃度、硝化率、溫度的聯合控制，實現90％左右亞硝態氮NO₂^--N累積率的半短程硝化反應；

5)半短程硝化反應器出水通過中間水池進入到厭氧氨氧化反應器，反應器的運行溫度為25～30℃，水力停留時間HRT為2～4小時。