[發明專利]兩級SBR利用污泥內碳源強化城市生活污水脫氮耦合污泥減量的裝置與方法

有效

• 申請號: 201410133393.3
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103910431A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王淑瑩;劉曄;袁悅;彭永臻;薛曉飛;龐洪濤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及低C/N比（摩爾比）城市污水強化脫氮工藝的優化控制技術，屬于城市污水處理及剩余污泥生化處理技術領域，是一種采用兩級SBR利用污泥內碳源強化城市生活污水脫氮耦合污泥減量的裝置與方法。

背景技術

我國2002年頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準規定，排污單位最終出水的氮含量分別為NH₄⁺-N＜5mg/L，TN＜15mg/L。然而一般認為TN＞0.7mg/L時，湖泊呈現富營養化，而當TN＞1.3mg/L時，湖泊呈現重度富營養化。隨著排放標準的日漸嚴格，95%以上的污水處理廠出水不能達到一級A標準，面臨污水深度脫氮的要求。

污水生物處理脫氮過程中，異養反硝化菌需要利用有機物作為碳源，還原氧化態氮，包括硝態氮和亞硝態氮，一般要求BOD/TKN＞4，然而我國大部分城市污水處理目前普遍存在進水C/N比（摩爾比）低，碳源不足的問題，導致出水TN難以達標。國內現有污水處理廠往往通過外加碳源，例如甲醇等達到良好的出水效果，但這既增加了處理成本，又加劇了水廠的剩余污泥產量及CO₂排放。另一方面，污水處理過程中產生大量污泥。將污泥經處理后作為資源重新利用，使剩余污泥資源化，這樣既能減少有害物質對環境的影響又能節約物質資源和能量資源，降低運行成本。

本發明利用剩余污泥發酵混合物強化城市污水脫氮，可以使污泥中的大分子有機顆粒向揮發性脂肪酸等小分子轉化，從而作為碳源被反硝化菌所利用以提高系統脫氮效果，同時實現污泥的減量化和穩定化。該方法相比傳統脫氮工藝可以節省外加碳源，降低運行費用，并同時進行污泥的減量，是符合可持續發展規律的工藝，有較大的實際意義，應用市場廣闊。

發明內容

本發明利用三個序批式反應器，首先使剩余污泥自主發酵，并與城市污水的硝化反硝化反應器和深度反硝化反應器相連，形成兩級SBR生活污水處理設備。同時本發明將剩余污泥發酵混合物作為SBR₁反硝化的碳源，強化了生物脫氮，并且使剩余污泥進一步減量；利用剩余污泥發酵液作為SBR₂反硝化的碳源，實現深度脫氮，出水可達一級A標準。本發明將厭氧生物處理技術和好氧生物處理技術進行耦合，以實現低C/N比（摩爾比）城市污水處理優化控制，節約碳源，提高碳源利用率，減少剩余污泥產量的目的。此外，該發明具有設備簡單、運行靈活等優點。

本發明通過以下技術方案來實現：

兩級SBR利用污泥內碳源強化城市生活污水脫氮的裝置，其特征是：本裝置的主體設備包括序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3）、序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）和序批式剩余污泥發酵反應器SBR_F（11）；

原水水箱（1）中的生活污水通過第一進水泵（2）進入序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3），序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3）出水排入硝化液儲存箱（4），再通過第二進水泵（5）進入序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）中，序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）出水直接排出；序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3）和序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）的剩余污泥分別通過第一排泥泵（7）和第二排泥泵（8）排入儲泥罐（9），再由剩余污泥投加泵（10）投加至序批式剩余污泥發酵反應器SBR_F（11）；序批式剩余污泥發酵反應器SBR_F（11）中的一部分剩余污泥發酵混合物通過污泥發酵混合物投加泵（12）投加至序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3）中，另一部分剩余污泥發酵混合物通過重力作用排入二沉池（13）中，二沉池（13）出水流入加藥箱（14）中，再由污泥發酵液投加泵（15）投加至序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）；序批式硝化反硝化反應器SBR₁（3）與空氣壓縮機（16）相連，并安裝第一轉子流量計（17）、第一攪拌器（19）和第一DO測定儀（22），序批式深度反硝化反應器SBR₂（6）與空氣壓縮機（16）相連，并安裝第二轉子流量計（18）、第二攪拌器（20）和第二DO測定儀（23），序批式剩余污泥發酵反應器SBR_F（11）中安裝第三攪拌器（21）和pH測定儀（24）。