[發明專利]微曝氣硝化聯合污泥發酵耦合反硝化處理低碳氮比生活污水的方法

有效

• 申請號: 201410361653.2
• 申請日: 2014-07-27
• 公開（公告）號: CN104163493A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 彭永臻;郭媛媛;王博;唐裕芳;王淑瑩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F11/04
• 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

本發明涉及一種微曝氣硝化聯合發酵耦合反硝化處理低碳氮比生活污水的方法，屬于污水生物處理技術領域。該工藝適用于低碳氮比(COD質量濃度/總氮質量濃度，C/N)城市生活污水的強化脫氮生物處理。?

背景技術

隨著水體富營養化的日益嚴重，氮素污染問題引起了人們的高度關注。與此同時，對于氮素的排放標準也日趨嚴格。我國于2002年頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中對氮素的一級A排放標準為氨氮小于5mg/L，總氮小于15mg/L。然而，我國城市污水普遍存在的碳氮比偏低的問題逐漸成為城市污水處理達標的瓶頸，這導致了約有三分之一的城市污水處理廠總氮難以達標，需要通過在反硝化階段投加外碳源的方式達到一級A排放標準。?

活性污泥法是目前城市污水處理使用的普遍方法之一，活性污泥法在凈水的同時會產生數量可觀的剩余污泥。我國每年產生的污泥量更是高達1億噸以上。因此，污水生物處理系統的剩余污泥處理問題是城市污水處理廠另一個重點和難點。?

近年來，污泥內碳源的開發與利用成為了新的研究熱點。這既有助于解決污水處理碳源不足的問題，又可以實現污泥的減量化無害化處理。但現有多數研究往往局限于污泥內碳源的開發，即污泥發酵產酸后，通過淘洗的方式將有機酸投入到反應器中進行利用。這種發酵-淘洗的方式有以下不足：1、由于混合污泥長期處于厭氧環境，導致污泥黏度升高，不易泥水分離；2、完全厭氧發酵過程很難避免有產甲烷反應發生，而產甲烷過程會消耗大量發酵產物；3、由于淘洗效率普遍較低，若要提高液相中的揮發性脂肪酸(Volatile?Fatty?Acid，VFA)溶出量，則需加大淘洗水量和淘洗次數；4、由于發酵過程會釋放出較高的氨氮和磷酸鹽，將發酵液注入后續處理單元時會增加進水負荷。?

發明內容

為了解決上述問題，本發明利用序批式反應器將污泥發酵、城市生活污水的硝化、反硝化耦合于同一體系中，利用污泥發酵產生的有機酸為碳源進行反硝化，無需外加碳源，?強化了低C/N污水的脫氮效果。本發明可以在同一反應器中實現微曝氣氨氧化反應、發酵產生內碳源、原位利用發酵產物進行反硝化反應的耦合，從而使得系統出水達到一級A標準。?

本發明通過以下技術步驟實現：?

一種微曝氣硝化聯合污泥發酵耦合反硝化處理低碳氮比生活污水的方法，其裝置包括：原水池、儲泥池、主反應器、空氣壓縮機、排水池、排泥池、可編程過程控制器和計算機。原水池、儲泥池、空氣壓縮機、排水池、排泥池分別與主反應器相連接，在主反應器頂部設有一號攪拌器、溫控裝置、pH傳感器、DO傳感器，側面設有氣體流量計、進水管、進泥管、出水管、排泥管，底部設有曝氣裝置；儲泥池頂部設有二號攪拌器。?

原水池、進水泵和進水管一端依次相連，進水管另一端與主反應器連接；儲泥池、進泥泵和進泥管一端依次相連，進泥管另一端與主反應器相連接；排水池、排水繼電器和排水管一端依次連接，排水管另一端與主反應器相連接；排泥池、排水繼電器和排泥管一端依次連接，排泥管另一端與主反應器相連接；空氣壓縮機通過氣體流量計與主反應器相連接；?

可編程過程控制器內置有pH傳感器接口、DO傳感器接口、進水繼電器接口、一號攪拌器接口、溫控傳感器接口、曝氣繼電器接口、排水繼電器接口、排泥繼電器接口、進泥繼電器接口，可編程過程控制器另一端與計算機相連接。?

一種微曝氣硝化聯合污泥發酵耦合反硝化處理低碳氮比生活污水的方法，其特征包括以下步驟：?

1)接種污泥：微曝氣硝化聯合污泥發酵耦合反硝化主反應器首次啟動時采用的接種污泥來自污泥消化系統排泥，其污泥濃度為10-13kgMLSS/m³，并且初次進水進泥后的混合污泥濃度為5-8kgMLSS/m³；?

2)啟動系統：開啟進水泵、進泥泵、一號攪拌器、二號攪拌器、空氣壓縮機，開啟可編程過程控制器和計算機，設置DO為0.5-0.8mg/L，設置溫度為30±1℃；?

3)進泥：啟動進泥泵，將儲泥池中的新鮮剩余污泥泵入主反應器中，剩余污泥為城市污水生物脫氮系統所排剩余污泥，污泥濃度濃縮至10-13kgMLSS/m³，進泥與接種污泥的質量濃度比為1/5至3/10；?

4)進水：啟動進水泵，將原水池中的城市生活污水泵入主反應器中，進水體積占主?反應器有效容積的2/5-3/5；?