[發(fā)明專利]剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實(shí)現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510544062.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN105016470B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻;袁悅;劉曄;王淑瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實(shí)現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，屬于污泥生化處理及城市污水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

城市生活污水中含有較高濃度的氮磷，如果污水未經(jīng)處理直接排放，必然會(huì)引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。氮磷的去除大多是通過生物作用去除——其中氮的去除首先被自養(yǎng)硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化成氧化態(tài)氮NO_x^-，接著在異養(yǎng)反硝化細(xì)菌的作用下，利用溶解性COD提供的電子，被轉(zhuǎn)化生成氮?dú)?N₂)；磷的去除包括厭氧釋磷和好氧吸磷兩個(gè)階段：在厭氧階段，聚磷菌利用優(yōu)質(zhì)碳源短鏈脂肪酸——SCFAs大量釋磷，在好氧階段，聚磷菌超其生理需要的吸收磷。無論脫氮還是除磷，可碳源含量的多少是能否高效去除污水中氮和磷的關(guān)鍵。然而我國(guó)城市污水普遍存在溶解性COD含量不足，難以為生物脫氮除磷提供所需碳源的情況。城市污水處理廠通過添加化學(xué)藥劑(如，乙酸鈉、葡萄糖)提高碳源，以達(dá)到良好的出水效果，但是添加藥劑的費(fèi)用較高。

為了降低此費(fèi)用，研究者便通過開發(fā)污水處理廠系統(tǒng)內(nèi)的碳源——剩余污泥厭氧發(fā)酵，滿足生物脫氮除磷的需要。污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(SCFAs)，是生物脫氮除磷過程中易于利用的碳源。而pH是影響污泥發(fā)酵的重要因素之一，研究發(fā)現(xiàn)堿性條件下剩余污泥厭氧發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量的SCFAs，并且生物利用開發(fā)出的剩余污泥內(nèi)碳源，能很好的脫氮除磷。但是這個(gè)過程中會(huì)將發(fā)酵液和污泥分離，只選擇利用發(fā)酵液。EPS是決定活性污泥絮體物化性質(zhì)和生物性質(zhì)的關(guān)鍵物質(zhì)。直接影響著污泥的吸附性能、絮凝性能、沉降性能及脫水性能等。污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵時(shí)，EPS分解以及細(xì)胞的細(xì)胞壁破壞，導(dǎo)致污泥粘性增大，難于自然沉淀分離，要想分離，需采用離心機(jī)分離，如此一來運(yùn)行費(fèi)用成本增加。

剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實(shí)現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)省略了傳統(tǒng)利用剩余污泥厭氧發(fā)酵物將污泥、發(fā)酵液分離的過程；2)為低C/N、C/P城市生活污水提供碳源，不但降低了外加藥劑的費(fèi)用，還提高了脫氮除磷的效率，同時(shí)也處理了剩余污泥發(fā)酵混合物中的氮磷；3)堿性發(fā)酵混合物的投加給硝化過程提供了堿度；4)剩余污泥發(fā)酵混合物在處理低C/N、C/P城市生活污水的序批式反應(yīng)器SBR中可進(jìn)一步減量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將剩余污泥厭氧發(fā)酵的混合物泵入處理低C/N、C/P生活污水的序批式反應(yīng)器SBR中，聚磷菌利用WAS-FM和生活污水中的豐富碳源進(jìn)行大量釋磷；接下來通過同步硝化反硝化作用、聚磷菌吸磷以及反硝化吸磷的作用，最終達(dá)到生活污水深度脫氮除磷。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實(shí)現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，應(yīng)用如下裝置，該裝置包括剩余污泥通過第一泵蠕動(dòng)泵(1)泵入剩余污泥發(fā)酵罐(2)，剩余污泥發(fā)酵罐(2)內(nèi)安裝第一攪拌器(3)、溫度控制裝置(4)、第一pH控制器(5)；剩余污泥發(fā)酵罐(2)與發(fā)酵混合物儲(chǔ)存罐(8)連接，發(fā)酵混合物儲(chǔ)存罐(8)通過第二蠕動(dòng)泵(9)與序批式反應(yīng)器SBR(12)連接；污水水箱(10)通過第三蠕動(dòng)泵(11)與序批式反應(yīng)器SBR(12)連接。序批式反應(yīng)器SBR(12)中安裝第二攪拌器(13)、溶解氧控制器(14)和第二pH控制器(15)；序批式反應(yīng)器SBR(12)中的曝氣頭與空壓機(jī)(16)連接，序批式反應(yīng)器SBR(12)與污泥儲(chǔ)存罐(17)連接；另外，設(shè)置與計(jì)算機(jī)(6)相連的過程控制器(7)，用以控制第一蠕動(dòng)泵(1)、第二蠕動(dòng)泵(9)、第三蠕動(dòng)泵(11)、第一攪拌器(3)、第二攪拌器(13)、溫度控制器(4)、第一pH控制器(5)、第二pH控制器(15)、溶解氧控制器(14)和空壓機(jī)(16)；

剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實(shí)現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，其特征在于包括以下步驟：

剩余污泥發(fā)酵罐為半連續(xù)反應(yīng)器(半連續(xù)指反應(yīng)器一直在運(yùn)行，只是每天僅在特定的時(shí)間加入污泥而非一直投加)，污泥停留時(shí)間SRT在6～20天，控制pH在9～10。根據(jù)SRT每天排放剩余污泥發(fā)酵混合物(FM)至發(fā)酵混合物儲(chǔ)存罐(8)，并加入等體積的新鮮剩余污泥至剩余污泥發(fā)酵罐。

序批式反應(yīng)器SBR(12)每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水和污泥發(fā)酵混合物、厭氧攪拌、曝氣、缺氧攪拌、曝氣、缺氧攪拌、曝氣、沉淀排水8個(gè)過程，污泥齡在6～10d；

I進(jìn)水、發(fā)酵混合物設(shè)定進(jìn)水量為反應(yīng)器有效體積的1/4～1/2，進(jìn)發(fā)酵混合物量為進(jìn)水體積的1/50～1/10，兩者均通過時(shí)控開關(guān)控制；