[發明專利]綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應裝置及工藝

有效

• 申請號: 201610051848.6
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105645687B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 李軼;吳海楠;張煥軍;牛麗華;朱曉曉
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐瑩

1.一種綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應裝置，其特征在于：包括初級沉淀池、進水口連接初級沉淀池出水口的調節池、進水口連接調節池出水口的好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器，所述初級沉淀池的沉淀出口連接厭氧發酵罐的污泥進口，所述厭氧發酵罐的發酵液流出口分別連接好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器的污泥厭氧發酵液流入口和間歇式反應器的污泥厭氧發酵液流入口，所述間歇反應器設有排泥口，所述好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器和間歇式反應器的底部安裝有曝氣設備，內部設有DO、pH、ORP監測設備。

2.根據權利要求1所述的綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應裝置，其特征在于：所述間歇式反應器的出水口連接至所述好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器的進水口。

3.一種綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：

（1）市政污水流經初級沉淀池后流入調節池，在調節池中對pH和水量進行調解后泵入好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器；

（2）有機生活垃圾和初級沉淀池得到的初沉污泥在厭氧發酵罐中進行厭氧發酵，為好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器中PHAs的合成和脫氮除磷提供VFA和碳源；

（3）初級沉淀池產生的污水和厭氧發酵罐中的污泥厭氧發酵液進入好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器中進行脫氮除磷和PHAs合成；

（4）好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器中的活性污泥和厭氧發酵罐中的污泥厭氧發酵液進入間歇式反應器后進行連續曝氣和攪動，保持2mg/L的DO值，富集后的活性污泥冷凍干燥，按40mL/g污泥的配比用氯仿萃取，抽提液冷卻后按60倍冷甲醇做沉淀劑析出PHAs，過濾收集。

4.根據權利要求3所述的綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應處理工藝，其特征在于：步驟（2）有機生活垃圾事先破碎，每升初沉污泥摻入0.8kg有機生活垃圾并用好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器中污水稀釋至總固體量為7%，所述厭氧發酵罐內發酵液維持在35±1.5度、pH~5.0，發酵罐有機負荷為20kgTVS/m﹒d，水力停留時間為7天，初沉污泥和有機生活垃圾發酵液COD:N:P=200:11:3。

5.根據權利要求3所述的綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應處理工藝，其特征在于：步驟（2）厭氧消化包括為好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器提供VFA和碳源的水解階段和酸化階段，在酸化階段VFA濃度最高。

6.根據權利要求3所述的綜合PHAs合成和脫氮除磷的污水生物反應處理工藝，其特征在于：步驟（3）好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器一個周期由進水、反應、沉淀、出水和閑置5個基本工序組成，本流程將反應階段劃分為好氧、厭氧兩個階段：污泥厭氧發酵液在好氧階段前泵入反應器提供生成PHAs所需的VFA和脫氮除磷所需的碳源，好氧富營養條件下微生物合成PHAs并將NH₄⁺轉化為NO₂^-并大量吸收P形成胞內多聚磷酸鹽，厭氧貧營養條件下多聚磷酸鹽用于微生物合成PHAs并將NO₂^-轉化為N₂，好氧階段時間為150min、DO值維持在2~3mg/L，厭氧階段時間為50min ，pH、DO和ORP監測設備用于監控好氧-厭氧序批式活性污泥法反應器運行效果，DO值超出預定范圍自動打開/關閉曝氣風機，反應器中固體停留時間24天，厭氧反應結束時將活性污泥由污泥泵泵入間歇式反應器，反應結束后污水消毒后排放。