[發明專利]一種城鎮污水高標準除磷脫氮方法

有效

• 申請號: 201610175142.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105753156B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 周健;何強;龔本洲;徐奇奇;王穎慕;李彥澄;黃巍;陳浬
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明涉及一種城鎮污水高標準除磷脫氮方法，采用序批式活性污泥反應器，運行工況為進水?厭氧?好氧?缺氧?后好氧?沉淀?排水，在曝氣階段的前端設置厭氧段，通過微生物的吸附與吸收，將水中碳源轉化為污泥中的內碳源，同時，通過延長反應器泥齡，泥齡為20 d~150d，富集反應器內的硝化細菌，增強反應器硝化效能，縮短曝氣時間，從而為曝氣后缺氧段的反硝化脫氮與反硝化除磷提供充足碳源，進而實現在長泥齡條件下氮與磷的深度去除。本發明在短時曝氣與長泥齡條件下利用細胞內碳源反硝化及反硝化除磷，具有深度同步除磷脫氮效能高、工藝流程短、操作運行簡單、投資及運行成本低的優勢，為污水廠深度除磷脫氮開辟了新途徑。

技術領域

本發明屬于污水生物深度處理技術，特別涉及一種在長泥齡與短時曝氣條件下利用胞內碳源實現反硝化脫氮與反硝化除磷的城鎮污水高標準深度除磷脫氮處理技術。

背景技術

氮、磷均是導致水體富營養化的主要因素，城市污水未經處理直接排放會攜帶大量的氮、磷等營養物質進入水體，進而會引起水體富營養化，從而使整個水生生態系統和水功能受到破壞。因此，世界各國都規定了越來越嚴格污水排放標準。相比于物理和化學方法,生物方法因其能耗和經濟方面的優勢，已成功應用于城市污水廠的除磷脫氮。

現有城鎮污水廠采用傳統的生物除磷脫氮工藝，一方面，其處理出水中都含有較高的硝氮，排向水體對水環境形成嚴重威脅；另一方面，回流污泥中也攜帶了較高濃度的硝態氮，這些硝態氮如果直接回流到厭氧段，將會引起反硝化細菌與聚磷菌對碳源的競爭，從而削弱聚磷菌在系統中的優勢程度，影響除磷效果，目前常采用化學協同除磷保證出水磷達標。雖然現有前置缺氧等改良工藝可以緩解回流污泥中的硝態氮對厭氧釋磷的影響，但處理效果提升有限。而實現城鎮污水的深度脫氮通常需要投加碳源，大幅增加了深度處理的成本，碳源缺乏成為其高標準低成本處理的瓶頸。對此，如果能找到新的低成本碳源來降低污水中的硝氮，不僅可以降低污水廠尾水對水環境的危害，同時還能消除硝氮對聚磷菌除磷系統的影響，從而實現低成本的城市污水高標準深度除磷脫氮。

傳統除磷脫氮工藝存在泥齡矛盾，傳統脫氮工藝曝氣時間長，能耗大，生物除磷脫氮對碳源的競爭，以及深度除磷脫氮碳源缺乏等問題。

細胞內碳源是一種一直被忽視的碳源，其廣泛存在于各種微生物中。微生物具有將污水中的碳源轉化為細胞內碳源的能力，但在傳統脫氮工藝中，長時間的好氧段將微生物的內碳源消耗殆盡，使其無法得到有效利用。微生物將污水中的碳源轉化為細胞內碳源后，對系統中碳源的降解速率也將大大降低，由此可降低好氧段對系統中碳源的損耗；同時，通過能提高硝化速率，減少好氧段曝氣所需的時間，也將進一步降低系統碳源的損耗。

發明內容

本發明的目的是提供一種城鎮污水高標準除磷脫氮方法，在短時曝氣與長泥齡條件下，利用細胞內碳源反硝化脫氮及反硝化除磷，對城市污水深度同步除磷脫氮，解決傳統工藝深度除磷脫氮工藝流程長，投資運行費用高等問題。

為達到上述目的，本發明采用序批式活性污泥反應器，運行工況為進水-厭氧-好氧-缺氧-后好氧-沉淀-排水，在曝氣階段的前端設置厭氧段，通過微生物的吸附與吸收，可將水中碳源轉化為污泥中的內碳源，同時，通過延長反應器泥齡，增強反應器硝化效能，同時縮短曝氣時間，不僅可有效降低運行能耗，還能降低曝氣對污泥內碳源的消耗，從而為曝氣后缺氧段的反硝化吸磷提供充足碳源。

本發明具體技術方案如下：

（1）采用單級序批式活性污泥反應器，序批式運行工況為進水-厭氧-好氧-缺氧-后好氧-沉淀-排水，內設攪拌機與曝氣裝置，系統間歇進水、間歇出水。反應器污泥泥齡為20 d ~150d。

（2）在反應器厭氧運行時段，厭氧時間控制在0.5~3h，將污水中的碳源幾乎全部轉移到污泥之中。