[發明專利]連續流分段進水DEAMOX聯合污泥發酵處理城市生活污水的裝置與方法

有效

• 申請號: 201810256429.5
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108439593B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 彭永臻;陳凱琦;孫事昊;賈體沛;潘聰;張亮
• 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

連續流分段進水DEAMOX聯合污泥發酵處理城市生活污水的裝置與方法，屬于污水生物處理技術領域。所述裝置包括原水箱、缺氧段Ⅰ、缺氧段Ⅱ、缺氧段Ⅲ、好氧段、二沉池、污泥發酵罐、污泥貯存罐。所述方法主要是通過兩段進水(40％、60％)的方式合理利用原水中碳源，并為厭氧氨氧化反應提供最佳底物濃度比；通過控制缺氧反應時間和投加污泥發酵物，從而實現短程反硝化和強化反硝化效果；通過在不同單元區添加不同填料，解決了硝化菌和厭氧氨氧化菌在泥齡上的矛盾。本發明將短程反硝化/厭氧氨氧化與污泥發酵結合起來，既實現了污水的高效脫氮，又實現了污泥的減量化，這為主流厭氧氨氧化工藝的應用和低C/N城市生活污水的處理提供了新的思路。

技術領域

本發明涉及污水生物處理領域，尤其涉及一種連續流分段進水DEAMOX聯合污泥發酵處理城市生活污水的裝置與方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快，人們對水資源的消耗和生活污水的排放也在逐年增加，大量污水流入江河、湖泊，造成嚴重的水體污染，生態環境惡化。特別是水體中含氮化合物的超標，引起了大面積水域的富營養化。因此，能否高效脫氮并達標是當前城鎮污水處理廠面臨的難題。

傳統的生物脫氮技術是通過全程的硝化反硝化途徑實現氮的去除，而這一過程往往需要大量的碳源和充足的曝氣，這與當前城市生活污水C/N較低的現狀以及建設碳中和未來水廠的理念相悖。因此，開發出新型生物脫氮技術已迫在眉睫。

厭氧氨氧化的發現為生物脫氮技術提供了新的思路。厭氧氨氧化是指在缺氧條件下，厭氧氨氧化菌以亞硝酸鹽為電子受體將氨轉化為氮氣，同時伴隨著以亞硝酸鹽為電子供體固定CO₂，并產生硝酸鹽的生物過程。顯然，該過程的關鍵在于亞硝酸鹽的積累，目前主要由兩種途徑來實現，即短程硝化和短程反硝化。然而，在低溫、低氨氮生活污水中短程硝化難以長期穩定維持，在無法解決該瓶頸之前，短程反硝化似乎更具優勢。短程反硝化較傳統的生物脫氮技術可節省59.7％的碳源，且該過程能夠實現穩定的亞硝酸鹽積累，為厭氧氨氧化提供充足的基質，因此，將短程反硝化與厭氧氨氧化工藝耦合開發出一種新的工藝，即DEAMOX，能夠實現氮的高效去除。此外，實現厭氧氨氧化反應器的高效穩定運行，需進水中亞硝酸鹽與氨氮的質量濃度比在1.2-1.5的范圍內。

污泥發酵液中含有大量的有機物，包括易被反硝化菌利用的乙酸、丙酸等揮發性脂肪酸和不易被利用的多糖、蛋白質等復雜有機物。以污泥發酵液作為外碳源強化反硝化和彌補生活污水中碳源的不足，既能實現高效脫氮，又有利于污泥的穩定和減量。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提出了一種連續流分段進水DEAMOX聯合污泥發酵處理城市生活污水的裝置與方法。該裝置與方法通過兩段進水實現NO₃^--N和NH₄⁺-N的配比在1.2-1.5的范圍內；通過控制缺氧段Ⅰ的水力停留時間實現短程反硝化；通過在缺氧段Ⅱ設置固定式填料來增強厭氧氨氧化菌的持留，在好氧段投加流化態填料來強化硝化效果；通過剩余污泥發酵物中內碳源來強化反硝化和彌補進水中碳源的不足，從而實現城市生活污水的高效脫氮。

本發明通過以下技術方案來實現：

連續流分段進水DEAMOX聯合污泥發酵處理城市生活污水的裝置，其特征在于：

包括原水水箱(1)，推流式反應器(2)，沉淀池(3)，污泥發酵罐(4)，污泥貯存罐(5)。推流式反應器(2)分4格，依次為缺氧段Ⅰ(6)、缺氧段Ⅱ(7)、缺氧段Ⅲ(8)、好氧段(9)。