[發明專利]一種利用污泥厭氧水解發酵生成碳源促進總氮去除的方法

有效

• 申請號: 202011311312.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112479522B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 郭成洪;林玉程;李力;閻懷國;郭海軍;史英君
• 申請（專利權）人: 聯合環境技術（天津）有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F3/30;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 馬云云

本發明提供了一種利用污泥厭氧水解發酵生成碳源促進總氮去除的方法，包括如下步驟：二沉池回流回來的部分污泥排入主流前置水解酸化池中進行水解酸化；之后主流前置水解酸化池排出的上清液或泥水混合液進入主流生化系統；主流生化系統的污泥排入二沉池中，之后二沉池沉降排出的污泥一部分進行回流，另一部分作為剩余污泥送往污泥脫水處理；在回流的污泥中，一部分回流進入側流污泥水解酸化池，一部分回流進入主流生化系統的最前端，一部分回流進入主流前置水解酸化池的進水端；進入側流污泥水解酸化池的污泥水解酸化后回到主流前置水解酸化池。本發明依靠生化污泥的生物厭氧水解酸化生成可利用COD補充碳源，從而促進生物脫氮的效果。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，尤其是涉及一種利用污泥厭氧水解發酵生成碳源促進總氮生物去除的方法。

背景技術

污水廠為了有效去除總氮總磷和保證出水水質的穩定達標，運營中都盡量優化生物脫氮和除磷。生物脫氮主要是通過在好氧池自氧硝化反應和在缺氧池異氧反硝化反應實現總氮去除。而生物除磷主要是通過在厭氧池釋磷，好氧池吸磷加上有效排泥來實現。在污水廠實際運營中，會利用厭氧，缺氧和好氧(A/A/O)組合的生物脫氮和除磷工藝。為了實現有效去除總氮，一般建議進水COD/TN不要低于6，而為了有效的生物除磷，一般建議進水BOD/TP不要小于30，容易生化COD rCOD/TP不要小于18。而很多污水廠，在實際運營中進水水質經常無法滿足這樣的條件，所以現場運營經常需要額外投加碳源，水廠運營常用的碳源有甲醇、葡萄糖或者乙酸鈉；通過投加碳源可以保證總氮和總磷的有效去除，可是，這會大大增加現場的運營成本。所以，如何在保證有效去除總氮的同時也能實現碳源藥耗的降耗成為很多污水廠迫切的需求。

污泥主要成分是蛋白質和碳水化合物等大分子化合物，在厭氧條件下，污泥可以通過水解實現細胞破壁而把大分子的蛋白質和碳水化合物水解成簡單的小分子物質，這些小分子物質進一步通過酸化變成揮發有機酸，生成的揮發有機酸一般主要是以乙酸、丙酸和丁酸為主。乙酸是最佳的生物除磷的碳源，而對于反硝化脫氮反應，污泥的水解產物小分子可生化物質可以作為合適的碳源而被利用，所以，污泥通過水解酸化生成碳源促進生物脫氮是一個合適和經濟有效的工藝路線，而且生成的碳源也同樣可以被利用來促進生物除磷。現有已報道的專利中主要是利用厭氧發酵初級沉淀泥提供碳源，可是污水廠初級沉淀污泥的量有限，通過初級沉淀水解提供的碳源的量很多時候無法滿足生物脫氮和除磷的需要。專利CN104118971B報道回流部分二沉回流污泥到初沉池，在初級沉淀池和初級沉淀泥混合濃縮后進行水解發酵，同時在發酵時候采用曝氣和攪拌交替控制微氧和厭氧的條件實現污泥發酵提供碳源。由于很多市政污水廠并沒有初級沉淀池，這個專利的應用會有一定的局限性。專利CN107265806A報道利用液堿調高剩余污泥pH到10同時在90℃溫度下維持2小時進行預處理，之后再進水解酸化池，而水解酸化通過把pH從6逐步提高到10實現從開始的pH 6酸性酸化馴化到pH10的堿性發酵。專利CN110282841A也是報道利用調節水解酸化池pH到10實現污泥的堿性發酵。以上這兩種專利都需要消耗液堿升高pH以實現污泥堿性發酵，這一定程度上大大增加了現場運營的液堿藥耗，在實際的運營應用中也會削弱污泥資源化生成碳源帶來的經濟效益。丹麥的EnviDan公司也提出了ASP/SSH(活性污泥回流/側流污泥水解)的工藝以實現污泥水解生成碳源來促進生化系統的脫氮除磷，丹麥EnviDan公司的這個技術主要是側流水解工藝，在水解酸化池也是采用曝氣和攪拌交替控制微氧和厭氧的條件實現污泥發酵提供碳源。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種利用污泥厭氧水解發酵生成碳源促進總氮去除的方法，利用生化污泥兩級水解酸化的原理生成可生化的COD(化學需氧量)作為碳源促進生物脫氮，對生物除磷也有促進作用。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種利用污泥厭氧水解發酵生成碳源促進總氮去除的方法，該方法包括如下步驟：

(1)污泥排入主流前置水解酸化池中進行水解酸化，水力停留時間HRT為0.1-6小時；泥齡為10-72小時；