[發明專利]A2/O-BAF亞硝化型反硝化除磷裝置及過程控制措施方法

在審

• 申請號: 201910372169.2
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110104879A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 陳永志;黃劍明;邵兆偉;趙智超;安芳嬌;馬艷紅;黃魁
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 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

A²/O?BAF亞硝化型反硝化除磷裝置及過程控制方法屬于污水脫氮除磷技術領域。本方法將短程硝化與反硝化除磷工藝的優勢相結合，通過在低C/N條件下控制BAF的HRT、曝氣量與間歇曝氣比實現了低基質全程亞硝化，為A²/O缺氧區的反硝化除磷過程提供電子受體，實現了城鎮生活污水的高效脫氮除磷。數字信號輸送至實時控制系統后根據設置程序判斷亞硝化進行程度控制曝氣量和好氧/缺氧比，保證BAF反應器的全程亞硝化；厭氧區1設置有TP在線傳感器，出水水箱設置有亞硝酸鹽傳感器，實時控制系統根據監測的TP與亞硝酸鹽濃度，調節硝化液回流比(R)使缺氧區亞硝酸鹽與TP質量濃度比值在1.6～1.8之間，保證高效的反硝化除磷脫氮效率。

技術領域

A²/O-BAF亞硝化型反硝化除磷裝置及過程控制方法屬于活性污泥法結合生物膜法的污水脫氮除磷技術領域。

背景技術

隨著國家排水要求的日益嚴格和城鎮生活污水排放量的逐年遞增，我國污水處理面臨著處理效率提高和運行費用增加的雙重壓力。傳統生物脫氮除磷理論認為，厭氧微生物生長所需要的C:N:P＝200:5:1，好氧微生物增殖必須的C:N:P＝100:5:1，但我國大多數地區的生活污水C/N/P在100:25:3左右，難以滿足微生物利用氮、磷所需要的碳源，即城鎮生活污水低C/N、低C/P的特征造成現有污水廠的氮、磷去除效率低下。這是因為目前城鎮污水處理廠普遍存在污泥齡、碳源之間的矛盾與競爭，導致氮、磷難以同步高效去除。因此，尋求低C/N生活污水的高效、低耗的脫氮除磷是我國水污染控制的重點和難點，同時在高效脫氮除磷的基礎上實現節能降耗是緩解水體富營養化、保障污水處理可持續發展的重點。

傳統活性污泥法是將硝化菌、反硝化菌和聚磷菌置于同一個反應器內，自養生長的硝化菌世代周期較長，因此需要長的污泥齡和適宜的溶解氧保證良好的硝化效果，實現NH₄⁺-N向NO₂^--N或NO₃^--N的轉變，但異養的反硝化菌和聚磷菌利用有機底物增殖的速率較快，同時需要較短的污泥齡實現污水中磷的去除，因此難以通過控制工況調節保證活性污泥中各功能微生物處于最佳生長環境，造成氮磷難以同步高效去除。同時，反硝化和缺氧/好氧吸磷過程均需要充足的有機物作為電子受體完成生化反應，但目前城鎮生活污水中的碳源十分有限，不能同時滿足反硝化和吸磷的需要，造成碳源的競爭，使脫氮、除磷效率較低。

目前我國大多數污水處理廠大多采用A²/O工藝作為二級處理的主體工藝，雖然A²/O工藝存在污泥齡和碳源競爭的固有矛盾，但其具有構造簡單、運行穩定、自動控制經驗成熟、維護方便的優點。近些年BAF反應器被廣泛應用于污水處理中，其內部填充的填料及生物膜可以同時實現物理吸附和生物代謝過程，且占地面積小、升級成本低、處理效果穩定，可以有效的提高出水水質。因此，本裝置將A²/O與BAF相結合，采用短污泥齡運行的A²/O 實現聚磷菌和反硝化菌的富集，硝化菌的淘汰，在A²/O中實現高效的除磷和反硝化；BAF在長污泥齡下運行，同時逐漸縮短HRT、調節曝氣量和間歇曝氣比實現高效的全程亞硝化，為反硝化提供充足的電子受體。當進水C/N為 2.3～4.1時，相比傳統的生物脫氮除磷工藝，本裝置可以節省約25％的曝氣能耗和40％的碳源，顯著降低了生活污水處理的運行費用和碳源投加，出水能穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準。

發明內容