[發明專利]一種連續流工藝主流發酵同步脫氮除磷的裝置與方法

在審

• 申請號: 202010696010.9
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112174316A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 曾薇;樊志偉;李健敏;彭永臻
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/10;C02F101/16
• 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

一種連續流工藝主流發酵同步脫氮除磷的裝置與方法，屬于污水生物處理技術領域。是進水與二沉池回流污泥一起進入第一厭氧區，第一厭氧區的攪拌器每天只打開15min，其余時間均處于關閉狀態，這導致污泥沉淀進而發生沉積層深度厭氧條件下的污泥水解發酵，具有發酵能力的聚磷菌利用活性污泥作為基質，釋放磷酸鹽并吸收存儲內碳源，發酵產生揮發性脂肪酸VFA和進水中的VFA供傳統聚磷菌和反硝化菌等利用。第一厭氧區出水流入第二厭氧區，第二厭氧區攪拌器是常開狀態，接著進入缺氧區進行反硝化脫氮和除磷作用，進入好氧段完成好氧吸磷和硝化作用。本發明利用連續流工藝主流發酵模式，將活性污泥水解發酵的同時，取得了良好的脫氮除磷效果。

技術領域

本發明涉及一種連續流工藝主流發酵同步脫氮除磷的裝置與方法，屬于污水生物處理技術領域。

背景技術

已有研究表明富含氮、磷的工業廢水和生活污水的大量排放是引起水體富營養化的主要原因，生物脫氮除磷技術作為一種經濟、高效的營養物去除技術，已經被廣泛應用于世界各國的污水處理廠。剩余污泥作為污水生物處理過程中的產物，對環境的污染性很強，污水處理廠每年處理剩余污泥的費用約占總運行費用的50％。剩余污泥中含有大量的機物，例如蛋白質和多糖等，可以通過厭氧發酵將其轉化為揮發性脂肪酸，作生物脫氮除磷工藝的優質碳源來解決城市污水碳源不足的問題。如何在穩定、高效地去除污水中營養物的同時，有效地處理剩余污泥，成為污水處理領域的一個挑戰。

現有將污泥處理耦合污水營養物去除的方式大多是將污泥發酵上清液作為碳源，或者是利用旁側處理裝置去處理剩余污泥。本發明利用連續流工藝主流發酵，直接在主流反應器中進行污泥發酵，操作簡單，易于控制，具有很強的實用性，對于污水生物處理具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種連續流工藝主流發酵同步脫氮除磷的裝置與方法。進水與二沉池回流污泥一起進入第一厭氧區，第一厭氧區的攪拌器每天只打開15min，其余時間均處于關閉狀態，這導致污泥沉淀進而發生沉積層深度厭氧條件下的污泥水解發酵，具有發酵能力的聚磷菌Tetrasphaera利用活性污泥作為基質，釋放磷酸鹽并吸收存儲內碳源，同時發酵產生揮發性脂肪酸VFA和進水中的VFA供傳統聚磷菌CandidatusAccumulibacter和反硝化菌等利用。第一厭氧區出水流入第二厭氧區，第二厭氧區攪拌器是常開狀態，接著進入缺氧區進行反硝化脫氮和除磷作用，最后進入好氧段完成好氧吸磷和硝化作用。

本發明的技術方案：

一種連續流工藝主流發酵同步脫氮除磷的裝置，其特征在于：包括城市污水水箱(1)、進水蠕動泵(2)、連續流的第一厭氧區(3)，第二厭氧區(4)并配有攪拌器(4.1)、缺氧區(5)并配有攪拌器(5.1)、好氧區(6)并配有攪拌器(6.1)、空氣泵(7)、轉子流量計(8)、二沉池(9)、二沉池排水孔(10)、二沉池底部閥門(11)、污泥回流泵(12)、硝化液回流泵(13)；

城市污水水箱(1)通過進水蠕動泵(2)與連續流的第一厭氧區(3)連接，第一厭氧區與第二厭氧區(4)、缺氧區(5)、好氧區和二沉池(9)順次連接，空氣泵(7)通過轉子流量計(8)與好氧區曝氣頭連接，二沉池設有排水孔(10)和底部閥門(11)，二沉池通過污泥回流泵(12)與第一厭氧區連接，好氧區通過硝化液回流泵(13)與缺氧區連接。

應用上述裝置的方法，包括以下步驟：

(1)接種城市污水處理廠剩余污泥至連續流反應器中，控制接種后反應器內污泥濃度3000-4000mg/L，進水采用城市污水；