[發明專利]一種連續流側流污泥發酵同步脫氮除磷的裝置與方法

在審

• 申請號: 202010696013.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112125398A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 曾薇;樊志偉;孟慶安;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;C02F3/34;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

一種連續流側流污泥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。所述裝置包括：城市污水水箱、連續流的缺氧區、好氧區、側流發酵區和二沉池。所述方法是二沉池中的回流污泥先進入側流污泥發酵區，具有發酵能力的聚磷菌Tetrasphaera利用活性污泥作為基質進行發酵，釋放磷酸鹽并產生揮發性脂肪酸VFA供其他異養菌利用。然后污泥發酵區出水與城市污水進水一起進入連續流反應區的缺氧區，進行反硝化脫氮除磷作用，接著進入好氧段進行好氧吸磷作用和硝化作用。本發明利用連續流工藝，將污泥發酵同步脫氮除磷進行處理，解決了污泥處理困難的問題，同時由于未設置傳統前置厭氧區，節省了占地面積，簡化了工藝流程，對于城市污水處理具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種連續流側流污泥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

剩余污泥是污水處理廠在污水生物處理過程中的產物，是經過二沉池之后排出的污泥，剩余污泥中微生物含量較高，隨意傾倒和填埋剩余污泥會對環境造成嚴重污染。隨著污水處理量的增大，污泥產量也隨之增大，剩余污泥的處理成為污水處理廠的難題。水體富營養化已成為全球性的水環境問題，已有大量研究表明富含氮、磷的污水的過度排放是導致地表水體富營養化的主要原因，生物脫氮除磷工藝在污水處理廠被廣泛應用，如何在有效脫氮除磷的基礎上處理剩余污泥，成為污水處理領域的難題。

現有關于污泥發酵耦合生物脫氮除磷的研究大多是利用污泥發酵上清液做碳源，加入到生物脫氮除磷工藝中，操作較為復雜，并且在污泥發酵時大多需要進行預處理，增加了污泥處理成本。本發明實現了在連續流工藝中污泥發酵同步脫氮除磷，簡化了剩余污泥的處理過程，操作簡單且易于控制，為生物脫氮除磷工藝中剩余污泥的處理提供了新的途徑。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種連續流側流污泥發酵同步脫氮除磷的裝置與方法。二沉池中的回流污泥先進入側流污泥發酵區，具有發酵能力的聚磷菌Tetrasphaera利用活性污泥作為基質進行發酵，釋放磷酸鹽并產生揮發性脂肪酸VFA供其他異養菌利用。然后污泥發酵區出水與城市污水進水一起進入連續流反應區的缺氧區，進行反硝化脫氮除磷作用，接著進入好氧段進行好氧吸磷作用和硝化作用。

本發明的技術方案：

一種連續流側流污泥發酵同步脫氮除磷的裝置，包括城市污水水箱(1)、進水蠕動泵(2)、主流反應區包括缺氧區(3)并配有攪拌器(3.1)、好氧區(4)并配有攪拌器(4.1)、空氣泵(5)、轉子流量計(6)、硝化液回流泵(7)、二沉池(8)、二沉池排水孔(9)、二沉池底部閥門(10)、污泥回流泵(11)、側流發酵區(12)并配有攪拌器(12.1)，發酵區出水泵(13)；

城市污水水箱(1)通過進水蠕動泵(2)與主流反應區的缺氧區(3)連接，缺氧區與好氧區(4)連接，空氣泵(5)通過轉子流量計(6)與好氧區曝氣頭連接，好氧區通過硝化液回流泵(7)與缺氧區連接，好氧區出水與二沉池(8)連接，二沉池包括排水孔(9)和底部閥門(10)，二沉池通過污泥回流泵(11)與側流發酵區(12)連接，側流發酵區通過發酵區出水泵(13)與主流反應區的缺氧區(3)連接。

應用上述裝置進行一種連續流側流污泥發酵同步脫氮除磷的方法，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4000-5000mg/L；

(2)二沉池(8)中的回流污泥通過污泥回流泵(11)進入側流發酵區(12)，與進水流量相比二沉池回流比例為90％-110％，側流發酵區的水力停留時間為7-9h；

(3)進水采用城市污水，并注入水箱(1)。側流發酵區的出水通過發酵區出水泵(13)與進水一起進入主流缺氧區進行反硝化脫氮與除磷作用，與進水流量相比側流區污泥回流比例為90％-110％，側流區污泥回流比例與二沉池污泥回流比例保持一致，缺氧區水力停留時間為3-5h；