[發明專利]一種基于剩余污泥內碳源開發的側流強化生物除磷工藝的裝置與方法

在審

• 申請號: 202010696016.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112174317A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 曾薇;樊志偉;馬晨陽;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
• 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

一種基于剩余污泥內碳源開發的側流強化生物除磷工藝的裝置與方法，屬于污水生物處理領域。所述方法是二沉池中的回流污泥一部分進入側流發酵區，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供其他異養菌利用。另一部分回流污泥和側流發酵區出水、城市污水進水一起進入主流反應區的缺氧區，利用在發酵區吸收存儲的內碳源和發酵區產生的揮發性脂肪酸VFA完成反硝化脫氮除磷作用，缺氧段出水流入好氧段進行好氧吸磷作用和硝化作用。本發明利用側流連續流工藝，省去了前置厭氧區，大大節省了碳源投加，而且減少了對進水VFA的依賴。

技術領域

本發明涉及一種基于剩余污泥內碳源開發的側流強化生物除磷工藝的裝置與方法，屬于污水生物處理技術領域。

背景技術

傳統生物除磷理論認為在厭氧區，聚磷菌吸收水中揮發性脂肪酸VFA并存儲在細胞內，將磷酸鹽釋放到水體中，在好氧條件下，聚磷菌利用胞內存儲的內碳源提供生長所需的能量和碳源，過量吸收水體中的磷并以聚磷酸鹽的形式貯存在細胞體內。采用生物除磷技術的污水處理廠普遍存在進水碳源不足的問題，額外投加碳源將會大大提高污水處理的成本。由于生物除磷工藝產生的剩余污泥，往往需要設置發酵罐進行處理，操作流程復雜。因此，對傳統生物除磷工藝的優化成為亟需解決的問題。

本發明建立了以發酵型聚磷菌Tetrasphaera作為優勢聚磷菌的側流強化生物除磷工藝，該工藝沒有前置厭氧區，在側流發酵區內通過引進回流污泥，聚磷菌Tetrasphaera菌屬可以直接利用活性污泥作為基質進行發酵并釋放磷酸鹽，同時將污水中的有機物通過水解發酵作用產生揮發性脂肪酸VFA，供其他聚磷菌和反硝化菌等進行利用。在缺氧區和好氧區，利用在發酵區吸收存儲的內碳源和發酵區產生的揮發性脂肪酸VFA完成脫氮除磷作用。該工藝節省了碳源投加，同時有效地去除了城市污水中的氮和磷，為城市污水處理提供了一個嶄新的工藝解決方案。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于剩余污泥內碳源開發的側流強化生物除磷工藝的裝置與方法。二沉池中的回流污泥一部分進入側流發酵區，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供其他異養菌利用，比如傳統聚磷菌Candidatus Accumulibacter和反硝化菌。另外一部分回流污泥和側流發酵區出水、城市污水進水一起進入主流反應區的缺氧區，利用在發酵區吸收存儲的內碳源和發酵區產生的揮發性脂肪酸VFA完成反硝化脫氮除磷作用，缺氧段出水流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：

一種基于剩余污泥內碳源開發的側流強化生物除磷工藝的裝置，其特征在于：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)、第一污泥回流泵(11)、側流發酵區(12)并配有攪拌器(12.1)，第二污泥回流泵(13)，發酵區出水泵(14)；

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)，二沉池部分污泥通過第一污泥回流泵(11)與側流發酵區(12)連接，二沉池另一部分污泥通過第二污泥回流泵(13)、側流發酵區通過發酵區出水泵(14)與主流反應區的缺氧區(3)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3000-5000mg/L；