[發明專利]一種城市污水脫氮除磷的裝置和方法

在審

• 申請號: 202011245954.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112479371A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙驥;楚光玉;王曉霞;于德爽
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/28;C02F3/12;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種城市污水脫氮除磷的裝置和方法，通過內源短程反硝化/厭氧氨氧化工藝實現城市污水中COD和無機氮通過內碳源儲存和自養脫氮，在內源短程反硝化工藝之前增加全程硝化耦合除磷工藝，解決無機磷去除和硝酸鹽來源的瓶頸，污水同時進入全程硝化耦合除磷SBR反應器和生物膜內源短程反硝化SBBR反應器，通過外碳源轉化為內碳源而實現除磷和短程反硝化，同時和內源短程反硝化厭氧段未經硝化的氨氮，為厭氧氨氧化提供底物，進而實現城市污水經濟高效的脫氮除磷。

技術領域：

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種城市污水脫氮除磷的裝置和方法，特別是一種利用污泥內碳源驅動硝態氮部分還原實現城市污水脫氮除磷的設備和方法，適用于低C/N城市生活污水.

背景技術：

據中國環境狀況公報，雖然我國水資源環境質量狀況不斷提升，但以活性磷酸鹽、無機氮和化學需氧量(COD)為主要污染指標的水體污染問題仍然存在，污水的深度脫氮除磷仍然是水污染控制的主要目標。厭氧氨氧化作為一種新型生物脫氮技術，可在厭氧條件下，通過厭氧氨氧化菌的作用直接將氨氮和亞硝態氮轉化為氮氣，具有節省曝氣能耗和有機碳源、污泥產量低和脫氮負荷高等諸多優勢，在可持續型污水處理技術中具有重要應用前景。然而，目前厭氧氨氧化所需基質亞硝態氮的穩定獲取，仍是限制其推廣應用的瓶頸。

內源短程反硝化克服了短程反硝化過程難以同時實現穩定亞硝積累和高效有機物去除的弊端，為厭氧氨氧化脫氮工藝的推廣應用提供了新途徑。在內源短程反硝化系統中，聚糖菌可在厭氧條件下充分利用原污水中COD并進行內碳源PHAs的高效儲存，并在缺氧條件下利用厭氧段儲存的PHAs進行短程反硝化脫氮，其可在實現污水中COD與硝酸鹽去除的同時，實現亞硝態氮的積累。內源短程實現了原水中有機碳源的高效利用，避免了其對后續厭氧氨氧化過程可能產生的影響；并且，內源短程反硝化過程缺氧反應時間更易控制，有利于實現短程反硝化的過程控制及亞硝態氮的穩定積累。因此，設計一種新型的城市污水脫氮除磷裝置和方法，通過內源短程反硝化/厭氧氨氧化工藝可實現城市污水中COD和無機氮通過內碳源儲存和自養脫氮，在內源短程反硝化工藝之前增加全程硝化耦合除磷工藝，解決無機磷去除和硝酸鹽來源的瓶頸。污水同時進入全程硝化耦合除磷SBR反應器和內源短程反硝化反應器，通過外碳源轉化為內碳源而實現除磷和短程反硝化，同時和內源短程反硝化厭氧段未經硝化的氨氮，為厭氧氨氧化提供底物，進而實現城市污水經濟高效的脫氮除磷。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計提供一種利用污泥內碳源驅動硝態氮部分還原實現城市污水脫氮除磷的裝置和方法，針對城市污水中活性磷酸鹽、無機氮和化學需氧量(COD)主要污染指標，結合全程硝化耦合生物除磷，生物膜內源短程反硝化和厭氧氨氧化等新型生物脫氮除磷技術，在充分利用原水中有機碳源的基礎上，實現經濟高效的脫氮除磷和有機物去除。