[發明專利]一種利用PN/A工藝實現低C/N比城市污水聯合污泥發酵物深度脫氮除磷的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011556806.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112607863B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 彭永臻;夏楊;劉瑾瑾;張瓊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/12;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

1.一種利用PN/A工藝實現低C/N比城市污水聯合污泥發酵物深度脫氮除磷的方法，該方法所用裝置包括儲泥罐（1）、污泥發酵罐（2）、原水箱（3）、AO-SBR反應器（4）、氫氧化鈉處理單元（5）、中間水箱（6）和厭氧氨氧化反應器（7）；

所述的儲泥罐（1）上設置有排泥口，通過進泥泵（8）與污泥發酵罐（2）相連；所述的污泥發酵罐（2）上設置有進泥口和排泥口，產生的發酵物通過排泥泵（11）從排泥口排出，并流入AO-SBR反應器（4）；所述的原水箱（3）上設置有出水口，通過第一進水泵（12）與AO-SBR反應器（4）以及中間水箱（6）相連；所述的AO-SBR反應器（4）上設置有進水口、出水口和曝氣盤（14），出水口上還設置有擋泥濾網（15），流出的水流入中間水箱（6），曝氣盤與氣泵（16）相連；所述的氫氧化鈉處理單元（5）上設置有排藥口，配制的氫氧化鈉溶液通過排藥泵（13）從排藥口排出，并流入污泥發酵罐（2）；所述的中間水箱（6）上設置有進水口和出水口，出水口通過第二進水泵（17）與厭氧氨氧化反應器（7）相連；所述的厭氧氨氧化反應器（7）上設置有進水口和出水口，內部掛有海綿填料（18），出水由出水口排出，流出的水即為處理完成的水；污泥發酵罐（2）、AO-SBR反應器（4）、厭氧氨氧化反應器（7）均設置有攪拌器（10）、取樣口和pH/DO測定儀（9）；

其特征在于：

1）污泥發酵系統啟動階段；取城市污水處理廠二沉池的回流污泥作為接種污泥，將其儲存在儲泥罐（1）中備用，用蒸餾水淘洗回流污泥2～3次后加入至污泥發酵罐（2）中，并將污泥濃度控制在7000mg/L～8000mg/L，發酵罐頂部密封，防止空氣中的氧氣進入干擾發酵過程；配制濃度為4mol/L的NaOH溶液，并儲存于氫氧化鈉處理單元（5）中，通過蠕動泵將其注入至污泥發酵罐（2）中，加入量根據發酵罐中pH值的范圍（10±0.5）進行調控，控制NaOH溶液加入量與污泥發酵罐有效容積的比例為3∶1000，加入周期為1次/d，通過水浴加熱的方式控制發酵溫度為30±2℃，調整攪拌器（10）轉速為70～80r/min，監測發酵罐內pH值及DO，以使污泥發酵處于厭氧、堿性的環境中；每天取出污泥發酵罐（2）有效容積1/5的污泥發酵混合物，同時加入等體積的新鮮活性污泥，使污泥發酵系統的污泥齡為5d；污泥發酵系統的穩定運行需要30～45d的時間，取樣周期為2d，測定系統產生的SCOD和VFA濃度，待VFA與SCOD濃度的比值≥40%時，則污泥發酵系統的啟動階段完成；

2）短程硝化及生物除磷穩定運行階段；啟用AO-SBR反應器（4），通過第一進水泵（12）將原水箱（3）中城市污水體積的70%注入其中，該反應器的運行方式分為進水、缺氧攪拌、好氧曝氣、沉淀、排水、閑置六個階段，各個階段的運行時間分別為進水15min，缺氧攪拌180min，好氧曝氣165min，沉淀60min，排水15min，閑置45min，共480min（8h），每天運行3個周期，攪拌器轉速為90～100r/min，在進水后，隨著缺氧攪拌的開始，向其中投加污泥發酵物，污泥發酵物∶待處理生活污水的投配體積比為1∶33～1∶20，控制轉子流量計的氣速，使好氧曝氣階段DO測定儀的示數為1～3mg/L，在排水階段，通過反應器上的擋泥濾網（15）阻止污泥外流，排水比為70%，即水力停留時間為8.6h，同時，在閑置階段排出剩余污泥，使AO-SBR反應器的污泥齡為8～10d；每個周期內測定進水及出水的NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N及PO₄^3--P濃度，通過前三個監測指標計算出亞硝積累率NAR，當NAR≥80%且測得出水PO₄^3--P≤0.5mg/L時，則AO-SBR系統已達穩定；

3）厭氧氨氧化耦合階段；AO-SBR反應器（4）的出水與原水箱（3）中剩余30%的城市污水一同進入到中間水箱（6）中，通過第二進水泵（17）將混合后的出水注入到厭氧氨氧化反應器（7）中，并將已掛好厭氧氨氧化生物膜的海綿填料（18）接種至反應器中，其填充體積比為30%～40%，攪拌器轉速控制在60～70 r/min范圍內；測定進出水的NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N及TN濃度，待出水NO₃^--N≤3mg/L且TN≤15mg/L時，厭氧氨氧化系統已達穩定。