[發明專利]混合液在線發酵UMIF同步脫氮除磷一體化池及其應用方法

在審

• 申請號: 202011600313.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112979055A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 劉賢斌;李路;周安妮
• 申請（專利權）人: 武漢寶捷能環境工程技術有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍

本發明提供的混合液在線發酵UMIF同步脫氮除磷一體化池及其應用方法，包括升流式厭氧復合ABR區、缺氧區、好氧區、V形二沉池、斜管沉淀池以及若干連接管道和附屬設施，所述附屬設施包括外回流污泥泵，外回流污泥管，回用污泥池，回用污泥泵，本發明的工藝流程為活性污泥混合液在復合ABR區水解發酵產酸后，與內回流硝化液、氣提回流污泥和斜管沉淀回用污泥一起，進入缺氧區反硝化除磷脫氮，好氧區完成除碳吸磷和硝化反應，然后進入二沉池，再經過斜管沉淀池，最后高品質出水。本發明具有總流程精簡、控制簡單、池型緊湊、節省碳源、剩余污泥減量、運行成本低、脫氮除磷效率高等優點。

技術領域

本發明屬于污水處理的主流活性污泥混合液在線發酵和內碳源開發及反硝化除磷脫氮等 技術領域，具體涉及混合液在線發酵UMIF(Un-mixed In-line Fermenters即混合液在線發酵) 同步脫氮除磷一體化池及其應用方法。

背景技術

目前，我國污水處理已全面進入到既要去除有機污染物，又要高標準脫氮除磷的階段。 其中，氮磷的去除技術多采用連續流的厭氧(Anaerobic)釋磷、缺氧(Anoxic)反硝化、好氧(Oxic) 聚磷、好氧硝化的同步脫氮除磷工藝，如常規A²O或改進型A²O、UCT、AOA等工藝。在生 物脫氮除磷的生化反應過程中，磷細菌和異養反硝化菌這些微生物，都需要污水中有充足的 溶解性易生物降解有機物(rbCOD)，尤其是低分子量的揮發性脂肪酸(VFAs)作為碳源，而 我國污水廠普遍面臨的主要難題，是進水C/N(碳/氮)比低，進水TN(總氮)、TP(總磷) 較高卻碳源不足，致使脫氮除磷效果變差等問題。同時，由于出水水質標準尤其是TN、TP指 標的進一步提高，雖然采用載體活性污泥法或采用曝氣生物濾池等固定床生物膜法等技術， 可以較好地滿足出水水質要求，但是，載體或生物膜法投資及運營費用高昂，管理過于復雜， 加上運行控制中存在的一系列問題，制約了這些技術的應用。

為了應對污水進水碳源之不足，過去十多年來，在工程設計與運營中的通常做法，是投加 有機碳源(如甲醇，葡萄糖，乙酸鈉、乙酸等)以實現強化生物脫氮除磷；此外，除磷還可以 借助投加化學藥劑(如PAC、FeCl₃等)實現輔助化學除磷；但很顯然，上述投加外碳源或者藥 劑的方式，無疑會明顯增加污水廠的碳源藥劑消耗和日常運行成本，同時還增加了最終污泥 產量，在我國大多數地區難以持續應用，也與當今世界可持續發展、環保“綠色低碳”的理 念不符。關鍵是，污水廠在面臨進水碳源不足的困境時，卻又被自身每天產生的大量剩余污 泥所困擾，因為污泥的處理與處置需要較高的額外成本費用，且容易帶來二次污染問題。然 而，污水廠剩余污泥本身就是一個可資利用的“資源”，已有的技術包括采用污泥中溫厭氧消 化產生沼氣做能源回收，或者污泥堆肥用于綠化培植等。實際上，剩余活性污泥本身就蘊藏 著豐富的“內碳源”，而現有技術卻未能發揮其潛在的碳源利用價值，被白白當作廢物拋棄掩 埋掉了。

近年來，污水處理的理論界和工程界已經開始污泥“內碳源”的開發利用研究和嘗試， 并取得了一些成果和實際應用，主要是初沉池的初沉污泥、二沉池的剩余活性污泥以及二者 的混合污泥等的再生、吸附-再生、旁路或側流水解發酵等技術的發明和應用，為眾多進水碳 源不足的污水廠指明了碳源開發利用的方向。但在主流活性污泥混合液碳源開發與脫氮除磷 一體化的創新上，卻鮮有發明和實際應用，仍然采用分開建造的松散型生化池+二沉池+深度 處理水池等形式，以至于污水處理流程長、運行控制復雜，占地面積大，造價相對較高。