[發(fā)明專利]一種通過污泥內(nèi)回流強(qiáng)化城市污水A/O工藝生物除磷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110038428.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN112645451B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬;魏子清;李帥;曾輝平;張杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30;C02F3/34
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種通過污泥內(nèi)回流強(qiáng)化城市污水A/O工藝生物除磷的方法屬于污水深度處理領(lǐng)域，解決生物除磷系統(tǒng)極易因聚磷代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榫厶谴x而出現(xiàn)除磷性能變差的問題。首先調(diào)整厭氧段和好氧段DO濃度范圍分別為0～0.1mg/L和2～4mg/L、系統(tǒng)SRT為10～12d、厭氧段和好氧段HRT分別為2h和5h，厭氧段MLSS范圍為2500～3500mg/L。其次，增加厭氧段污泥內(nèi)回流，即回流20％厭氧段末污泥至厭氧段初，以提高好氧段污泥磷負(fù)荷，通過促進(jìn)污泥在好氧段的過量吸磷，誘導(dǎo)聚糖代謝向聚磷代謝轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化系統(tǒng)除磷性能。同時(shí)，控制SRT＝10～12d，將磷以富磷污泥的形式從系統(tǒng)中排出。未排放的污泥回流至厭氧段初，即控制污泥外回流比，在系統(tǒng)TP去除率大于95％維持兩周后停止厭氧段污泥內(nèi)回流，認(rèn)為系統(tǒng)TP去除性能得到強(qiáng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市污水處理與再生領(lǐng)域，具體是通過在A/O工藝流程的厭氧段末增設(shè)污泥內(nèi)回流，促進(jìn)聚磷菌對(duì)原水有機(jī)碳源的利用，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化生物除磷，為生物除磷系統(tǒng)的快速啟動(dòng)及性能恢復(fù)提供了新思路。

背景技術(shù)

磷元素是重要的生物營(yíng)養(yǎng)素，也是地表淡水生物生長(zhǎng)的限制因素。因此，大量排放富含磷酸鹽的城市污水會(huì)導(dǎo)致淡水水體的富營(yíng)養(yǎng)化。藻類及浮游生物過度生長(zhǎng)的同時(shí)消耗了水體中大量的溶解氧，導(dǎo)致魚類等需氧生物因缺氧而大量死亡。有機(jī)物大量堆積并在厭氧條件下發(fā)酵生成有害氣體，這些有害氣體和浮游生物分泌的大量生物毒素共同對(duì)人畜飲用水安全造成了威脅。所以，通過對(duì)城市污水進(jìn)行除磷處理而根治水體富營(yíng)養(yǎng)化勢(shì)在必行。

在眾多除磷工藝中，生物除磷因具有運(yùn)行成本低、二次污染小的特點(diǎn)而在城市污水除磷中應(yīng)用最為廣泛。生物除磷系統(tǒng)的構(gòu)建依托于活性污泥中聚磷菌厭氧釋磷好氧吸磷的磷酸鹽循環(huán)，即聚磷菌在厭氧環(huán)境中吸收原水揮發(fā)性脂肪酸的同時(shí)將胞內(nèi)的聚磷酸鹽分解成正磷酸鹽并釋放到胞外，在好氧環(huán)境中過量吸收胞外的正磷酸鹽，實(shí)現(xiàn)將磷從原水轉(zhuǎn)移至污泥中。再通過排除系統(tǒng)中剩余污泥而實(shí)現(xiàn)磷的最終去除。然而，城市污水中生物除磷性能惡化時(shí)常發(fā)生。根本原因是，系統(tǒng)中存在一類只消耗脂肪酸而不除磷的聚糖代謝，它們通過消耗原水中大量的有機(jī)碳源而限制聚磷代謝。故解決聚磷代謝和聚糖代謝的有機(jī)碳源競(jìng)爭(zhēng)問題是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定除磷性能的根本途徑。

眾多研究已指出聚磷菌和聚糖菌具有不同的最優(yōu)生長(zhǎng)環(huán)境，包括碳源類型、pH、溫度和污泥齡等?，F(xiàn)有專利通過改變上述因素提高了除磷性能，例如公布號(hào)為CN111410313A的發(fā)明專利，利用有機(jī)碳源充足的旁流厭氧池對(duì)主流污泥進(jìn)行聚磷菌活性強(qiáng)化；公布號(hào)為CN109231479A的發(fā)明專利，通過控制溫度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化生物除磷。但是，將上述發(fā)明專利應(yīng)用于主流廢水生物除磷工藝中存在運(yùn)行成本高、設(shè)備占地面積大、運(yùn)行管理不方便的問題。因此，需要提出一種運(yùn)行成本低的原位強(qiáng)化生物除磷方法，以滿足對(duì)現(xiàn)有污水廠進(jìn)行升級(jí)改造的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述生物除磷系統(tǒng)除磷性能崩潰的問題，本發(fā)明提出了一種通過污泥內(nèi)回流強(qiáng)化城市污水A/O工藝生物除磷的方法。其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過監(jiān)測(cè)A/O生物除磷系統(tǒng)運(yùn)行狀況，判定本發(fā)明方法的適用性：

1)根據(jù)下式計(jì)算表征生物除磷系統(tǒng)內(nèi)碳源儲(chǔ)存性能的特征參數(shù)Θ：

其中，ΔCOD_厭氧表示厭氧階段COD消耗量，mg/L；ΔTCOD表示厭氧階段和好氧階段COD總消耗量，mg/L；COD_進(jìn)水表示原水COD濃度，mg/L；COD_厭氧末表示厭氧階段末COD濃度，mg/L；COD_出水表示出水COD濃度，mg/L。

2)根據(jù)下式計(jì)算表征生物除磷系統(tǒng)聚磷代謝活性的特征參數(shù)Ω：

其中，ΔTP_厭氧表示厭氧階段釋磷量，mg/L；TP_進(jìn)水表示原水TP濃度，mg/L；TP_厭氧末表示厭氧階段末TP濃度，mg/L。