[發(fā)明專利]一種基于MABR的DAT-IAT污水處理裝置和污水處理方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110148842.1
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112919632A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王泳璇;張磊;趙玉強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于MABR的DAT?IAT污水處理裝置和污水處理方法。所述裝置包括DAT池、IAT池、曝氣系統(tǒng)Ⅰ及曝氣系統(tǒng)Ⅱ，其中DAT池和IAT池之間設(shè)有導(dǎo)流墻；曝氣系統(tǒng)Ⅰ包括供氣系統(tǒng)Ⅰ和曝氣膜組件，曝氣膜組件設(shè)置于DAT池內(nèi)且與供氣系統(tǒng)Ⅰ連接，曝氣膜組件通過膜表面形成的微生物膜進(jìn)行污水中有機(jī)污染物的氧化和同步硝化反硝化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)生物脫氮；曝氣裝置設(shè)置于IAT池的底部，在IAT池內(nèi)依靠活性污泥進(jìn)行生物除磷。本發(fā)明DAT依靠曝氣膜組件上附著的生物膜進(jìn)行生物脫氮，污泥齡較長；IAT依靠活性污泥進(jìn)行生物除磷，可采用較短泥齡，消除了傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝中的污泥齡矛盾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于MABR的DAT-IAT污水處理裝置和污水處理方法。

背景技術(shù)

近年來，水污染防治形勢面臨新的變化，部分地區(qū)氮、磷污染上升為水污染防治的主要問題，成為影響流域水質(zhì)改善的突出瓶頸。污水集中處理設(shè)施是氮、磷排放的重要點(diǎn)源，應(yīng)嚴(yán)格控制氮、磷排放總量。

DAT-IAT是SBR(sequencing batch reactor)的一種變形工藝，在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。DAT-IAT由需氧池(demand aeration tank，DAT)和間歇曝氣池(intermittentaeration tank，IAT)串聯(lián)而成。DAT作為預(yù)反應(yīng)區(qū)，連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣；IAT作為主反應(yīng)區(qū)，連續(xù)進(jìn)水，按順序完成反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置，為間歇曝氣。

DAT-IAT通過時間順序上的控制，能夠完成生物脫氮除磷過程。生物脫氮要經(jīng)歷硝化反硝化兩個階段。硝化反應(yīng)(依靠硝化菌完成)是指將氨氮氧化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的生物化學(xué)反應(yīng)。反硝化反應(yīng)(依靠反硝化菌完成)是指微生物在缺氧情況下(溶解氧濃度通常低于0.5mg/L)，利用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的氧化態(tài)氮作為能量代謝中的電子受體，氧作為受氫體生成H₂O和OH^-堿度，有機(jī)物作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化，最終將NO₃^--N或NO₂^--N還原成N₂或N₂O的過程。

生物除磷過程通常包括厭氧釋磷和好氧吸磷兩個過程。在厭氧條件下，聚磷菌(PAO)充分吸收小分子有機(jī)物(主要為揮發(fā)性脂肪酸)，并以生物聚合物的形式貯存在細(xì)胞內(nèi)。這一過程所需的能量主要來自細(xì)胞內(nèi)貯存的聚磷酸鹽。聚磷酸鹽在厭氧狀態(tài)下水解并釋放大量的能量，最終分解為正磷酸鹽釋放到污水中。在好氧條件下，聚磷菌則利用胞內(nèi)貯存的生物聚合物提供生長所需的能量和碳源。聚磷菌在生長的同時不斷在細(xì)胞體內(nèi)以聚磷酸鹽的形式貯存磷，此時吸收的磷大大超過了厭氧時釋放的磷，實(shí)現(xiàn)了磷的超量吸收，因而出水中磷濃度大大降低。

然而，反硝化細(xì)菌、聚磷菌和硝化菌之間存在著污泥齡的矛盾。硝化菌繁殖速度緩慢，污泥齡較長；反硝化細(xì)菌和聚磷菌污泥齡則較短，污泥齡過長會使得排泥量降低，影響除磷。實(shí)際運(yùn)行中，現(xiàn)有的DAT-IAT為了兼顧硝化效果，常采用較長的污泥齡(10-15d)，這導(dǎo)致了除磷效果難以進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于MABR的DAT-IAT污水處理裝置和污水處理方法，將生物脫氮和生物除磷分別在DAT池和IAT池中獨(dú)立完成，消除了傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝中的污泥齡矛盾，具有高效脫氮除磷效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于MABR的DAT-IAT污水處理裝置，包括DAT池、IAT池、曝氣系統(tǒng)Ⅰ及曝氣系統(tǒng)Ⅱ，其中DAT池和IAT池之間設(shè)有導(dǎo)流墻；

所述曝氣系統(tǒng)Ⅰ包括供氣系統(tǒng)Ⅰ和曝氣膜組件，其中曝氣膜組件設(shè)置于DAT池內(nèi)且與供氣系統(tǒng)Ⅰ連接，所述曝氣膜組件通過膜表面形成的微生物膜進(jìn)行污水中有機(jī)污染物的氧化和同步硝化反硝化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物污染的氧化和生物脫氮；