[發(fā)明專利]單級SBR后置缺氧內源反硝化強化同步硝化反硝化處理低C/N比污水深度脫氮除磷工藝

在審

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• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113415882A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 彭永臻;羅紹平;張瓊
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)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: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

單級SBR后置缺氧內源反硝化強化同步硝化反硝化處理低C/N比污水深度脫氮除磷工藝，屬于廢水處理技術領域。所述裝置包括：城市生活污水原水箱、AOA單級SBR反應器、出水水箱。所述方法是城市污水進入AOA單級SBR反應器，進行厭氧攪拌，聚糖菌(GAOs)攝取有機物儲存為內碳源(PHAs)，聚磷菌(PAOs)儲存PHAs同時釋磷；然后進入低氧曝氣階段，發(fā)生部分同步硝化反硝化,同時PAOs進行吸磷，反硝化聚磷菌(DPAOs)利用硝化產物NO3?進行反硝化除磷；隨后進入缺氧階段，反硝化聚糖菌(DGAOs)利用內碳源進行反硝化，DGAOs分別將PHAs和NO3?作為電子供體和電子受體進行內源反硝化，達到深度脫氮除磷的目的。本工藝采用單級SBR，具有裝置簡單，易啟動，運行簡便，能耗低，脫氮除磷效果好等優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明涉及一種單級SBR后置缺氧內源反硝化強化同步硝化反硝化處理低C/N比城市生活污水深度脫氮除磷的工藝，屬于污水生物處理技術領域。具體是城鎮(zhèn)生活污水進入AOA單級SBR反應器進行碳捕獲與厭氧釋磷反應，然后低氧曝氣進行部分同步硝化反硝化和好氧吸磷反應，隨后缺氧段利用厭氧段儲存內碳源對好氧末同步硝化反硝化剩余硝酸鹽進行反硝化深度脫氮，后置缺氧段中DPAOs可利用NO₃作為電子受體進行反硝化除磷，實現“一碳兩用”，同時抵消低氧曝氣導致好氧除磷不完全的結果，進一步提高低C/N比城鎮(zhèn)生活污水的深度脫氮除磷效果。通過后置內源反硝化強化同步硝化反硝化可實現低C/N比城鎮(zhèn)生活污水的深度脫氮除磷。

背景技術

水體富營養(yǎng)化對全球的水資源存在嚴重的危害。為進一步降低水體富營養(yǎng)化的危害，我國對污水中氮、磷等指標制定了一系列排放標準。傳統(tǒng)的生物脫氮技術是指先將氨氮硝化再經過反硝化生成氮氣去除，而生物除磷是指在厭氧、好氧的運行條件下利用聚磷菌好氧過量吸磷的特點，除去水體中的磷酸鹽。隨著國內污水排放標準日趨嚴格，傳統(tǒng)的生物硝化/反硝化工藝處理城市生活污水中的氮素污染無法滿足未來的嚴格需求。但由于城鎮(zhèn)生活污水C/N比較低，往往難以滿足同時脫氮除磷的要求，外加藥劑增加運行成本，因此亟需對傳統(tǒng)工藝進行改造升級。

傳統(tǒng)AO工藝，在A段反硝化菌利用水中的碳源去除上一周期O段末產生的NO₃，PAOs同時釋磷；好氧段PAOs吸磷，同時硝化細菌完成硝化過程。在這個過程中O段末產生大量NO₃隨出水排水，不能進行有效的深度脫氮，同時A段未完全消耗的碳源在O段被異養(yǎng)菌浪費。而在傳統(tǒng)的AOA(厭氧/好氧/缺氧)工藝，在厭氧段GAOs和PAOs儲存PHAs，PAOs同時釋磷；好氧段PAOs吸磷，同時硝化細菌完成硝化過程；缺氧段GAOs利用PHAs進行內源反硝化。在這個過程中也存在在好氧段充足曝氣能耗高，同時會造成PHAs不必要的損，以及反硝化菌群與聚磷菌競爭碳源、缺氧段內源反硝化速率較低，水力停留時間較長或者反硝化不完全等一系列問題。

因此，通過低氧曝氣實現同步硝化反硝化減小后置缺氧段反硝化負荷，同時利用后置缺氧內源反硝化強化同步硝化反硝化來提高系統(tǒng)的脫氮除磷效果具有重要意義。傳統(tǒng)AOA提供充足曝氣會使PAOs的富集抑制反硝化菌活性以及對碳源的競爭，導致總氮去除效果不佳，而低氧曝氣可有效降低PAOs的活性，提高厭氧段GAOs對碳源的競爭力；同時，低氧曝氣發(fā)生同步硝化反硝化，可降低后置缺氧段內源反硝化負荷，縮短內源反硝化時間。后置缺氧段中DPAOs可利用NO₃作為電子受體進行反硝化除磷，實現“一碳兩用”，同時抵消低氧曝氣導致好氧除磷不完全的結果，進一步提高低C/N比城鎮(zhèn)生活污水的深度脫氮除磷效果。綜上所述，通過后置內源反硝化強化同步硝化反硝化可實現低C/N比城鎮(zhèn)生活污水的深度脫氮除磷。

發(fā)明內容