改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷方法及装置。该装置主要由反硝化除磷污泥系统和硝化污泥系统组成。反硝化除磷污泥系统富集反硝化聚磷菌，完成氮磷的同步去除，由厌氧池、缺氧池、短时后置曝气池和第一沉淀池组成。硝化污泥系统完成氨氮的硝化反应，由生物接触氧化池和第二沉淀池组成。短时后置曝气池的主要功能是实现反硝化除磷污泥的活化和氮气吹脱。生物接触氧化池内装有组合填料，有利于硝化细菌的附着生长。两个功能区有各自的污泥回流系统，解决了反硝化除磷菌和硝化细菌之间泥龄矛盾，污水中碳源可全部为反硝化除磷系统利用。本发明专利技术具有节约碳源和曝气量、污泥产量低等优点，适用于生活污水处理的长期连续运行。

【技术实现步骤摘要】
改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷方法及装置
本专利技术涉及一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷方法及装置，属于污水生物处理

技术介绍
随着社会的快速发展，全球范围内的能源危机和环境污染问题日益严重。其中，水体中过量氮磷等营养元素引起的富营养化问题引起了广泛的重视。因此，开发高效、低能耗污水深度脱氮除磷技术已成为水污染治理的重要内容。我国市政污水中碳源和氮源含量的比例(C/N)偏低，往往不能满足氮磷元素同步去除的需求。传统的活性污泥污水处理工艺中聚磷菌和硝化细菌处在同一污泥系统中，两者存在泥龄矛盾，同时竞争污水中的碳源，导致脱氮除磷效率不高。而投加碳源或者改变工艺参数缓解聚磷菌和硝化细菌对碳源竞争，这些方法都会增加工艺的能耗。反硝化同步脱氮除磷理论的提出给污水深度脱氮除磷提出了新的思路和方向。反硝化除磷即在缺氧条件下反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体氧化分解体内厌氧条件下储存的PHA完成过量吸磷的反应，实现氮磷的同步去除。相对于传统活性污泥脱氮除磷工艺，基于反硝化同步脱氮除磷的污水处理工艺可节约50％碳源、30％曝气能耗和50％的污泥产量，适合我国低C/N比市政污水的处理。生物接触氧化法又称生物膜法，在曝气池内投加填料，以供微生物附着生长，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法，该方法适用于世代周期较长的硝化类细菌的培养。硝化池填料可采用目前市场上应用广泛的组合填料：组合填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点：其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率，使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理。传统的反硝化除磷工艺虽然采用双污泥系统，实现了聚磷菌和硝化细菌的分离，解决了两者之间的矛盾，但是其存在以下不足：运行方式属于后置反硝化除磷，一部分氨氮未能完全硝化直接排放，造成出水氨氮浓度超标；碳源在中间好氧阶段也被部分消耗，不能完全供给后续反硝化除磷过程；反硝化除磷污泥一直处于厌氧/缺氧交替环境，缺少污泥活化过程，长时间运行易造成其活性下降；序批式(SBR)双污泥系统虽然可以解决以上不足，但是其污水处理量和运行效率较低，不能实现连续运行；硝化系统采用活性污泥法，不利于硝化细菌的生长，硝化效率较低，污泥产量高。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对目前我国市政污水低C/N的特性，现有活性污泥工艺脱氮除磷效率低、能耗较高，以及现有双污泥反硝化除磷工艺出水氨氮过高等问题，提出了一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷方法及装置。技术方案：一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置，包括：依次连接的原水水箱、厌氧池、缺氧池、短时后置曝气池、第一沉淀池、生物接触氧化池、第二沉淀池和出水水箱；其中第一沉淀池的污泥出口与厌氧池连接，第二沉淀池的污泥出口与生物接触氧化池连接，出水水箱通过回流管与缺氧池连接。所述的厌氧池和缺氧池内设有搅拌装置；所述的短时后置曝气池和生物接触氧化池内设有曝气装置。本专利技术还提供了一种利用所述的改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置进行污水处理的方法，包括：(1)原水水箱内的污水与来自第一沉淀池的回流污泥进入厌氧池处理；(2)厌氧池处理后的混合液与来自出水水箱的回流水进入缺氧池处理；(3)缺氧池处理结束后，混合液进入短时后置曝气池进行污泥活化和氮气吹脱处理；(4)短时后置曝气池处理结束后，混合液进入第一沉淀池进行泥水分离，污泥回流至厌氧池，上清液进入生物接触氧化池进行硝化反应；(5)硝化反应结束后，混合液进入第二沉淀池进行泥水分离，污泥回流至生物接触氧化池，上清液进入出水水箱，出水水箱的一部分水排放，另一部分水回流至缺氧池。其中，步骤(1)中，第一沉淀池的污泥回流至厌氧池，污泥回流比为100％～300％，污泥泥龄保持在15～20d；厌氧池内的平均污泥浓度为4000～6000mg/L，水力停留时间为2.0～3.5h。在回流污泥中微生物的作用下，厌氧水解池中的大分子有机物发生水解、酸化反应。有机氮水解成氨氮，吸收污水中的小分子有机物(主要是挥发性脂肪酸，VFA)，将其转化为聚羟基烷酸(PHA)并将其储存在细胞内，同时释放出磷。适宜的污泥浓度和水力停留时间有利于厌氧水解反应的进行。步骤(2)中，缺氧池内的平均污泥浓度为4000～5500mg/L，水力停留时间为3.0～4.5h。适宜的反硝化除磷污泥浓度和水力停留时间有利于反硝化同步脱氮除磷反应的进行。在缺氧池内，反硝化聚磷菌水解胞内的PHAs作为能源，以生物接触氧化池中产生的硝酸盐(部分亚硝酸盐)为电子受体，氧化体内PHAs释放能量，过量吸收溶液中的磷，实现氮磷的同步去除。步骤(3)中，短时后置曝气池内的溶解氧DO为1.5～2.5mg/L，水力停留时间为0.2～0.5h。适宜的曝气时间和溶解氧浓度有利于反硝化除磷污泥的活化和反硝化过程中产生氮气的吹脱，提高工艺的长期稳定运行性能。步骤(4)中，生物接触氧化池的填料为全塑性夹片维纶醛化丝，,比表面积3000～8000m2/m3，填充率35～50％，孔隙率大于99％，规格Φ180mm，密度2.5g/cm3(例如具体可选择：Φ180mm，间距80mm，江苏裕隆环保有限公司)；生物接触氧化池内的平均污泥浓度为2000～3000mg/L，水力停留时间为2.0～3.5h，溶解氧DO为2.5～3.5mg/L。生物接触氧化池添加组合填料，有利于硝化细菌附着生长，提高其生物量，硝化效率较高，处理效果稳定。步骤(5)中，第二沉淀池的污泥回流至生物接触氧化池，污泥回流比为100％～200％，污泥泥龄保持在25～35d；出水水箱的一部分水回流至缺氧池，回流比为100％～300％。硝化细菌附着在生物膜上可以保持较长的泥龄，减少污泥的排放量；生物接触氧化池产生的硝化液回流，为反硝化除磷过程提供电子受体。专利技术原理：本专利技术的工艺主要由反硝化除磷污泥系统和硝化污泥系统组成。反硝化除磷污泥系统富集反硝化聚磷菌，完成氮磷的同步去除，由厌氧池、缺氧池、短时后置曝气池和第一沉淀池组成。硝化污泥系统实现氨氮的硝化反应，由生物接触氧化池和第二沉淀池组成。短时后置曝气池的主要功能是实现反硝化除磷污泥的活化和氮气吹脱，有利于系统长时间连续稳定运行。生物接触氧化池内装有填料，材质为全塑性夹片维纶醛化丝，有利于硝化细菌的附着生长。此外，通过生物接触氧化池内曝气量的控制可实现完全硝化和短程硝化的功能。两个功能区有各自的污泥回流系统，实现反硝化除磷菌和硝化细菌的分离，解决了两者之间泥龄矛盾，污水中碳源可全部为前端的反硝化除磷系统利用。硝化上清液回流至的缺氧池，实现反硝化除磷。本专利技术具有节约碳源和曝气量、污泥产量低等优点，适用于生活污水处理的长期连续运行。有益效果：1)两个功能区有各自的污泥回流系统，实现反硝化除磷菌和硝化细菌的分离，解决了传统活性污泥系统中硝化污泥和反硝化聚磷污泥之间泥龄矛盾的问题；2)前置反硝化除磷系统，碳源最大限度用于厌氧释磷和反硝化除磷，节省碳源，提高原水碳源利用率；3)反硝化除磷污泥系统增加短时后置曝气池，有利于反硝化除磷污泥的活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置，其特征在于，包括：依次连接的原水水箱、厌氧池、缺氧池、短时后置曝气池、第一沉淀池、生物接触氧化池、第二沉淀池和出水水箱；其中第一沉淀池的污泥出口与厌氧池连接，第二沉淀池的污泥出口与生物接触氧化池连接，出水水箱通过回流管与缺氧池连接。

【技术特征摘要】
1.一种改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置，其特征在于，包括：依次连接的原水水箱、厌氧池、缺氧池、短时后置曝气池、第一沉淀池、生物接触氧化池、第二沉淀池和出水水箱；其中第一沉淀池的污泥出口与厌氧池连接，第二沉淀池的污泥出口与生物接触氧化池连接，出水水箱通过回流管与缺氧池连接。2.根据权利要求1所述的改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置，其特征在于，所述的厌氧池和缺氧池内设有搅拌装置；所述的短时后置曝气池和生物接触氧化池内设有曝气装置。3.一种利用权利要求1所述的改进的连续流双污泥反硝化污水深度脱氮除磷装置进行污水处理的方法，其特征在于，包括：(1)原水水箱内的污水与来自第一沉淀池的回流污泥进入厌氧池处理；(2)厌氧池处理后的混合液与来自出水水箱的回流水进入缺氧池处理；(3)缺氧池处理结束后，混合液进入短时后置曝气池进行污泥活化和氮气吹脱处理；(4)短时后置曝气池处理结束后，混合液进入第一沉淀池进行泥水分离，污泥回流至厌氧池，上清液进入生物接触氧化池进行硝化反应；(5)硝化反应结束后，混合液进入第二沉淀池进行泥水分离，污泥回流至生物接触氧化池，上清液进入出水水箱，出水水箱的一部分水排放，另一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：代洪亮，朱晖，孙同帅，王新刚，蔡星伟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32