改良UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化深度脱氮的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种改良UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化深度脱氮的装置及方法，属于生物法污水处理技术领域。现有UCT分段进水工艺在极低碳氮比生活污水条件下脱氮效果差，而内碳源脱氮技术既可节省外碳源又可实现污泥减量，本发明专利技术将内碳源脱氮技术与UCT分段进水工艺结合起来，在最后一段好氧区后增加一缺氧反应区，开发了具有内碳源反硝化和同步硝化反硝化效果的深度脱氮工艺。本发明专利技术可稳定出水水质，在无外加碳源的条件下提高污泥内碳源的储存能力，强化同步硝化反硝化效果，提高总氮去除率，并减少污泥排放量。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化生物脱氮除磷的装置，属于生物法污水处理
在不新增构筑物的条件下，通过在UCT分段进水反应器的第三段好氧反应区后增加一后置缺氧反应区，并对工艺参水进行适当调整，强化污泥的碳源储存能力。提高利用污泥内碳源进行反硝化的能力，实现具有同步硝化反硝化及污泥减量化的同步脱氮除磷技术。特别适用于城市污水处理厂的升级改造。
技术介绍
UCT分段进水工艺结合了UCT与A/O分段进水两种工艺，同时具有了反硝化除磷功能和高效利用城市污水中有机碳源的优势。由于污泥先回流至缺氧区，去除了硝酸盐后再回流至首段厌氧区，所以聚磷菌可充分利用原水中的有机物进行释磷，为后续吸磷提供动力，提高了除磷率。生活污水分为三部分进入，微生物充分利用原水中的有机物反硝化，节省了硝化液回流设备和外碳源费用。但近年来由于我国化粪池的普遍设置和排水管网较长，造成城市污水有机碳源水平低，不能满足传统生物脱氮除磷技术对有机碳源的需求。UCT分段进水工艺仍需通过投加外碳源，维持碳氮比在6-6.3，来满足生物脱氮除磷对有机碳源的需求，加大了污水处理费用的负担。另外UCT分段进水工艺污泥龄为15-18d，每日需排出大量剩余污泥，污水厂需投入40％-60％的资金处理剩余污泥，且大部分污泥脱水后只任意堆放或填埋，对环境安全造成了严重威胁。活性污泥在一定条件下可进行储碳，当系统中存在电子供体，而可利用有机碳源缺乏时，反硝化菌可分解储存的碳源作为电子受体用于反硝化作用，即内碳源反硝化。研究表明，好氧段微生物合成的贮存物质越多，则缺氧段可用于内源反硝化的碳源就越多；对于低碳氮比生活污水，以内碳源进行的反硝化去除的氮量可占总氮去除量的30％。因此，充分利用内碳源对提高总氮去除率和污泥减量化有着重要的意义。随着对生物脱氮除磷工艺研究的不断深入，人们发现在同一反应器中可同时进行硝化和反硝化过程，这种现象是由于好氧系统中污泥聚集体内部存在缺氧区域而产生的，称为同步硝化反硝化(SND)过程。SND过程中的反硝化作用可为硝化作用提供碱度，维持硝化作用的稳定进行；实现SND效果所需的溶解氧较低，可大量节省曝气量，降低能耗。在连续流反应器中控制好氧区内溶解氧水平，实现同步硝化反硝化，可大幅节省外碳源、曝气等处理费用，并进一步提高脱氮除磷效果。因此在UCT分段进水工艺后增加缺氧搅拌环节，并增大第一段与第二段的进水分配比，驯化微生物在好氧段利用生活污水中的有机物储存内碳源的能力，并在有机物耗尽的缺氧区中，使微生物充分利用内碳源维持生命活动，进行內源反硝化作用，进一步去除好氧区出水中的总氮，同时实现减少外碳源投加量、好氧区同步硝化反硝化以及污泥减量化的效果。
技术实现思路
：本专利技术是针对于UCT分段进水工艺排泥量大，城市污水碳源水平低等问题，提出将UCT分段进水工艺与内碳源反硝化技术相结合的工艺和方法。在UCT分段进水工艺主反应器第三段好氧区后增加第四段缺氧反应区。此方法可在不新增构筑物的条件下，提高污泥内碳源的储存能力，充分利用内碳源进行反硝化脱氮，大量节省外碳源的投资；控制好氧区的溶解氧，结合内碳源反硝化作用，实现同步硝化反硝化，提高总氮去除率；同时实现污泥减量，减少污泥排放量，改善污泥沉降性能。一种基于UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化的装置，其特征在于：包括进水箱(1)、主反应器(2)、沉淀池(3)、进水泵(4)、污泥回流泵(5)、内回流泵(6)、搅拌器(7)、空气泵(8)、气体流量计(9)等。进水箱(1)通过进水泵(4)和进水管路与主反应器(2)中的第一段厌氧区(2.1)、第二段缺氧区(2.4)、第三段缺氧区(2.6)连接；主反应器(2)的第四段缺氧区(2.8)通过水管与沉淀池(3)连接，沉淀池(3)底部部分污泥通过污泥回流管路和污泥回流泵(5)回流至第一段缺氧区(2.2)，第一段缺氧区(2.2)的部分污泥通过内回流泵(4)回流至第一段厌氧区(2.1)；带孔折流板将主反应器(2)分隔为8个区域，依次为第一段厌氧区(2.1)、第一段缺氧区(2.2)、第一段好氧区(2.3)、第二段缺氧区(2.4)、第二段好氧区(2.5)、第三段缺氧区(2.6)、第三段好氧区(2.7)和第四段缺氧区(2.8)，开孔导流混合液通过各反应区，其中第一段厌氧区、缺氧区与好氧区体积比为3:2:4，第二段缺氧区与好氧区体积比为2:4，第三段缺氧区与好氧区体积比为2:3，第四段缺氧区与第三段好氧区体积比在2:3-3:3之间；第一段厌氧区(2.1)、第一段缺氧区(2.2)、第二段缺氧区(2.4)、第三段缺氧区(2.6)、和第四段缺氧区(2.8)中设有搅拌器(7)，第一段好氧区(2.3)、第二段好氧区(2.5)、第三段好氧区(2.7)底部设有曝气砂头(10)，每个曝气砂头(10)均与气体流量计(9)连接，每个气体流量计(9)与空气泵(8)连接，同时每个好氧区设溶解氧在线检测仪(11)。应用所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生活污经进水泵按40％：40％：20％的流量分配比分别流入第一段厌氧区、第二段缺氧区和第三段缺氧区，生活污水碳氮比控制在3.5-4.0之间，水力停留时间为9h；(2)沉淀池至第一段缺氧区的污泥回流比为100％，第一段缺氧区至第一段厌氧区的污泥内回流比为75％；此系统的污泥龄维持在20-25d；(3)控制第一段好氧区与第二段好氧区的溶解氧在0.8-1.2mg/L，为同步硝化反硝化过程的发生提供条件；控制第三段好氧区的溶解氧在0.3-0.5mg/L。生活污水分配为三部分，第一部分流入第一段厌氧区(2.1)，聚磷菌充分利用生活污水中的有机碳源大量释放磷酸盐；污泥进入第一段缺氧区(2.2)后，与沉淀池(3)的回流污泥混合，进行反硝化吸磷和反硝化作用，内回流泵(4)将去除了硝酸盐的污泥混合液回流至第一段厌氧区补充污泥浓度(2.1)；第一段好氧区(2.3)将第一段缺氧区(2.2)出水中的氨氮硝化为硝酸盐，同时充分吸收可利用有机物储存为内碳源；通过气体流量计和溶解氧在线检测，控制好氧区的溶解氧，为同步硝化反硝化过程的发生提供条件，进一步去除总氮；第一段好氧区(2.3)的出水与第二部分生活污水在第二段缺氧区(2.4)混合，反硝化菌利用生活污水中的有机碳源进行反硝化作用；第二段与第三段的缺氧区、好氧区同理；第三段好氧区(2.7)出水流入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改良UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化深度氮的装置，其特征在于：包括进水箱(1)、主反应器(2)、沉淀池(3)、进水泵(4)、污泥回流泵(5)、内回流泵(6)、搅拌器(7)、空气泵(8)和气体流量计(9)；进水箱(1)通过进水泵(4)和进水管路与主反应器(2)中的第一段厌氧区(2.1)、第二段缺氧区(2.4)、第三段缺氧区(2.6)连接；主反应器(2)的第四段缺氧区(2.8)通过水管与沉淀池(3)连接，沉淀池(3)通过污泥回流管路和污泥回流泵(5)回流至第一段缺氧区(2.2)，第一段缺氧区(2.2)通过内回流泵(4)回流至第一段厌氧区(2.1)；带孔折流板将主反应器(2)分隔为8个区域，依次为第一段厌氧区(2.1)、第一段缺氧区(2.2)、第一段好氧区(2.3)、第二段缺氧区(2.4)、第二段好氧区(2.5)、第三段缺氧区(2.6)、第三段好氧区(2.7)和第四段缺氧区(2.8)，开孔导流混合液通过各反应区，其中第一段厌氧区、缺氧区与好氧区体积比为3:2:4，第二段缺氧区与好氧区体积比为2:4，第三段缺氧区与好氧区体积比为2:3，第四段缺氧区与第三段好氧区体积比在2:3‑3:3之间；第一段厌氧区(2.1)、第一段缺氧区(2.2)、第二段缺氧区(2.4)、第三段缺氧区(2.6)、和第四段缺氧区(2.8)中设有搅拌器(7)，第一段好氧区(2.3)、第二段好氧区(2.5)、第三段好氧区(2.7)底部设有曝气砂头(10)，每个曝气砂头(10)均与气体流量计(9)连接，每个气体流量计(9)与空气泵(8)连接，同时每个好氧区设溶解氧在线检测仪(11)。...

【技术特征摘要】
1.一种改良UCT分段进水工艺强化内碳源反硝化深度氮的装置，
其特征在于：
包括进水箱(1)、主反应器(2)、沉淀池(3)、进水泵(4)、污泥
回流泵(5)、内回流泵(6)、搅拌器(7)、空气泵(8)和气体流量计
(9)；进水箱(1)通过进水泵(4)和进水管路与主反应器(2)中的
第一段厌氧区(2.1)、第二段缺氧区(2.4)、第三段缺氧区(2.6)连接；
主反应器(2)的第四段缺氧区(2.8)通过水管与沉淀池(3)连接，沉
淀池(3)通过污泥回流管路和污泥回流泵(5)回流至第一段缺氧区(2.2)，
第一段缺氧区(2.2)通过内回流泵(4)回流至第一段厌氧区(2.1)；
带孔折流板将主反应器(2)分隔为8个区域，依次为第一段厌氧区(2.1)、
第一段缺氧区(2.2)、第一段好氧区(2.3)、第二段缺氧区(2.4)、第二
段好氧区(2.5)、第三段缺氧区(2.6)、第三段好氧区(2.7)和第四段
缺氧区(2.8)，开孔导流混合液通过各反应区，其中第一段厌氧区、缺
氧区与好氧区体积比为3:2:4，第二段缺氧区与好氧区体积比为2:4，第
三段缺氧区与好氧区体积比为2:3，第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑莹，王慰，张琼，彭永臻，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11