一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的装置，属于污水生物处理领域。装置包括：生活污水进水水桶、进水蠕动泵、同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器、在线自动控制系统、出水水桶；高C/N污水启动基于代谢与水力选择压联合较高水力剪切力下的好氧颗粒污泥；同步硝化内源反硝化工艺处理低C/N污水的稳定运行。通过协调主要功能菌(PAOs、GAOs、DNPAOs、DNGAOs、AOB、NOB、OHOs)在厌氧、好氧、缺氧阶段的运行来实现在无需外加碳源情况下污水的同步脱氮除磷。可以缩短颗粒污泥的启动期，培养出来的颗粒污泥粒径较小更加稳定，不易膨胀解体。体。体。
【技术实现步骤摘要】
一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的装置
[0001]本技术涉及一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳氮比城市污水的装置及方法，属于污水生物处理领域。
技术介绍
[0002]好氧颗粒污泥作为一种极具应用潜力的新型污水生物处理技术，相比于传统活性污泥法具有物理结构致密、沉降性能优异、生物持留量大、功能菌群耦合等优点，在改善泥水分离、强化去污性能、降低工程投资等方面具有明显技术优势，有望解决现有污水生物处理工艺面临的出水水质不稳定、运行能耗偏高、占地面积较大等问题，为城镇污水处理厂的提标改造提供了新的方式。然而，对于我国低C/N 的水质特点，好氧颗粒污泥颗粒化时间慢、结构易失稳、运行受限制是仍是目前该技术工程化应用面临的主要瓶颈。
[0003]很多研究人员利用高C/N培养出来的颗粒污泥颗粒化时间快，但是颗粒较松散，易膨胀解体，不能长时间稳定运行。同时要想经济、高效的实现低C/N比城市污水的脱氮除磷，更有许多难点：出水水质进一步的提高、原水碳源是否充分利用、各种功能菌在泥龄的矛盾以及其对溶解氧的竞争等等。
[0004]因此，急需研发适用于低C/N比城市污水高效节能同步脱氮除磷工艺。本技术通过厌氧/好氧/缺氧的运行方式，筛选了生长缓慢的聚糖菌、聚磷菌、氨氧化细菌，亚硝酸盐氧化菌、反硝化聚磷菌、反硝化聚糖菌，并通过在厌氧和缺氧段进行中速搅拌，好氧段高的曝气速率所产生的较高的水利剪切力下，最后在不断缩短沉淀时间增大水力选择压的情况下，快速的形成了稳定的好氧颗粒污泥，由于AGS 提供的微环境，实现了几种菌的协同作用。厌氧段：PAOs和GAOs 将水中易于微生物利用的挥发性脂肪酸转化为细胞内储存的内碳源物质，PAOs并伴随着释磷的现象；好氧段：由于AGS的微生态环境， AOB、NOB、PAOs、DNPAOs、DNGAOs协同进行同步硝化硝化和过量吸磷；缺氧段：DNPAOs和DNGAOs利用好氧段剩余的亚氮和硝氮作为电子受体进行反硝化除磷和内源反硝化，最终达到污水中的深度脱氮除磷。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的装置及方法，基于选择生长缓慢的微生物和水力选择压联合调控下培养出的好氧颗粒污泥，实现低碳氮比城市污水高效节能同步脱氮除磷，解决传统脱氮除磷工艺中存在碳源不足、除磷效果较差、脱氮和除磷无法同时在同一条件下达到最佳效果等问题，工艺流程简单，节省了曝气量，并降低了运行费用。可有效的维持系统运行的稳定性。
[0006]本技术的目的是基于以下技术方案来解决的：
[0007]一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的装置，其特征在于，包括：生活污水进水水桶(1)、进水蠕动泵(2)、同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)、在线自动控制系统(4)、出水水桶(5)；
[0008]所述同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)主体的外表面设有水域控温的夹层，水域控温的夹层下部通过恒温水浴出水阀门 (3.6)依次经由恒温水浴蠕动泵(3.7)、低温恒温槽(3.8)余与水域控温的夹层上部的恒温水浴回水阀门(3.9)连接；
[0009]所述同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)为圆柱形，高径比为20，如高1.7m，内径为8cm，有效容积为8L。反应器所提供的较高的高径比(H/D＝20)在好氧段结合较高的曝气速率使颗粒污泥在反应器中有一个足够长的水力流态，有利于污泥颗粒化；同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)配有数显恒速搅拌器(3.2)、 pH探头(3.13)、DO探头(3.14)，pH探头(3.13)、DO探头(3.14) 与pH、DO测定仪(3.12)连接；同步硝化内源反硝化除磷AGSBR 反应器(3)主体侧面上下不同的部位设有取样口(3.10)；同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)内底部设有曝气盘(3.3)，曝气泵(3.4)经由气体流量计(3.5)与曝气盘(3.3)连接；
[0010]所述在线自动控制系统(4)包括计算机(4.1)和在线自动控制器(4.2)；计算机(4.1)和在线自动控制器(4.2)连接，在线自动控制器(4.2)分别与数显恒速搅拌器(3.2)、pH、DO测定仪(3.12) 连接，同时在线自动控制器(4.2)还与曝气泵(3.4)、进水蠕动泵(2)、电磁阀(3.11)连接；
[0011]其中所述的生活污水进水水桶(1)通过进水蠕动泵(2)与同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)下部内置的进水阀(3.1) 相连接，同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)中部的出水口通过电磁阀(3.11)与出水水桶(5)相连接。
[0012]进一步，在线自动控制器(4.2)包括曝气泵继电器(4.3)、电磁阀继电器(4.4)、进水蠕动泵继电器(4.5)、搅拌器继电器(4.6)、 pH、DO测定仪数据信号接口(4.7)；曝气泵继电器(4.3)对应与曝气泵(3.4)连接，电磁阀继电器(4.4)对应的与电磁阀(3.11)连接，进水蠕动泵继电器(4.5)对应的与进水蠕动泵(2)连接，搅拌器继电器(4.6)对应的与数显恒速搅拌器(3.2)连接，pH、DO测定仪数据信号接口(4.7)对应的与pH、DO测定仪(3.12)连接。
[0013]在线自动控制器(4.2)利用其内置的4G卡与计算机(4.1)通过网络进行数据连接，进而控制其参数设置。
[0014]同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)内为污泥颗粒。
[0015]污水在此装置中的处理流程为：生活污水进入同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)后，先进行中速的厌氧搅拌，由实验室小试可知较低的搅拌速度(＜50r/min)无法提供足够的水力剪切力使污泥快速颗粒化，也不利于污泥和污水充分的接触，较高的搅拌速度(＞200r/min)则会使污泥持续处于絮体状态无法颗粒化，之后PAOs 进行厌氧释磷，PAOs和GAOs将水中易于微生物利用的挥发性脂肪酸转化为细胞内储存的内碳源物质PHAs，并伴随着糖原的分解，反硝化菌则利用充足的碳源将上周期剩余的亚氮和硝氮反硝化；之后进行好氧状态，置于颗粒外层的PAOs以溶解氧作为电子受体，利用厌氧段储存的内碳源进行过量的好氧吸磷，AOB、NOB完成硝化反应，将氨氮转化为亚氮和硝氮，置于颗粒内层DNPAOs和DNGAOs利用储存在细胞内的碳源进行反硝化除磷和内源反硝化将亚氮和硝氮转化为氮气，好氧段曝气量较大，所提供的水利剪切力也较大，为好氧颗粒污泥的形成提供一个很好的水利条件；缺氧阶段，PAOs消耗反应器内剩余的溶解氧进行吸磷，DNPAOs利用储存在细胞内的碳源以亚氮和硝氮为电子受体将水中的正磷酸盐累积到细胞中，DNGAOs 同样利用储存在细胞内的碳源以亚氮和硝氮为电子受体进行内源反硝化转化为氮气；最后进行
沉淀排水。
[0016]本技术还提供了一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的方法，包括以下步骤：
[0017]1)进水桶进水：
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速培养好氧颗粒污泥及处理低碳比城市污水的装置，其特征在于，包括：生活污水进水水桶(1)、进水蠕动泵(2)、同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)、在线自动控制系统(4)、出水水桶(5)；所述同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)主体的外表面设有水域控温的夹层，水域控温的夹层下部通过恒温水浴出水阀门(3.6)依次经由恒温水浴蠕动泵(3.7)、低温恒温槽(3.8)与水域控温的夹层上部的恒温水浴回水阀门(3.9)连接；所述同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)为空腔圆柱形，有效容积高径比为20，所述同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)配有数显恒速搅拌器(3.2)、pH探头(3.13)、DO探头(3.14)，pH探头(3.13)、DO探头(3.14)与pH、DO测定仪(3.12)连接；同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)主体侧面上下不同的部位设有取样口(3.10)；同步硝化内源反硝化除磷AGSBR反应器(3)内底部设有曝气盘(3.3)，曝气泵(3.4)经由气体流量计(3.5)与曝气盘(3.3)连接；所述在线自动控制系统(4)包括计算机(4.1)和在线自动控制器(4.2)；计算机(4.1)和在线自动控制器(4.2)连接，在线自动控制器(4.2)分别与数显恒速搅拌器(3.2)、pH、DO测定仪(3.12)连接，同时在线自动控制器(4.2)还与曝气泵(3.4)、进水蠕动泵(2)、电磁阀(3.11)连接；其中所述的生活污水进水水桶(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李东岳，梁东博，吴耀东，丁凡，李培麟，边雪莹，孙梦侠，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：
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