通过分段进水强化AOA工艺厌氧氨氧化与反硝化除磷的装置与方法制造方法及图纸

通过分段进水强化AOA工艺后置缺氧区厌氧氨氧化的装置与方法，属于污水处理与资源化领域。该装置在AOA工艺的基础上，设置进入缺氧区的第二段进水，并配套相应控制策略。第一段进水中的有机物在厌氧区被贮存为内碳源，好氧区产生的硝氮与亚硝氮进入后置缺氧区，利用第二段进水中的氨氮通过内源反硝化耦合厌氧氨氧化进行脱氮。此外，前置厌氧内碳源贮存和引入了的磷，有利于反硝化除磷菌的富集，在后置缺氧区进行反硝化除磷。通过增加第二段进水，控制进入缺氧区的氨氮浓度，相较DO控制策略更加简单与精准，有利于厌氧氨氧化菌富集。分段进水AOA工艺通过厌氧氨氧化与反硝化除磷，降低了污水脱氮除磷的碳源需求，能够实现低C/N生活污水高效节能氮磷去除。活污水高效节能氮磷去除。活污水高效节能氮磷去除。

【技术实现步骤摘要】
通过分段进水强化AOA工艺厌氧氨氧化与反硝化除磷的装置与方法


[0001]本专利技术属于城市污水处理与再生领域，具体涉及通过分段进水强化AOA工艺后置缺氧区厌氧氨氧化的方法与装置。

技术介绍

[0002]由于化肥的适应与工业发展的影响，越来越多氮、磷进入环境，成为一大环境污染问题。其进入造成的水生态中，造成水体富营养化的现象已经严重影响到人们的生活。日益严格的污水处理厂质量标准，尤其是对氮、磷指标，能够有效地减少水体中的氮、磷浓度，但满足严格的标准是污水处理厂面临的主要挑战。
[0003]城市污水占总污水排放的88.5％，但是由于城市污水低C/N的特点，使得深度脱氮除磷难以经济有效的进行。厌氧氨氧化是以氨氮为电子供体，亚硝氮为电子受体，将两种氮素转化为氮气和生成部分的硝氮的自养生物脱氮过程。该过程无需有机物便能实现污水中氮素的部分去除。因此通过厌氧氨氧化脱氮，有望降低对原水中碳源的需求。此外，反硝化除磷菌能够在缺氧状态下同时去除氮磷两种污染物，实现一碳两用，可进一步节省碳源。通过反硝化除磷与厌氧氨氧化结合的方式有望实现低C/N废水深度脱氮除磷。
[0004]AOA工艺的前置厌氧区进行内碳源的贮存有利于反硝化除磷菌，后置缺氧区通过内源反硝化进行硝氮还原。有研究表明内源反硝化作为一种慢速反硝化，更有利于与厌氧氨氧化结合。然而AOA工艺的后置缺氧区缺乏氨氮与磷，通过控制好氧区的DO难以实现同时剩余氨氮与磷，因此提出引入第二段进水，即原水进入缺氧区，提供氨氮与磷，有利于实现厌氧氨氧化与反硝化除磷。并且通过控制两段进水的比例，有望维持出水氮磷稳定达标。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于为低C/N比城市污水深度脱氮提供一种通过分段进水强化AOA工艺厌氧氨氧化与反硝化除磷的装置与方法。该装置中，生活污水分别由第一段进水进入AOA反应器的厌氧区，内源反硝化微生物，好氧除磷微生物以及反硝化除磷微生物利用生活污水中的有机物合成糖原与PHA去除有机物；好氧区发生硝化作用产生亚硝和硝氮以及好氧吸磷作用，去除第一段进水中的磷；随后第二段进水进入AOA反应器的缺氧区，原水中的氨氮与好氧区产生的亚硝和硝氮进行厌氧氨氧化耦合内源反硝化去除，原水中的磷通过反硝化除磷去除，原水中少量的碳源可进行内碳源的补充。通过厌氧氨氧化与反硝化除磷进水氮磷去除，能够降低对原水中碳源的需求，实现低C/N城市生活污水深度脱氮，且具有节能降耗等特点。
[0006]1.通过分段进水强化AOA工艺厌氧氨氧化与反硝化除磷的装置与方法，主要包括随污水水流方向为顺序连接的进水水质在线监测设备(1.1)，第一段进水自控阀门(2.1)和第一段进水潜污泵(3.1)，随后污水进水厌氧区，第二段进水由第二段进水自控阀门(2.2)和第二段进水潜污泵(3.2)连接通入缺氧区；污水进入AOA生化池(1)，依次经过通过由导流
管相连接的厌氧池，好氧池，缺氧池，随后进入二沉池(2)，最终出水；好氧区设有好氧水质在线监测设备(1.2)，溶解氧在线监测设备(4.1)和好氧区变频风机(5.1)；缺氧区设有由缺氧水质在线监测设备(1.3)，以及缺氧区变频风机(5.2)；二沉池设有出水水质在线监测设备(1.4)，两段污泥回流，分别为由至厌氧区污泥回流泵(3.4)和至缺氧区污泥回流自控阀门(2.4)连接的第二污泥回流，和由至缺氧区污泥回流泵(3.3)和至缺氧区污泥回流自控阀门(2.3)连接的第二污泥回流；
[0007]使用上述装置形成分段进水比例控制系统，好氧区曝气控制系统以及污泥回流控制系统，分段进水比例控制系统有利于厌氧氨氧化与反硝化除磷，但由于第二段进水引入的氨氮与磷在无后曝气的情况下难以去除，因此需配合好氧区曝气控制系统以及污泥回流控制系统，实现出水氨氮，总氮与磷的稳定达标。分段进水比例控制系统；其特征在于：由进水水质在线监测设备(1.1)，第一段进水自控阀门(2.1)和第一段进水潜污泵(3.1)，第二段进水自控阀门自控阀门(2.2)第二段进水潜污泵(3.2)的第二段进水以及PLC控制器(3)所构成；好氧区曝气控制系统；其特征在于：由好氧区水质在线监测设备(1.2)，缺氧区水质在线监测设备(1.3)，溶解氧在线监测设备(4.1)，好氧区变频风机(5.1)，缺氧区变频风机(5.2)以及PLC控制器(3)所构成；污泥回流控制系统：其特征在于：由出水水质在线监测设备(1.5)，至缺氧区污泥回流泵(3.3)和至缺氧区污泥回流自控阀门(2.3)以及PLC控制器(3)所构成；
[0008]通过分段进水强化AOA工艺厌氧氨氧化与反硝化除磷的装置与方法，其特征在于包括以下内容：
[0009]1)分段进水控制策略，实现厌氧氨氧化与反硝化除磷菌的富集
[0010]控制进入缺氧区的氨氮浓度进行厌氧氨氧化菌与反硝化除磷菌富集与培养，具通过进水的水质在线监测设备反馈的总氮浓度测定值进行两段进水比例的调整：总氮浓度小于30mg/L，进入前置厌氧区的第一段进水量为原水量的80％，进入缺氧区第二段进水量原水量的20％；总氮浓度30
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50mg/L时，进入前置厌氧区的第一段进水量为原水量的85％，进入缺氧区第二段进水量原水量的15％；总氮浓度大于50mg/L时，进入前置厌氧区的第一段进水量为原水量的90％，进入缺氧区第二段进水量原水量的10％。
[0011]2)曝气控制策略，维持出水氨氮与磷浓度
[0012]由于厌氧氨氧化与反硝化除磷菌的富集培养时间较长，且富集培养过程中对氮磷的去除贡献不稳定，而第二段进水引入了氨氮的磷，为在系统运行的整个过程中保证出水出水的水质，配合采用好氧区的DO浓度控制以及缺氧区后曝气的开启与关闭实现出水氨氮和总磷浓度稳定达标；具体策略如下：通过好氧区的水质在线监测设备反馈的氨氮浓度测定值进行变频风机的调整：当氨氮浓度大于等于5mg/L时，调整变频风机的频率直至好氧区在线溶解氧浓度监测值在3
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4mg/L的范围内；当氨氮浓度小于5mg/L时，调整变频风机的频率直至好氧区在线溶解氧浓度监测值在1
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2mg/L的范围内；通过缺氧区的水质在线监测设备反馈的磷浓度测定值进行后曝气的调整：当磷浓度大于等于0.5mg/L时，开启后曝气的风机；当磷浓度小于0.5mg/L时，关闭后曝气的风机。
[0013]3)控制回流回流比例策略，保证出水总氮达标
[0014]由于厌氧氨氧化菌的富集时间长，以及对总氮去除的贡献有限，因此配合对内源反硝化效果的调控有利于稳定出水总氮。内源反硝化的比速率与污泥浓度有关，通过控制
回流至缺氧区的污泥回流比例，调整后置缺氧区的污泥浓度，能够实现对出水总氮的控制；具体策略如下：通过出水水质在线监测设备测定的总氮浓度对缺氧区污泥回流比例进行调整：总氮浓度小于5mg/L，进入缺氧区的污泥回流量为原水量的50％；总氮浓度5
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10mg/L，进入缺氧区的污泥回流量为原水量的100％；总氮浓度大于10mg/L，进入缺氧区的污泥回流量为原水量的150％。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过分段进水强化AOA工艺后置缺氧区厌氧氨氧化的装置，其特征在于：随污水水流方向为顺序连接的进水水质在线监测设备(1.1)，第一段进水自控阀门(2.1)和第一段进水潜污泵(3.1)，随后污水进水厌氧区，第二段进水由第二段进水自控阀门(2.2)和第二段进水潜污泵(3.2)连接通入缺氧区；污水进入AOA生化池(1)，依次经过通过由导流管相连接的厌氧池，好氧池，缺氧池，随后进入二沉池(2)，最终出水；好氧区设有好氧水质在线监测设备(1.2)，溶解氧在线监测设备(4.1)和好氧区变频风机(5.1)；缺氧区设有由缺氧水质在线监测设备(1.3)，以及缺氧区变频风机(5.2)；二沉池设有出水水质在线监测设备(1.4)，两段污泥回流，分别为由至厌氧区污泥回流泵(3.4)和至缺氧区污泥回流自控阀门(2.4)连接的第二污泥回流，和由至缺氧区污泥回流泵(3.3)和至缺氧区污泥回流自控阀门(2.3)连接的第二污泥回流；PLC控制器(3)与电脑(4)，进水水质在线监测设备(1.1)，好氧水质在线监测设备(1.2)缺氧水质在线监测设备(1.3)，出水水质在线监测设备(1.4)，第一段进水自控阀门(2.1)，第二段进水自控阀门(2.2)，至缺氧区污泥回流自控阀门(2.3)，至厌氧区污泥回流自控阀门(2.4)，第一段进水潜污泵(3.1)，第二段进水潜污泵(3.2)，溶解氧在线监测设备(4.1)好氧区变频风机(5.1)，缺氧区变频风机(5.2)通过通讯连接。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于：(1)通过控制进入缺氧区的氨氮浓度进行厌氧氨氧化菌与反硝化除磷菌富集，具通过进水的水质在线监测设备反馈的总氮浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭永臻，高歆婕，丁静，安泽铭，张浦，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：