连续流制造技术

连续流

【技术实现步骤摘要】
连续流A2/O短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮除磷的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种污水高效深度脱氮除磷的装置与方法，属于生物法污水处理
，适用于新建污水厂及老污水厂的提标改造
、
市政污水和工业废水的处理等实际应用场景
。

技术介绍

[0002]生物法污水处理技术是目前传统污水处理厂广泛采用来进行脱氮除磷的方法，也是最经济可行的技术
。
然而，对于我国的城镇污水，普遍具有进水有机物较低的特点，造成当前污水处理厂需要投加大量碳源才能满足脱氮除磷的要求
。
此外，硝化和去除过剩有机物的过程需要大量充氧曝气，以及能源消耗，占到污水处理厂总能耗的
50
％以上
。
尽管采用传统生物法来对污水进行脱氮除磷能够满足排放标准，但无疑会消耗大量能源和资源，是不可持续的，违背了当前建设“碳中和”污水处理厂的愿景
。
因此，谋求一种更加可持续的脱氮除磷技术对于实现污水处理的“碳中和”极其迫切
。
[0003]厌氧氨氧化作为一种新型脱氮技术，具有节约曝气能耗和有机碳源，污泥产量低，不产生
N2O
气体等诸多优势
。
在缺氧条件下，厌氧氨氧化菌可利用亚硝酸盐为电子供体直接将氨氮氧化为氮气，是一种完全的自养脱氮技术
。
厌氧氨氧化技术在高氨氮废水处理的应用中已经十分广泛，大大减少了高氨氮废水处理的成本和碳足迹
。
然而，在水量更大的主流低氨氮城市污水处理中，厌氧氨氧化技术仍然面临诸多应用难题，如亚硝酸盐的供给难和厌氧氨氧化菌的持留难等
。
因此，寻求一定策略攻克上述应用难题对推动厌氧氨氧化技术在主流污水处理中的应用具有重要实践意义
。
[0004]研究表明，生物膜可以为低生长速率的微生物提供载体，能够在一定程度上解决厌氧氨氧化菌在系统中持留的难题
。
而将氨氮好氧氧化暂停至亚硝酸盐阶段
(
即短程硝化
)
和将硝酸盐还原暂停至亚硝酸盐阶段
(
即短程反硝化
)
均可以为厌氧氨氧化菌提供重要的底物亚硝酸盐，将二者同时与厌氧氨氧化耦合可以最大程度提高厌氧氨氧化的脱氮贡献比例
。
此外，
A2/O
及其改良工艺是国内大中型污水处理厂中应用最为广泛的工艺，以该工艺为基础进一步促进厌氧氨氧化脱氮将更加具有工程实践意义
。
因此，以生物膜为载体在连续流
A2/O
工艺中实现短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化将有望进一步推动厌氧氨氧化技术在城镇污水处理厂实际应用，实现可持续的污水处理
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种以连续流
A2/O
工艺为基础实现短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化脱氮除磷的装置和方法
。
主要针对厌氧氨氧化技术应用过程中厌氧氨氧化菌富集持留难以及底物亚硝供给难的瓶颈
。
在
A2/O
工艺的全流程均配置有生物膜以充分持留厌氧氨氧化菌，确保反应器中厌氧氨氧化能够维持一个高丰度
。
同时在厌
/
缺氧区通过短程反硝化为厌氧氨氧化菌供给底物亚硝酸盐，而在好氧区则通过短程硝化为厌氧氨氧化菌供
给底物亚硝酸盐，进而使
A2/O
工艺全流程均能实现厌氧氨氧化脱氮
。
氮素大部分通过厌氧氨氧化过程去除，使得余下的碳源可以用于生物除磷，进一步避免了脱氮与除磷在碳源竞争上的矛盾问题，从而实现同步深度脱氮与除磷
。
[0006]连续流
A2/O
短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮除磷的装置，其特征在于：主体装置由市政污水进水箱
(1)、A2/O
反应装置
(3)、
二沉池
(13)
和
PLC
控制系统
(17)
构成
。
其中
A2/O
反应装置
(3)
包括厌氧区
(4)、
缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
；进水箱
(1)
通过进水泵
(2)
与厌氧区
(4)
连接，厌氧区
(4)
与缺氧区
(5)
连接，缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
连接，混合液依次上下交错流过每个格室；好氧区
(6)
混合液出水流入二沉池
(13)
；二沉池
(13)
底部浓缩污泥经过污泥回流泵
(14)
进入厌氧区
(4)
；硝化液回流泵
(16)
将好氧区
(6)
最后一格室的混合液回流至缺氧区
(5)
第一格室；厌氧区
(4)、
缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
内均投加有厌氧氨氧化载体生物膜
(8)
，填充比为
10
％～
30
％；厌氧区
(4)
与缺氧区
(5)
内安装搅拌器
(7)
，用于液体混合与载体生物膜
(8)
的流化；好氧区
(6)
内安装曝气盘
(11)
用于充氧曝气和载体生物膜
(8)
的流化，通过空气压缩机
(9)
和电磁流量计
(10)
来控制供氧速率；好氧区
(6)
设有在线监测仪
(12)
，可实时监测好氧区的
DO
和
pH。
所有仪器设备均与
PLC
控制系统
(17)
连接，实现自动控制，并通过显示器
(18)
实现数字可视化
。
[0007]连续流
A2/O
短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮除磷的装置，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]1)
系统启动：
A2/O
反应装置
(3)
接种传统污水处理厂二沉池剩余活性污泥，污泥浓度为
3000
～
4000mg/L
；厌氧区
(4)、
缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
投加厌氧氨氧化载体生物膜
(8)
，填充比为
10
％～
30
％；系统以实际市政污水为原水进行启动运行；
[0009]2)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
连续流
A2/O
短程反硝化及短程硝化双耦合厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮除磷的装置，其特征在于：主体装置由市政污水进水箱
(1)、A2/O
反应装置
(3)、
二沉池
(13)
和
PLC
控制系统
(17)
构成；其中
A2/O
反应装置
(3)
包括厌氧区
(4)、
缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
；进水箱
(1)
通过进水泵
(2)
与厌氧区
(4)
连接，厌氧区
(4)
与缺氧区
(5)
连接，缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
连接，混合液依次上下交错流过每个格室；好氧区
(6)
混合液出水流入二沉池
(13)
；二沉池
(13)
底部浓缩污泥经过污泥回流泵
(14)
进入厌氧区
(4)
；硝化液回流泵
(16)
将好氧区
(6)
最后一格室的混合液回流至缺氧区
(5)
第一格室；厌氧区
(4)、
缺氧区
(5)
与好氧区
(6)
内均投加有厌氧氨氧化载体生物膜
(8)
，填充比为
10
％～
30
％；厌氧区
(4)
与缺氧区
(5)
内安装搅拌器
(7)
，用于液体混合与载体生物膜
(8)
的流化；好氧区
(6)
内安装曝气盘
(11)
用于充氧曝气和载体生物膜
(8)
的流化，通过空气压缩机
(9)
和电磁流量计
(10)
来控制供氧速率；好氧区
(6)
设有在线监测仪
(12)
，可实时监测好氧区的
DO
和
pH
；所有仪器设备均与
PLC
控制系统
(17)
连接，实现自动控制，并通过显示器
...

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