【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置与方法，属于污水污泥生物处理领域。本工艺适用于强化低c/n城市污水的深度脱氮。
技术介绍
1、当今城市污水厂脱氮面临有两大问题，一是在生物脱氮过程中，反硝化菌作为异养菌需要有机物作为电子供体来还原氧化态氮，但目前我国大部分地区的城市污水中的碳源无法满足脱氮的要求，出水难以达标，因此城市污水处理厂容易面临因原水碳源不足而大量投加碳源的问题；二是由于大量投加的碳源导致异养菌的大量生长，剩余污泥产量增大，因此对于剩余污泥的处理处置亦是城市污水处理厂面临的一大难题。剩余污泥作为城市污水处理厂生物处理过程中的产物，可以作为一种廉价的资源。剩余污泥在厌氧发酵的过程中会产生大量的有机物，比如蛋白质，多糖，短链脂肪酸等。其中短链脂肪酸可以作为生物脱氮系统的优质碳源。将污泥发酵与脱氮系统相结合，利用以废制废的思想，既可以对剩余污泥进行减量化处理，达到50％～60％的污泥减量效果；又可以提高生物脱氮的效率，将脱氮效率提升由50％～75％提升至90％以上的效果。同时，剩余污泥内碳源可以将发酵液和污泥分离选择利用发酵液，也可以直接利用其污泥发酵混合物。考虑到运行成本等实际问题，直接利用污泥发酵混合物能够节省泥水分离的离心费用，节省占地面积，同时达到实现自身污泥减量的效果。利用污泥发酵混合物能够高效稳定地启动短程硝化过程的进行，短程硝化能够显著的节省曝气量节约碳源，同时具有深度脱氮的效果。
2、硝化细菌是一类化能营养型细菌，主要包括氨氧化细菌(aob)和亚硝酸盐
3、利用主流与测流相耦合的模式，通过将反应器自身剩余污泥进行碱性发酵旁侧处理实现高效且稳定的启动短程硝化阶段的同时，强化主流反应器内源反硝化的作用，既降低了短程硝化启动的时间，摆脱了对外源剩余污泥的依赖，简化了工艺运行难度，同时提高了总氮去除率，实现城市污水高效低碳深度脱氮同步剩余污泥减量化、资源化回收利用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置与方法。装置由主流城市污水处理系统、侧流污泥发酵系统和自动控制系统组成。主流城市污水处理系统主要包含以厌氧-好氧-缺氧为运行模式的序批式反应器(sbr)，以实现城市污水短程硝化内源反硝化反应过程；定期将剩余污泥排放至侧流污泥发酵系统，进行厌氧碱性发酵产酸，并将发酵产物回流至主流城市污水处理系统，利用污泥发酵产物的抑制作用，定向筛选硝化菌，实现主流短程硝化过程；同时利用污泥发酵产生的短链脂肪酸作为碳源，强化主流内碳源转化和利用效率，实现低碳氮比城市污水的深度脱氮。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
3、侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置与方法，其特征在于：装置包括主流城市污水处理系统、侧流污泥发酵系统和自动控制系统；主流城市污水处理系统中城市污水水箱(1)通过第一蠕动泵即进水泵(2)与主流序批式反应器sbr(3)连接，主流序批式反应器sbr(3)内安装第一搅拌器(4)、溶解氧控制器(5)和第一ph控制器(6)；主流序批式反应器sbr(3)中的曝气头与空压机(7)连接；侧流污泥发酵系统中厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)内安装第二搅拌器(10)、温度控制装置(11)和第二ph控制器(12)；主流序批式反应器sbr(3)通过第二蠕动泵(8)与厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)连接；厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)通过第三蠕动泵(13)与主流序批式反应器sbr(3)相连；自动控制系统包括计算机(14)以及与其相连的过程控制器(15)，用以控制第一蠕动泵(2)、第二蠕动泵(8)、第三蠕动泵(13)、第一搅拌器(4)、第二搅拌器(10)、温度控制器(11)、第一ph控制器(6)、第二ph控制器(12)、溶解氧控制器(5)和空压机(7)。
4、该装置能够实现侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的方法，其特征在于，包括如下步骤：
5、(1)侧流污泥发酵系统的基本参数：厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)以半连续模式运行，污泥停留时间srt为12-48h，控制污泥浓度为5000-15000mg/l，ph为10±0.5，侧流污泥发酵系统中可溶性有机物浓度为1500～4000mg/l，其中短链脂肪酸浓度为500～2000mg/l；根据srt从厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)排放污泥发酵混合物至主流序批式反应器sbr(3)，并从主流序批式反应器sbr(3)排放剩余污泥至厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)；
6、(2)主流序批式反应器sbr的基本参数：主流城市污水处理系统中主流序批式反应器sbr(3)以城市污水处理厂的剩余污泥(全程硝化污泥)作为接种污泥，以实际城市污水为原水注入城市污水水箱(8)，通过第三蠕动泵即进水泵(10)打入主流序批式反应器sbr(3)，同时污泥发酵混合物通过第二蠕动泵(11)打入主流序批式反应器sbr(3)；主流序批式反应器sbr(3)每天运行2～3个周期，每个周期时间8～12h，排水比维持在30～70％，每个周期的主要过程包括：进水，厌氧搅拌，好氧曝气，缺氧搅拌，沉淀，排水和闲置，在上述条件下运行反应器。
7、主流序批式反应器sbr：
8、i城市污水水箱(1)中的污水(氨氮浓度20～120mgn/l)通过进水泵(2)进入主流序批式反应器sbr(3)，设定进水量为反应器有效容积的30％～70％；
9、ii进水完毕后进入厌氧搅拌、好氧曝气和缺氧搅拌阶段；
10、iii厌氧、好氧和缺氧阶段的停留时间比控制比为2:3:3～2:2:4，好氧段的溶解氧浓度控制0.5～4mg/l；
11、iv在好氧反应阶段，回流主流序批式反应器sbr(3)中部分污泥至侧流污泥发酵系统中，停留12～48h后，在厌氧阶段初期返回至主流序批式反应器sbr(3)中，从主流系统向侧流系统的污泥回流比为5％～55％；
12、ⅴ反应过程完毕后进入沉淀、排水和闲置阶段。
13、综上所述，本专利技术提供一种侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置与方法。与现有技术相比，本专利技术的优势如下：
14、(1)创新性地设置侧流污泥发酵产酸单元，使反应器的剩余污泥得到资源化回收利用，通过碱性发酵旁侧处理对硝化细菌(氨氧化细菌aob和亚硝酸盐氧化菌nob)抑制活性的不同(对nob抑制程度更强)，实现短程硝化的启动与运行；
15、(2)通过污泥发酵酸化产物的投加，利用污泥发酵产生的短链脂肪酸作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置，其特征在于：包括主流城市污水处理系统、侧流污泥发酵系统和自动控制系统；主流城市污水处理系统中城市污水水箱(1)通过第一蠕动泵即进水泵(2)与主流序批式反应器SBR(3)连接，主流序批式反应器SBR(3)内安装第一搅拌器(4)、溶解氧控制器(5)和第一pH控制器(6)；主流序批式反应器SBR(3)中的曝气头与空压机(7)连接；侧流污泥发酵系统中厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)内安装第二搅拌器(10)、温度控制装置(11)和第二pH控制器(12)；主流序批式反应器SBR(3)通过第二蠕动泵(8)与厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)连接；厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)通过第三蠕动泵(13)与主流序批式反应器SBR(3)相连；自动控制系统包括计算机(14)以及与其相连的过程控制器(15)，用以控制第一蠕动泵(2)、第二蠕动泵(8)、第三蠕动泵(13)、第一搅拌器(4)、第二搅拌器(10)、温度控制器(11)、第一pH控制器(6)、第二pH控制器(12)、溶解氧控制器(5)和空压机(7)。
2.利用权利要求1所述装
...【技术特征摘要】
1.侧流污泥发酵产酸强化主流城市污水短程硝化内源反硝化深度脱氮的装置，其特征在于：包括主流城市污水处理系统、侧流污泥发酵系统和自动控制系统；主流城市污水处理系统中城市污水水箱(1)通过第一蠕动泵即进水泵(2)与主流序批式反应器sbr(3)连接，主流序批式反应器sbr(3)内安装第一搅拌器(4)、溶解氧控制器(5)和第一ph控制器(6)；主流序批式反应器sbr(3)中的曝气头与空压机(7)连接；侧流污泥发酵系统中厌氧碱性发酵侧流处理单元(9)内安装第二搅拌器(10)、温度控制装置(11)和第二ph控制器(12)；...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭永臻，刘展芸，刘瑾瑾，王淑莹，张琼，李夕耀，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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