【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水生物处理，特别涉及一种基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的装置及方法。
技术介绍
1、传统的a2o(anaerobic-anoxic-oxic厌氧-缺氧-好氧)工艺是城市污水脱氮除磷常用的工艺，通过厌氧区发生释磷反应、缺氧区发生反硝化反应、好氧区发生硝化和吸磷反应，达到脱氮除磷的目的。这种传统的生物处理技术存在运行能耗高、排放大量温室气体、需要投加额外碳源等问题。
2、短程硝化厌氧氨氧化是一种极具发展潜力的新型生物脱氮技术工艺，短程硝化是指亚硝化细菌(nob)将氨氮转化成亚硝态氮后立即停止，不再转化成硝态氮，然后进行厌氧氨氧化反应，厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和污水中的氨氮同时转化氮气，达到去除总氮的效果。短程硝化厌氧氨氧化脱氮技术，可削减污水处理厂100％的反硝化碳源，同时节省曝气能耗。因此短程硝化厌氧氨氧化技术是目前实现城市污水处理“节能”和“减排”双重目标最有前景的技术。
3、传统生物除磷系统中，对c/n比非常敏感，而我国城镇污水中有机物含量普遍偏低，使得聚磷菌(paos)在厌氧区释磷低，导致paos在随后的好氧区或缺氧区吸磷量少，生物除磷效果达不到国家标准；tetrasphaera(除磷菌)进行深度厌氧发酵产酸，随后利用发酵产物在厌氧区和好氧区进行除磷，可以有效解决生物除磷过程中原水中碳源不足的问题，降低了对原水中碳源的需求；paos利用发酵产物储存内碳源，促进paos厌氧释磷，有助于后续paos充分发挥好氧过量吸磷反应，从而实现低碳深度除磷效果。
技术
1、针对我国城镇污水普遍面临有机碳源不足的问题，本专利技术提出一种基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的装置及方法。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，该方法采用基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的装置，所述装置包括原水箱、生化反应池、二沉池、微滤机和污泥处理池；所述生化反应池包括7个格室，按照水流方向，第一、二格室为厌氧区，第三格室为深度厌氧区，第四、五、六、七格室为好氧区，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室；该方法包括以下步骤：
4、s1、接种城镇污水处理厂活性污泥到生化反应池，接种具有良好厌氧氨氧化活性的厌氧氨氧化颗粒污泥到好氧区；
5、s2、运行装置系统使原水箱内的城市污水和微滤机回流的颗粒污泥进入厌氧区形成污泥混合液进行反应，反应结束后污泥混合液与回流的絮体污泥进入深度厌氧区进行反应，随后进入好氧区反应；接着进入二沉池进行泥水分离；
6、s3、微滤机将二沉池分离的沉淀污泥分选成颗粒污泥和絮体污泥；颗粒污泥回流至厌氧区；絮体污泥被微滤机分成三部分，第一部分絮体污泥进入污泥处理池后再进入深度厌氧区，第二部分絮体污泥进入深度厌氧区，第三部分絮体污泥视为剩余污泥外排。
7、进一步的，所述原水箱依次与生化反应池、二沉池、微滤机相连接；所述微滤机出口分为两条管路，第一条管路与厌氧区连接，第二条管路与深度厌氧区连接，第二条管路上设有回流支管和外排管，污泥处理池位于回流支管上。
8、进一步的，所述原水箱设有溢流管和放空管；所述好氧区内设有曝气头，所述曝气头通过气体管路依次与气量调节阀、气体流量计和空压机串连；所述厌氧区和深度厌氧区均设有搅拌器ⅰ；所述二沉池顶部设有二沉池出水管；所述污泥处理池设有搅拌器ⅱ。
9、进一步的，所述原水箱和生化反应池之间设有生化反应池进水泵和生化反应池进水阀；所述生化反应池与二沉池之间设有二沉池进水阀；所述二沉池与微滤机之间设有微滤机进泥阀和微滤机进泥泵。
10、进一步的，所述第一条管路上设有颗粒污泥回流阀和颗粒污泥回流泵；所述第二条管路上设有微滤机出泥阀和微滤机出泥泵并位于回流支管和外排管分流的前端，第二条管路上设有絮体污泥回流阀并位于回流支管和外排管分流的后端；所述回流支管上设有污泥处理池进泥阀和污泥处理池出泥阀并分别位于所述污泥处理池的两侧；所述外排管上设有剩余污泥排泥阀。
11、进一步的，步骤s1中，接种活性污泥后所述生化反应池的活性污泥浓度为3000-5000mg/l；步骤s1中，接种颗粒污泥后所述好氧区的颗粒污泥浓度为1000-1500mg/l。
12、进一步的，所述生化反应池总水力停留时间控制在5.0-12.5h；所述厌氧区水力停留时间控制在1.0-1.5h，所述深度厌氧区水力停留时间控制在2.0-3.0h；所述好氧区水力停留时间控制在2.0-8.0h。
13、进一步的，所述好氧区通过调节气体流量计和气量调节阀控制好氧区溶解氧浓度在0.3-1.5mg/l。
14、进一步的，所述厌氧区颗粒污泥回流比控制在50-110％，通过调整剩余污泥的排放量，使絮体污泥龄控制在6-15d；所述深度厌氧区的絮体污泥回流比控制在50-110％；所述深度厌氧区停止搅拌时污泥混合液氧化还原电位orp＜-300mv。
15、进一步的，所述污泥处理池投放有亚硝酸纳；所述亚硝酸盐浓度控制在200-6000mg/l，投加酸或者碱控制其ph为5.5-6，污泥处理时间控制在6-24h；所述第二部分絮体污泥回流量与第一部分絮体污泥回流量之比为3-5:1。
16、本专利技术的技术原理如下：
17、系统启动后，城市污水和微滤机回流的颗粒污泥进入厌氧区形成污泥混合液，paos发生厌氧释磷与内碳源phas贮存；随后污泥混合液和微滤机回流的絮体污泥进入深度厌氧区，在tetrasphaera(除磷菌)作用下进行深度厌氧发酵产酸，进一步促进释磷；随后污泥混合液进入好氧区，发生短程硝化厌氧氨氧化实现脱氮，同时paos进行好氧吸磷；接着污泥混合液进入二沉池进行泥水分离，二沉池沉淀污泥通过微滤机分选成颗粒污泥和絮体污泥，颗粒污泥回流至厌氧区，絮体污泥通过微滤机作用后被分成三部分，第一部分絮体污泥进入含有游离亚硝酸的污泥处理池，对亚硝酸盐氧化菌(nob)进行抑制实现短程硝化，然后第一部分絮体污泥再通过游离亚硝酸污泥处理池出泥阀和第二部分絮体污泥回流至深度厌氧区，第三部分絮体污泥被视为剩余污泥排出。
18、与其他工艺技术相比，本专利技术基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷方法，具有以下优势：
19、1)本专利技术采用微滤机对污泥进行分选回流，回流的颗粒污泥到厌氧区，使得原水中有限的有机物为颗粒污泥所利用，促进污泥颗粒化，加强脱氮除磷效果；回流的絮体污泥为深度厌氧发酵产酸产生碳源提供更多底物，有利于paos储存内碳源phas，促进颗粒污泥的生长和形成，有效避免污水处理中有机碳源不足的问题。
20、2)与生物膜相比，本专利技术通过微滤机将污泥分选成颗粒污泥无需投加生物载体，可节省投资费用；与传统硝化反硝化脱氮和短程反硝化厌氧氨氧化脱氮相比，本专利技术的短程硝化厌氧氨氧化脱氮可进一步节省曝气能耗，同时无需投加额外碳源，从而降低运行成本。
21、3)tetra本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，该方法采用基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的装置，所述装置包括原水箱(1)、生化反应池(2)、二沉池(3)、微滤机(4)和污泥处理池(5)；所述生化反应池(2)包括7个格室，按照水流方向，第一、二格室为厌氧区(23)，第三格室为深度厌氧区(24)，第四、五、六、七格室为好氧区(25)，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室；所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)依次与生化反应池(2)、二沉池(3)、微滤机(4)相连接；所述微滤机(4)出口分为两条管路，第一条管路与厌氧区(23)连接，第二条管路与深度厌氧区(24)连接，第二条管路上设有回流支管和外排管，污泥处理池(5)位于回流支管上。
3.根据权利要求1或2任一所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)设有溢流管(11)和放空管(12)；所述好氧区(25)内设有曝气头(210)，所述曝气头(210)通过气体管路依
4.根据权利要求1或2任一所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)和生化反应池(2)之间设有生化反应池进水泵(21)和生化反应池进水阀(22)；所述生化反应池(2)与二沉池(3)之间设有二沉池进水阀(31)；所述二沉池(3)与微滤机(4)之间设有微滤机进泥阀(41)和微滤机进泥泵(42)。
5.根据权利要求2所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述第一条管路上设有颗粒污泥回流阀(47)和颗粒污泥回流泵(48)；所述第二条管路上设有微滤机出泥阀(43)和微滤机出泥泵(44)并位于回流支管和外排管分流的前端，第二条管路上设有絮体污泥回流阀(45)并位于回流支管和外排管分流的后端；所述回流支管上设有污泥处理池进泥阀(51)和污泥处理池出泥阀(53)并分别位于所述污泥处理池(5)的两侧；所述外排管上设有剩余污泥排泥阀(46)。
6.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，步骤S1中，接种活性污泥后所述生化反应池(2)的活性污泥浓度为3000-5000mg/L；步骤S1中，接种颗粒污泥后所述好氧区(25)的颗粒污泥浓度为1000-1500mg/L。
7.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述生化反应池(2)总水力停留时间控制在5.0-12.5h；所述厌氧区(23)水力停留时间控制在1.0-1.5h，所述深度厌氧区(24)水力停留时间控制在2.0-3.0h；所述好氧区(25)水力停留时间控制在2.0-8.0h。
8.根据权利要求2所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述好氧区(25)通过调节气体流量计(28)和气量调节阀(29)控制好氧区(25)溶解氧浓度在0.3-1.5mg/L。
9.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述厌氧区(23)颗粒污泥回流比控制在50-110％；通过调整剩余污泥的排放量，使絮体污泥龄控制在6-15d；所述深度厌氧区(24)的絮体污泥回流比控制在50-110％；所述深度厌氧区(24)停止搅拌时污泥混合液氧化还原电位ORP＜-300mv。
10.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述污泥处理池(5)投放有亚硝酸纳；所述亚硝酸盐浓度控制在200-6000mg/L，投加酸或者碱控制其pH为5.5-6，污泥处理时间控制在6-24h；所述第二部分絮体污泥回流量与第一部分絮体污泥回流量之比为3-5:1。
...【技术特征摘要】
1.一种基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，该方法采用基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的装置，所述装置包括原水箱(1)、生化反应池(2)、二沉池(3)、微滤机(4)和污泥处理池(5)；所述生化反应池(2)包括7个格室，按照水流方向，第一、二格室为厌氧区(23)，第三格室为深度厌氧区(24)，第四、五、六、七格室为好氧区(25)，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室；所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)依次与生化反应池(2)、二沉池(3)、微滤机(4)相连接；所述微滤机(4)出口分为两条管路，第一条管路与厌氧区(23)连接，第二条管路与深度厌氧区(24)连接，第二条管路上设有回流支管和外排管，污泥处理池(5)位于回流支管上。
3.根据权利要求1或2任一所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)设有溢流管(11)和放空管(12)；所述好氧区(25)内设有曝气头(210)，所述曝气头(210)通过气体管路依次与气量调节阀(29)、气体流量计(28)和空压机(27)串连；所述厌氧区(23)和深度厌氧区(24)均设有搅拌器ⅰ(26)；所述二沉池(3)顶部设有二沉池出水管(32)；所述污泥处理池(5)设有搅拌器ⅱ(52)。
4.根据权利要求1或2任一所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述原水箱(1)和生化反应池(2)之间设有生化反应池进水泵(21)和生化反应池进水阀(22)；所述生化反应池(2)与二沉池(3)之间设有二沉池进水阀(31)；所述二沉池(3)与微滤机(4)之间设有微滤机进泥阀(41)和微滤机进泥泵(42)。
5.根据权利要求2所述的基于颗粒污泥的连续流厌氧氨氧化脱氮除磷的方法，其特征在于，所述第一条管路上设有颗粒污泥回流阀(47)和颗粒污泥回流泵(48)；所述第二条管路上设有微滤机出泥阀(...
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