【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水生物处理领域，尤其涉及一种推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮装置及其硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮方法。
技术介绍
1、城市污水是水体污染的主要来源，当含有大量氮磷污染物的城市污水排入水体后会导致水体的富营养化，造成水体黑臭，不仅影响观感和人体健康，还加剧了水资源的短缺。其中，城市污水总氮的去除尤为重要，现有处理主要采用传统的硝化-反硝化生物脱氮工艺。然而，传统工艺不仅需要大量的能耗药耗，而且占地面积大，碳排放量高，剩余污泥产量大且处置困难，与我国提出的减污降碳协同增效相违背，更大的问题是现有工艺已无法满足城市污水深度脱氮的需求，亟需开发新方法或新技术，对现有水厂或新建水厂进行工艺改造。污泥双回流aoa是一种可节省能耗药耗的活性污泥法新型技术，该工艺包括依次连接的厌氧池-好氧池-缺氧池，污泥双路回流，一路回流到厌氧池前端，一路回流到缺氧池前端。该工艺回流到缺氧池的第二回流污泥，既为缺氧池反硝化提供内碳源，也提高了缺氧池反硝化菌的数量。专利技术cn113387442a中公开了一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统和方法，包括厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池、监测系统、曝气系统、排泥系统和控制系统，所述厌氧池、好氧池、缺氧池以及沉淀池依次连通，沉淀池的回流污泥口通过第一回流污泥管和第二回流污泥管分别与所述厌氧池和所述缺氧池连通。该专利技术采用污泥双回流结构，沉淀池中污泥将分别回流至缺氧池及厌氧池中为微生物提供养分和反应环境。专利技术cn107032488b公开了一种通过污泥双回流aoa工艺实现城
2、短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺与高效复合生物膜工艺的结合可有效解决上述问题。然而，由于我国城市污水碳氮比普遍较低，受原水碳源的不足，城市污水处理生化末端几乎没有可生化利用的有机碳源。即使采用上述生物膜工艺，也无法实现城市污水的深度脱氮，且由于原水水质、水量、水温的波动，该技术的推广仍面临着短程反硝化难启动，长期运行难稳定，进而导致厌氧氨氧化反应所需的亚硝酸盐来源无法稳定获取。硫自养反硝化技术可进一步缓解原水有机碳源不足的问题，同时在过程中可实现短程反硝化，产生亚硝酸盐。此外，在生化区末端通过硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化不仅可实现城市污水的深度脱氮，且不会引入有机物导致出水cod增高。而高效复合生物膜工艺不仅可持留富集大量的硝化菌、反硝化菌、厌氧氨氧化菌，还不会出现污泥流失、剩余污泥产量大、生化池占地面积大的问题。
3、此外，目前的污泥双回流aoa装置和工艺主要针对活性污泥法而言，对于高效复合生物膜工艺(属于纯生物膜工艺)并不适用，比如上述文献均需要维持生化池一定的活性污泥浓度，尤其在后置缺氧池，污泥龄长且污泥老化，这不仅导致自养和异养菌的恶性竞争，无法实现功能菌种的筛选，还导致剩余污泥产量大；而且由于污泥浓度较高和污泥老化，污泥沉淀存在问题，需要配置较大的传统沉淀池。此外，因为活性污泥的流失和剩余污泥的大量排放，上述专利不仅会造成硫滤料的流失浪费，且通过活性污泥无法实现缓慢生长的厌氧氨氧化菌和硫自养反硝化菌的富集；污泥的反复回流，更不利于在推流式反应器中实现硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化、好氧硝化等功能分区的独立。最重要的是上述文献所述的aoa工艺污泥双回流无法在纯生物膜工艺中实现。
4、因此，如何采用aoa工艺和双回流技术的形式，使得生物膜技术、硫自养短程反硝化、厌氧氨氧化、硝化-异养反硝化、双回流策略的众多优势集中施展，提供占地面积小、剩余污泥产量少、自养脱氮为主，且能实现低碳氮比城市污水深度脱氮、温室气体排放量少，能避免硫自养反硝化菌、厌氧氨氧化菌的流失和硫滤料的浪费，可精准筛选功能菌种的硫自养短程反硝化厌氧氨氧化强化深度脱氮的装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮装置及其硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮方法，将生物膜技术、硫自养短程反硝化、厌氧氨氧化、硝化-异养反硝化、双回流策略的众多优势集中在一种占地面积小、剩余污泥产量少、自养脱氮为主的改进型aoa装置和工艺，能实现低碳氮比城市污水深度脱氮、温室气体排放量少，能避免硫自养反硝化菌、厌氧氨氧化菌的流失和硫滤料的浪费，可精准筛选功能菌种，并且通过硫自养反硝化实现稳定的亚硝酸盐来源，强化厌氧氨氧化菌富集，从而构建了推流式硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化多功能区的短程厌氧氨氧化强化脱氮装置。
2、第一方面，本专利技术提供一种推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮装置，包括依次连通的前置生物膜缺氧池、生物膜好氧池和后置生物膜缺氧池，各池中分别填充有体积占比20-80％的具有生物膜的填料和/或滤料，前置生物膜缺氧池和后置生物膜缺氧池内分别设置内置沉淀池，后置生物膜缺氧池与前置生物膜缺氧池之间具有污泥回流系统和尾水回流系统。
3、优选的，前置生物膜缺氧池包括连通水源的第一布水管、第一内置沉淀池、和第一出水口，所述第一内置沉淀池通过具有进水筛网a的隔板a围成，第一出水口位于第一内置沉淀池上方；
4、生物膜好氧池包括连通所述第一出水口的第二布水管和第二出水口；
5、后置生物膜缺氧池包括连通所述第二出水口的第三布水管、第二内置沉淀池和第三出水口，所述第二内置沉淀池通过具有进水筛网b的隔板b围成，第三出水口位于第二内置沉淀池上方。
6、本专利技术提供的推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化强化脱氮装置，其主体采用完全生物膜内置沉淀池aoa工艺，其中的前置生物膜缺氧池、生物膜好氧池、后置生物膜缺氧池的容积比优选为1:1:1。前置生物膜缺氧池的第一内置沉淀池，后置生物膜缺氧池的第二内置沉淀池分别通过隔板围成。所述第一内置沉淀池实现泥水分离，沉降的污泥被排出，上清液通过第一出水口排出并进入生物膜好氧池，其中的生物膜利用氧气实现硝化；随后从第二出水口进入后置生物膜缺氧池，其中的单质硫滤料生物膜和厌氧氨氧化生物膜实现硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化；最后的尾水经由第二内置沉淀池后，通过第三出水口排出。
7、本专利技术采用内置沉淀池替代现有aoa污泥双回流系统中的外置沉淀系统，不仅能够显著降低设备占用空间，且可有效调控活性污泥的停留时长和功能性生物膜脱落产物的收集利用。在隔板上设置进水筛网，能够防止填料和/或滤料进入到内置沉淀池导致损耗。
8、优选的，所述第一内置沉淀池的隔板a上部设有第一折流板，第一出水口和进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于，包括依次连通的前置生物膜缺氧池、生物膜好氧池和后置生物膜缺氧池，各池中分别填充有体积占比20-80％的具有生物膜的填料和/或滤料，前置生物膜缺氧池和后置生物膜缺氧池内分别设置内置沉淀池，后置生物膜缺氧池与前置生物膜缺氧池之间具有污泥回流系统和尾水回流系统。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，前置生物膜缺氧池包括连通进水的第一布水管、第一内置沉淀池、和第一出水口，所述第一内置沉淀池通过具有进水筛网A的隔板A围成，第一出水口位于第一内置沉淀池上方；
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一内置沉淀池的隔板A上部设有第一折流板，第一出水口和进水筛网A分别位于第一折流板上下两侧；隔板A下部倾斜设置形成第一污泥斗，第一污泥斗底部连通第一排泥管；
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述污泥回流系统包括连通所述第二排泥管的污泥回流管，将至少一部分污泥回流前置生物膜缺氧池。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述尾水回流系统包括连通第二内置沉淀池的尾水
6.如权利要求2-5任一项所述的装置，其特征在于，所述第一布水管、第二布水管和第三布水管分别伸入各池底部，且生物膜好氧池设置曝气系统。
7.如权利要求2-5任一项所述的装置，其特征在于，后置生物膜缺氧池内设置滤料承托层及其上的硫单质滤料层，硫单质滤料层高度低于所述第二内置沉淀池进水筛网B的高度；和/或后置生物膜缺氧池具有反冲洗系统，包括设置于池底的反冲管和/或反冲板。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述装置的硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤一之前，还包括启动阶段，包括如下步骤：
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，后置生物膜缺氧池定期反冲洗，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种推流式内置沉淀池硫自养短程反硝化厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于，包括依次连通的前置生物膜缺氧池、生物膜好氧池和后置生物膜缺氧池，各池中分别填充有体积占比20-80％的具有生物膜的填料和/或滤料，前置生物膜缺氧池和后置生物膜缺氧池内分别设置内置沉淀池，后置生物膜缺氧池与前置生物膜缺氧池之间具有污泥回流系统和尾水回流系统。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，前置生物膜缺氧池包括连通进水的第一布水管、第一内置沉淀池、和第一出水口，所述第一内置沉淀池通过具有进水筛网a的隔板a围成，第一出水口位于第一内置沉淀池上方；
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一内置沉淀池的隔板a上部设有第一折流板，第一出水口和进水筛网a分别位于第一折流板上下两侧；隔板a下部倾斜设置形成第一污泥斗，第一污泥斗底部连通第一排泥管；
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述污泥回流系统包括连通所述第二排泥管的污泥回流管，将至少一部分污泥回...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨慎华，侯锋，张璐晶，庞洪涛，江乐勇，孙事昊，呼广辉，
申请(专利权)人：信开环境投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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