以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥教学实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于污水处理领域，提供了以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥教学实验装置。该装置依次包括原水管、进水水箱，进水阀，其特征在于：还依次包括通过管路连接的厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器，中间水箱；短程硝化ＳＢＲ反应器，回流水箱；中间水箱连接短程硝化ＳＢＲ反应器，回流水箱连接厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器；厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器和短程硝化ＳＢＲ反应器内设有搅拌装置，厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器设有排水管；短程硝化ＳＢＲ内设有曝气装置；厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器中投放驯化好的有反硝化除磷功能的颗粒污泥，短程硝化ＳＢＲ反应器中投放驯化好的有短程硝化功能的颗粒污泥。本实用新型专利技术解决污水脱氮除磷效果不稳定、出水悬浮物含量高以及达标率较低的问题，用于低Ｃ／Ｎ废水处理。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高效的氮、磷污水处理装置，特别是一种用于教学实验的污水处理装置。
技术介绍
氮、磷污染引起的水体富营养化问题一直都是世界各国面临的主要问题之一，也 是水处理的难点和重点。传统的脱氮除磷机理中脱氮除磷必须分别由专性的反硝化菌和专 性的聚磷菌独立完成，且需要涉及硝化、反硝化、释磷、吸磷等多个生化过程。基于传统的 脱氮除磷理论开发出的污水处理工艺虽然取得了一些成果，但是还存在着一些弊端，主要 表现在(1)、硝化菌、反硝化菌和聚磷菌这三类微生物的生理习性及对环境条件的要求各 不相同，尤其是在污泥龄控制方面，成混合悬浮生长的这三种微生物无法在各自最佳的环 境下生长，因而无法最大程度的发挥各自的处理能力，使得处理效果变差，同时系统排泥难 以控制；(2)、由于生活污水C0D/TN低，反硝化菌和聚磷菌在对碳源的利用上存在着竞争； (3)、厌氧区硝酸盐含量的控制问题，更是目前同步除磷脱氮工艺需要研究和解决的一大难 题。由于厌氧区硝酸盐的存在，反硝化菌会与聚磷菌竞争污水中的有机基质，并优先于聚磷 菌利用这些有机基质进行反硝化；另一方面，硝酸盐的存在还会被部分聚磷菌利用作为电 子受体进行反硝化，从而影响其对有机物的发酵产酸作用；(4)、剩余污泥产量大。这些原因 都使得氮和磷的去除成为对立矛盾的方面，使出水氨氮、TN和TP去除不彻底，含氮、磷富营 养化污水处理效率低，处理时间长、能耗高，且脱氮除磷效果不稳定和达标率较低。为此，前 人也作了一些努力，如投加碳源和改变流程等，但是这些方法增加了能源的浪费。 反硝化聚磷菌理论的提出为脱氮除磷掀开了新的篇章，即以厌氧时合成的PHB为 内碳源，在缺氧段以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体，实现同步脱氮除磷。与传统的脱氮除磷 工艺相比可节省50% C0D消耗量，30X曝气量，50X剩余污泥产量。因此反硝化除磷工艺被 视为一种可持续污水处理新工艺。连续流双污泥脱氮除磷工艺根据反硝化除磷菌理论，综 合考虑了生物脱氮除磷对环境条件的要求，充分利用了反硝化菌和硝化菌的生理特征，而 提出来的一种改进工艺，解决了上述单级污泥工艺运行中存在的一些问题。然而该工艺由 于反应载体为絮状污泥，中间沉淀池泥水分离效果不理想，厌氧释磷后的污泥要回流到缺 氧区参与吸磷反应，不可避免的将污水中的部分氨氮一同汇流到缺氧区，而此部分氨氮由 于无法得到硝化而存在着出水中氨氮浓度高的缺点。要想去除剩余的氨氮需再加一个后曝 气池，因此该工艺存在着工艺流程复杂、基建和运行费用高的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一套以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥教学 试验装置。该试验装置借助两个串联的SBR反应器，分别培养反硝化除磷颗粒污泥和短程 硝化颗粒污泥，短程硝化颗粒污泥将氨氧化控制在N(V-N阶段，为反硝化聚磷菌(DPAO)提 供电子受体，反硝化除磷颗粒污泥以厌氧/缺氧方式运行，在厌氧段，原水中的有机物合成PHB储存在聚磷菌体内，为缺氧段反硝化贮存了碳源，即实现了 "一碳两用"，同时实现了以 N02—-N为电子受体的反硝化脱氮和吸磷。 基于传统A2N反硝化除磷脱氮工艺存在的问题，该装置变连续流双污泥系统为间 歇流颗粒污泥系统，简化了工艺流程，减少了一个中间沉淀池，也减少一套污泥回流系统和 排泥系统，降低了造价和运行费用，同时也增加了系统的处理能力和运行稳定性。同时将微 生物自絮凝原理应用于反应系统中，实现污泥颗粒化，充分发挥颗粒污泥沉速快、活性高、 结构密实、微生物浓度及容积负荷高等优点，简化出水的分离和净化过程，增大了处理水量 和排水比。 以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥教学实验装置，依次包括 原水管、进水水箱，进水阀，其特征在于还依次包括通过管路连接的厌氧/缺氧 SBR反应器，中间水箱；短程硝化SBR反应器，回流水箱；中间水箱连接短程硝化SBR反应 器，回流水箱连接厌氧/缺氧SBR反应器；厌氧/缺氧SBR反应器和短程硝化SBR反应器内 设有搅拌装置，厌氧/缺氧SBR反应器设有排水管；短程硝化SBR内设有曝气装置； 厌氧/缺氧SBR反应器中投放已经驯化好的具有反硝化除磷功能的颗粒污泥，短 程硝化SBR反应器中投放已经驯化好的具有短程硝化功能的颗粒污泥。 本技术的技术方案其特征在于 (1)颗粒污泥的短程硝化、厌氧放磷和缺氧吸磷等各子过程均在SBR反应器中完 成； (2)双污泥系统实验装置由原水管、进水水箱、中间水箱、泵、厌氧/缺氧SBR、短程 硝化SBR、回流水箱和排水管组成； (2)厌氧/缺氧SBR和短程硝化SBR内设有搅拌装置； (3)短程硝化SBR内设有曝气装置，以粘砂块为微孔曝气头，鼓风曝气； (4)上述厌氧/缺氧SBR和短程硝化SBR同时应用D0仪、0RP仪和pH计跟踪测量反应过程中溶解氧浓度、氧化还原电位值和pH值的变化。 本技术以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥实验装置运行的机理及过 程 本技术采用两个串联的SBR反应器，实现了氮、磷的同步高效去除，具体实现 的步骤如下 (1)在厌氧/缺氧SBR中采用瞬时进水方式向厌氧/缺氧SBR反应器中泵入生活 污水，同时进行搅拌，该阶段主要是完成C0D的去除、磷的释放和PHB的存储，厌氧释磷后， 沉淀，含氨氮和富磷的污水经中间水箱泵入短程硝化SBR反应器内； (2)短程硝化SBR中该反应装置中硝化部分是将氨氧化反应控制在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化，即所谓的短程硝化。来自厌氧/缺氧SBR反应器的含氨氮和富磷的污水在此发生剩余有机物进一步降解和短程硝化作用，氨氮被氧化成亚硝酸盐。短程硝化作用结束后，沉淀，进行泥水分离，上清液中含有富磷和亚硝酸盐。 (3)缺氧反硝化吸磷阶段短程硝化反应器的上清液经回流水箱泵入厌氧/缺氧SBR反应器中此阶段，DAP0利用上清液中的亚硝酸盐作为电子氧化细胞内的PHB从废水中吸磷，完成同步脱氮除磷，反应结束后，沉淀排水。 本技术特别适用于城市污水，尤其是碳、氮、磷比例失调的城市污水脱氮除磷4处理及C0D/N较低的污水处理。 本技术设计的以颗粒污泥为介质的短程反硝化除磷脱氮污水处理试验装置 与现有装置相比，具有下列优点 (1)该装置以颗粒污泥为介质，将微生物自絮凝原理应用于反应系统中，实现污泥 颗粒化，充分发挥颗粒污泥沉速快、活性高、结构密实、微生物浓度及容积负荷高等优点，简 化出水的分离和净化过程，增大了处理水量和排水比，可在一定程度上弥补传统絮状活性 污泥的不足。 (2)该装置变连续流双污泥系统为间歇流颗粒污泥系统，简化了工艺流程，降低了 基建成本和运行费用，从而增加了系统的处理能力和运行稳定性。 (3) C0D消耗量少。C0D最大程度地被DPA0在厌氧段用于PHB的合成，由于该工艺 的特殊布置，合成的PHB被DPA0同时用于完成反硝化和吸磷，通过"一碳两用"的方式实现 了系统的脱氮除磷； (4)节省供氧曝气的动力消耗。将短程硝化和反硝化除磷技术结合起来， 一方面短 程脱氮具有降低需氧量、减少碳源投加量、工艺流程短、反应效率提高、反应器容积縮小等 特点；另一方面，亚硝酸盐充当除磷的电子受体进行反硝化除磷，具有运行周期短、吸磷放 磷速率快等优点。 有益效果 应用本技术处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷的装置，依次包括原水管、进水水箱，进水阀，其特征在于：还依次包括通过管路连接的厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器，中间水箱；短程硝化ＳＢＲ反应器，回流水箱；中间水箱连接短程硝化ＳＢＲ反应器，回流水箱连接厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器；厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器和短程硝化ＳＢＲ反应器内设有搅拌装置，厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器设有排水管；短程硝化ＳＢＲ内设有曝气装置；　　　　厌氧／缺氧ＳＢＲ反应器中投放已经驯化好的具有反硝化除磷功能的颗粒污泥，短程硝化ＳＢＲ反应器中投放已经驯化好的具有短程硝化功能的颗粒污泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭永臻，吴蕾，王淑莹，马勇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]