申請(qǐng)日2013.12.15

　　公開(kāi)(公告)日2014.03.26

　　IPC分類號(hào)C02F3/28; C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活污水深度脫氮除磷的裝置和方法。裝置包括：污泥發(fā)酵罐、發(fā)酵液分離池、發(fā)酵液脫氮除磷池、碳源儲(chǔ)備箱、城市污水箱、厭氧/好氧/缺氧SBR，其中污泥發(fā)酵罐為一密閉池體，設(shè)有攪拌器;厭氧/好氧/缺氧SBR為敞開(kāi)池體，設(shè)有攪拌器、曝氣裝置。方法為：城市污水進(jìn)入SBR反應(yīng)器，一個(gè)周期內(nèi)首先厭氧下聚磷菌利用原水中的碳源進(jìn)行厭氧釋磷，接著好氧下硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)、聚磷菌吸磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的富含短鏈脂肪酸的發(fā)酵液進(jìn)行反硝化，重復(fù)以上過(guò)程，去除城市污水中的氮、磷。本發(fā)明無(wú)需外加碳源，利用城市污水及發(fā)酵液中的碳源進(jìn)行脫氮除磷，減低成本并使污泥減量。

　　權(quán)利要求書

　　1.SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活 污水深度脫氮除磷的裝置，其特征在 于設(shè)有污泥發(fā)酵罐(1)、發(fā)酵液分離池(2)、發(fā)酵液脫氮除磷池(3)、碳源儲(chǔ)備 箱(4)、城市污水箱(5)、厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器(6);

　　所述污泥發(fā)酵罐(1)為一密閉池體，設(shè)有第一攪拌器(1.1)，第一pH探 頭(1.2)，通過(guò)排泥管與發(fā)酵液分離池(2)連接;

　　所述發(fā)酵液分離池(2)通過(guò)排發(fā)酵液管與發(fā)酵液脫氮除磷池(3)連接;

　　所述發(fā)酵液脫氮除磷池(3)設(shè)有第二攪拌器(3.1)，通過(guò)排液管與碳源儲(chǔ) 備箱(4)連接;

　　所述碳源儲(chǔ)備箱(4)為一密閉箱體，通過(guò)第一進(jìn)水泵(4.1)與厭氧/好氧/ 缺氧SBR反應(yīng)器(6)連接;

　　所述城市污水箱(5)通過(guò)第二進(jìn)水泵(5.1)與厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器 (6)連接;

　　所述厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器(6)為一敞開(kāi)反應(yīng)器，設(shè)有第二pH探頭 (6.1)，溶解氧探頭(6.2)，第三攪拌器(6.3)，通過(guò)空壓機(jī)(6.4)、氣體流量計(jì) (6.5)、曝氣頭(6.6)組成的曝氣系統(tǒng)對(duì)厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器進(jìn)行充氧， 通過(guò)污泥管與污泥發(fā)酵罐(1)連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行深度脫氮除磷的方法，其特征在于包含以 下內(nèi)容：

　　1)啟動(dòng)階段：接種脫氮除磷污泥至厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器，控制污泥 濃度在1500-2500mg/L;將濃度為6000-8000mg/L的剩余污泥加入至污泥發(fā)酵罐 厭氧攪拌，控制發(fā)酵pH在9-10，溫度25-30℃;

　　2)運(yùn)行階段：

　　污泥發(fā)酵罐：控制污泥停留時(shí)間SRT在6-8d，進(jìn)泥濃度在6000-8000mg/L mg/L，發(fā)酵pH在9-10，溫度在25-30℃，根據(jù)SRT排放發(fā)酵混合物至發(fā)酵液分 離池進(jìn)行泥水分離，分離后的上層發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵液脫氮除磷池，根據(jù)發(fā)酵液脫 氮除磷池中氨氮和磷的含量，向其中投加鎂鹽和磷酸鹽，使Mg：P：N摩爾比 =1.2：0.8：1以去除發(fā)酵液中的氨氮和磷，之后富含短鏈脂肪酸的發(fā)酵液進(jìn)入碳 源儲(chǔ)備箱中供厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器使用;

　　厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器：城市污水進(jìn)入后，首先厭氧攪拌，接著好氧攪 拌，控制溶解氧濃度在2-4mg/L，然后停止曝氣并將碳源儲(chǔ)備箱中的發(fā)酵液輸入 反應(yīng)中繼續(xù)攪拌，然后靜置排水，最后閑置;控制排水比在0.4-0.6，反應(yīng)器中污 泥濃度在1500-2500mg/L，污泥齡在10-15d，排出的污泥作為污泥發(fā)酵罐的污泥 來(lái)源。

　　說(shuō)明書

　　SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活污水深度脫氮除磷的裝置和方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活污水深度脫氮除磷的裝置 和方法，屬于污泥污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　傳統(tǒng)的缺氧\厭氧\好氧SBR中，反硝化細(xì)菌優(yōu)先利用碳源進(jìn)行反硝化，待 厭氧時(shí)聚磷菌往往因碳源的缺乏釋磷效果降低，也由此聚磷菌好氧吸磷受到 限制，此外好氧時(shí)硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)，即NH4+-N被氧化成NO2--N、NO3--N， 出水中氨氮雖降低了，但TN依然很高，難以達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，要想深度脫氮 除磷，需投加外碳源，這無(wú)疑增加了運(yùn)行成本。

　　短鏈脂肪酸是生物脫氮除磷的優(yōu)質(zhì)碳源，污泥厭氧發(fā)酵時(shí)可產(chǎn)生大量的 短鏈脂肪酸，并且此短鏈脂肪酸用于污水處理工藝中能代替外加碳源去除污 水的氨氮和磷，然而伴隨短鏈脂肪酸的生成，污泥發(fā)酵過(guò)程會(huì)釋放較高濃度 的氨氮和磷，為避免增加工藝負(fù)荷，在使用發(fā)酵液作為碳源時(shí)，需去除其中 的氨氮和磷。

　　因此本發(fā)明通過(guò)后置反硝化利用已去除氨氮和磷的污泥發(fā)酵液碳源將氮 去除，下周期開(kāi)始時(shí)反硝化菌不再和聚磷菌爭(zhēng)奪碳源，聚磷菌便可利用城市 污水中的碳源進(jìn)行釋磷，最終達(dá)到既無(wú)需外加碳源又能深度脫氮除磷的目的。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的就是為提高低C/N/P生活污水脫氮效果，降低運(yùn)行成本， 提出了SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市污水深度脫氮除磷的裝置和方法。該裝 置和方法中城市污水進(jìn)入?yún)捬?好氧/缺氧SBR反應(yīng)器，一個(gè)周期內(nèi)首先厭氧 下聚磷菌利用原水中的碳源進(jìn)行厭氧釋磷，接著好氧下硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)、 聚磷菌吸磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的富含短鏈脂肪酸 的發(fā)酵液進(jìn)行反硝化，重復(fù)以上過(guò)程，去除城市污水中的氮、磷。

　　本發(fā)明的目的是通過(guò)以下解決方案來(lái)解決的：SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城 市生活污水深度脫氮除磷的裝置特征在于：設(shè)有污泥發(fā)酵罐1、發(fā)酵液分離池 2、發(fā)酵液脫氮除磷池3、碳源儲(chǔ)備箱4、城市污水箱5、厭氧/好氧/缺氧SBR 反應(yīng)器6。

　　所述污泥發(fā)酵罐1為一密閉池體，設(shè)有第一攪拌器1.1，第一pH探頭1.2， 通過(guò)排泥管與發(fā)酵液分離池2連接;

　　所述發(fā)酵液分離池2通過(guò)排發(fā)酵液管與發(fā)酵液脫氮除磷池3連接;

　　所述發(fā)酵液脫氮除磷池3設(shè)有第二攪拌器3.1，通過(guò)排液管與碳源儲(chǔ)備箱 4連接;

　　所述碳源儲(chǔ)備箱4為一密閉箱體，通過(guò)第一進(jìn)水泵4.1與厭氧/好氧/缺氧 SBR反應(yīng)器6連接;

　　所述城市污水箱5通過(guò)第二進(jìn)水泵5.1與厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器6連 接;

　　所述厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器6為一敞開(kāi)反應(yīng)器，設(shè)有第二pH探頭 6.1，溶解氧探頭6.2，第三攪拌器6.3，通過(guò)空壓機(jī)6.4、氣體流量計(jì)6.5、曝 氣頭6.6組成的曝氣系統(tǒng)對(duì)厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器進(jìn)行充氧，通過(guò)污泥管 與污泥發(fā)酵罐1連接。

　　城市污水、污泥在此裝置中的處理流程為：SBR排放的剩余污泥進(jìn)入污 泥發(fā)酵罐發(fā)酵，根據(jù)SRT排放發(fā)酵混合物至發(fā)酵液分離池進(jìn)行泥水分離，分 離后的上層發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵液脫氮除磷池去除發(fā)酵液中的氨氮和磷，之后富 含短鏈脂肪酸的發(fā)酵液進(jìn)入碳源儲(chǔ)備箱中供厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器使用; 城市污水進(jìn)入?yún)捬?好氧/缺氧SBR反應(yīng)器，一個(gè)周期內(nèi)首先厭氧下聚磷菌利 用原水中的碳源進(jìn)行厭氧釋磷，接著好氧下硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)、聚磷菌吸 磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的富含短鏈脂肪酸的發(fā)酵液 進(jìn)行反硝化。

　　SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活污水深度脫氮除磷的方法，其特征在于 包括以下內(nèi)容：

　　1)啟動(dòng)階段：接種脫氮除磷污泥至SBR，控制污泥濃度在1500-2500mg/L; 將濃度為6000-8000mg/L的剩余污泥加入至污泥發(fā)酵罐厭氧攪拌，控制發(fā)酵 pH在9-10，溫度25-30℃。

　　2)運(yùn)行階段：

　　污泥發(fā)酵罐：控制污泥停留時(shí)間SRT在6-8d，進(jìn)泥濃度在6000-8000 mg/L mg/L，發(fā)酵pH在9-10，溫度在25-30℃，根據(jù)SRT排放發(fā)酵混合物至 發(fā)酵液分離池進(jìn)行泥水分離，分離后的上層發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵液脫氮除磷池， 根據(jù)發(fā)酵液脫氮除磷池中氨氮和磷的含量，向其中投加鎂鹽和磷酸鹽，使Mg： P：N摩爾比=1.2：0.8：1以去除發(fā)酵液中的氨氮和磷，之后富含短鏈脂肪酸 的發(fā)酵液進(jìn)入碳源儲(chǔ)備箱中供厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器使用。

　　厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器：城市污水進(jìn)入后，首先厭氧攪拌，接 著好氧攪拌，控制溶解氧濃度在2-4mg/L，然后停止曝氣并將碳源儲(chǔ)備箱中的 發(fā)酵液輸入反應(yīng)中繼續(xù)攪拌，然后靜置排水，最后閑置�？刂婆潘�比在0.4-0.6， 反應(yīng)器中污泥濃度在1500-2500mg/L，污泥齡在10-15d，排出的污泥作為污泥 發(fā)酵罐的污泥來(lái)源。

　　本發(fā)明SBR利用污泥內(nèi)碳源處理城市生活污水深度脫氮除磷的裝置和方 法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)無(wú)外加碳源，利用污泥內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化脫氮，降低了運(yùn)行成本;

　　2)通過(guò)后置反硝化利用已去除氨氮和磷的污泥發(fā)酵液碳源將氮去除，下 周期開(kāi)始時(shí)反硝化菌不再和聚磷菌爭(zhēng)奪碳源，聚磷菌便可利用城市污水中的 碳源進(jìn)行釋磷;

　　3)厭氧/好氧/缺氧SBR反應(yīng)器排放的污泥直接作為污泥發(fā)酵罐的污泥來(lái) 源，實(shí)現(xiàn)自身污泥碳源開(kāi)發(fā)，同時(shí)污泥減量。