公布日：2022.07.05
申请日：2022.04.19
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法与系统，属于污水处理技术领域。其包括依次排布的厌氧池、自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池及沉淀池；厌氧池底部连接有超越管路，超越管路的另一端连接在缺氧池进水端；沉淀池和厌氧池之间连接有污泥回流管路，污泥从沉淀池回流至厌氧池；本发明通过将自养脱氮CANON工艺、短程硝化‑厌氧氨氧化工艺、内源反硝化除磷工艺相结合，具有脱氮效果优、硝化效果优、运行稳定及占地省等优点。
权利要求书
1.一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a、将待处理污水通入厌氧池，通过厌氧池主要进行活性污泥内碳源的合成及磷素释放，厌氧池HRT为1-2h；b、厌氧池出水一部分进入连接在其后的自养池，在自养池中投加悬浮载体，控制DO为0.2-0.5mg/L，通过污泥中悬浮生长的亚硝化菌，以及悬浮载体上附着生长的亚硝化菌和厌氧氨氧化菌分别进行短程硝化和厌氧氨氧化反应，完成部分NH4+-N和TN的去除，同时产生少量硝氮，污泥中的聚磷菌在此条件下进行生物除磷反应；c、自养池出水进入连接在其后的短程硝化池，在短程硝化池中投加悬浮载体，控制DO为2mg/L，通过污泥及悬浮载体中的亚硝化菌进行短程硝化反应，将NH4+-N转化成NO2--N，此阶段亚氮积累率＞80%，同时污泥中的聚磷菌进行好氧吸磷反应；d、短程硝化池出水进入连接在其后的缺氧池，同时与厌氧池连接的超越管路携带的部分混合液一起进入缺氧池，所述的厌氧池到缺氧池的超越比为10-40%，向缺氧池提供富含内碳源的反硝化除磷菌和NH4+-N，缺氧池投加悬浮载体，悬浮载体上附着生长的厌氧氨氧化菌进行NH4+-N和NO2--N的去除，并生成少量NO3--N，污泥中的反硝化除磷菌发生反硝化除磷反应，进行NO3--N和磷酸盐的去除；e、缺氧池出水进入连接在其后的好氧池，控制DO为2-4mg/L，通过污泥和悬浮载体中的硝化细菌进行剩余NH4+-N的去除，保证出水NH4+-N的稳定达标；所述的自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池投加的悬浮载体有效比表面积≥620m2/m3，空隙率＞90%，30%≤填充率＜67%，其中，自养池和缺氧池中悬浮载体密度为0.97-1.03g/cm3，短程硝化池和好氧池中悬浮载体密度为0.94-0.97g/cm3；f、好氧池出水进入沉淀池，进行泥水分离，沉淀池上清液从上部排出系统，控制污泥回流比为50%-100%，将沉淀池底部部分污泥回流至厌氧池，其余污泥作为剩余污泥排放；所述的厌氧池的HRT为1-2h；自养池HRT为2-4h，短程硝化池HRT为1-2h，缺氧池HRT为2-4h，好氧池HRT为0.5-1h。
2.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于：当短程硝化池亚氮积累率低于80%时，向短程硝化池投加浓度为6mg/L的盐酸羟胺溶液，当亚氮积累率连续3天高于80%时则停止投加。
3.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于：调节沉淀池的剩余污泥排放量，将污泥SRT控制在10-25d。
4.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于：在自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池的出水端均设置有拦截筛网。
5.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于：所述的自养池、短程硝化池、好氧池内部均设置有曝气管路，在所述的厌氧池、缺氧池安装有潜水搅拌器。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其对现有AOA污水处理工艺进行重新设计，硝化由CANON、短程硝化和好氧IFAS区共同保证，脱氮由CANON、短程硝化耦合厌氧氨氧化、内源反硝化共同承担，该方法作为一个整体，具有脱氮效果优、硝化效果优、运行稳定及占地省等优点。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
a、将待处理污水通入厌氧池，通过厌氧池主要进行活性污泥内碳源的合成及磷素释放，厌氧池HRT为1-2h；
b、厌氧池出水一部分进入连接在其后的自养池，在自养池中投加悬浮载体，控制DO为0.2-0.5mg/L，通过污泥中悬浮生长的亚硝化菌，以及悬浮载体上附着生长的亚硝化菌和厌氧氨氧化菌分别进行短程硝化和厌氧氨氧化反应，完成部分NH4+-N和TN的去除，同时产生少量硝氮，污泥中的反硝化除磷菌在此条件下进行反硝化除磷反应；
c、自养池出水进入连接在其后的短程硝化池，在短程硝化池中投加悬浮载体，控制DO为2mg/L，通过污泥及悬浮载体中的亚硝化菌进行短程硝化反应，将NH4+-N转化成NO2--N，此阶段亚氮积累率＞80％，同时污泥中的聚磷菌进行好氧吸磷反应；
d、短程硝化池出水进入连接在其后的缺氧池，同时与厌氧池连接的超越管路携带的部分混合液一起进入缺氧池，所述的厌氧池到缺氧池的超越比为10-40％，向缺氧池提供富含内碳源的反硝化除磷菌和NH4+-N，缺氧池投加悬浮载体，悬浮载体上附着生长的厌氧氨氧化菌进行NH4+-N和NO2--N的去除，并生成少量NO3--N，污泥中的反硝化除磷菌发生反硝化除磷反应，进行NO3--N和磷酸盐的去除；
e、缺氧池出水进入连接在其后的好氧池，控制DO为2-6mg/L，通过污泥和悬浮载体中的硝化细菌进行剩余NH4+-N的去除，保证出水NH4+-N的稳定达标；
所述的自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池投加的悬浮载体有效比表面积≥620m2/m3，空隙率＞90％，30％≤填充率＜67％，其中，自养池和缺氧池中悬浮载体密度为0.97-1.03g/cm3，短程硝化池和好氧池中悬浮载体密度为0.94-0.97g/cm3；
f、好氧池出水进入沉淀池，进行泥水分离，沉淀池上清液从上部排出系统，控制污泥回流比为50％-100％，将沉淀池底部部分污泥回流至厌氧池，其余污泥作为剩余污泥排放。
作为本发明的一个优选方案，向短程硝化池投加盐酸羟胺溶液，根据进水流量，调节羟胺溶液浓度和投加流量，控制短程硝化池盐酸羟胺进水浓度为5-30mg/L，当短程硝化池亚氮积累率低于80％时，连续投加羟胺溶液，当亚氮积累率连续3天高于80％时则停止投加。
作为本发明的另一个优选方案，调节沉淀池的剩余污泥排放量，将污泥SRT控制在10-25d。
进一步优选，在自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池的出水端均设置有拦截筛网。
优选的，所述的自养池、短程硝化池、好氧池内部均设置有曝气管路。
上述方案中，所述的自养池中投加挂膜成熟的CANON悬浮载体；所述的缺氧池中投加挂膜成熟的ANAMMOX悬浮载体；所述的好氧池中投加未挂膜悬浮载体。
本发明的另一目的在于提供一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理系统，一种基于MBBR的自养脱氮强化AOA水处理系统，其特征在于：其包括依次排布的厌氧池、自养池、短程硝化池、缺氧池、好氧池及沉淀池；
所述的厌氧池和自养池之间的管路上连接有超越管路，所述的超越管路的另一端连接在所述的短程硝化池和缺氧池之间的管路上；
所述的沉淀池和厌氧池之间连接有污泥回流管路，污泥从沉淀池回流至厌氧池；
所述的厌氧池用于对活性污泥内碳源的合成及磷素进行释放，所述的厌氧区的HRT为1-2h；
自养池HRT为2-4h，短程硝化池HRT为1-2h，缺氧池HRT为2-4h，好氧池HRT为0.5-1h。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
1)硝化效果优，系统硝化由自养池、短程硝化池和好氧池共同保证，氨氮去除率可达95％以上，出水氨氮可≤0.5mg/L；
2)脱氮效果好，脱氮由CANON、短程硝化耦合厌氧氨氧化、内源反硝化共同承担，可实现更高的脱氮效率，优化调整后出水TN可≤5mg/L；
3)运行稳定，针对泥膜复合MBBR形式的短程硝化，通过试验验证了最佳盐酸羟胺投加浓度，保证了系统的稳定运行；
4)占地省，厌氧氨氧化工艺脱氮负荷高，且采用MBBR形式可进一步提高功能菌群的富集效率，负荷更高，相比传统硝化反硝化工艺，占地可节省60％以上，系统设计HRT最低仅为6.5h。
（发明人：徐康康;韩文杰;刘建忠;赵凌轩;王立法;周家中;杨忠启;孙志富;吴迪）
