申请日2013.12.15
公开(公告)日2014.03.26
IPC分类号C02F3/28; C02F3/12
摘要
本发明公开了SBR利用污泥内碳源处理城市生活污水深度脱氮除磷的装置和方法。装置包括：污泥发酵罐、发酵液分离池、发酵液脱氮除磷池、碳源储备箱、城市污水箱、厌氧/好氧/缺氧SBR，其中污泥发酵罐为一密闭池体，设有搅拌器;厌氧/好氧/缺氧SBR为敞开池体，设有搅拌器、曝气装置。方法为：城市污水进入SBR反应器，一个周期内首先厌氧下聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷，接着好氧下硝化菌进行硝化反应、聚磷菌吸磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厌氧发酵产生的富含短链脂肪酸的发酵液进行反硝化，重复以上过程，去除城市污水中的氮、磷。本发明无需外加碳源，利用城市污水及发酵液中的碳源进行脱氮除磷，减低成本并使污泥减量。
权利要求书
1.SBR利用污泥内碳源处理城市生活 污水深度脱氮除磷的装置，其特征在 于设有污泥发酵罐(1)、发酵液分离池(2)、发酵液脱氮除磷池(3)、碳源储备 箱(4)、城市污水箱(5)、厌氧/好氧/缺氧SBR反应器(6);
所述污泥发酵罐(1)为一密闭池体，设有第一搅拌器(1.1)，第一pH探 头(1.2)，通过排泥管与发酵液分离池(2)连接;
所述发酵液分离池(2)通过排发酵液管与发酵液脱氮除磷池(3)连接;
所述发酵液脱氮除磷池(3)设有第二搅拌器(3.1)，通过排液管与碳源储 备箱(4)连接;
所述碳源储备箱(4)为一密闭箱体，通过第一进水泵(4.1)与厌氧/好氧/ 缺氧SBR反应器(6)连接;
所述城市污水箱(5)通过第二进水泵(5.1)与厌氧/好氧/缺氧SBR反应器 (6)连接;
所述厌氧/好氧/缺氧SBR反应器(6)为一敞开反应器，设有第二pH探头 (6.1)，溶解氧探头(6.2)，第三搅拌器(6.3)，通过空压机(6.4)、气体流量计 (6.5)、曝气头(6.6)组成的曝气系统对厌氧/好氧/缺氧SBR反应器进行充氧， 通过污泥管与污泥发酵罐(1)连接。
2.根据权利要求1所述装置进行深度脱氮除磷的方法，其特征在于包含以 下内容：
1)启动阶段：接种脱氮除磷污泥至厌氧/好氧/缺氧SBR反应器，控制污泥 浓度在1500-2500mg/L;将浓度为6000-8000mg/L的剩余污泥加入至污泥发酵罐 厌氧搅拌，控制发酵pH在9-10，温度25-30℃;
2)运行阶段：
污泥发酵罐：控制污泥停留时间SRT在6-8d，进泥浓度在6000-8000mg/L mg/L，发酵pH在9-10，温度在25-30℃，根据SRT排放发酵混合物至发酵液分 离池进行泥水分离，分离后的上层发酵液进入发酵液脱氮除磷池，根据发酵液脱 氮除磷池中氨氮和磷的含量，向其中投加镁盐和磷酸盐，使Mg：P：N摩尔比 =1.2：0.8：1以去除发酵液中的氨氮和磷，之后富含短链脂肪酸的发酵液进入碳 源储备箱中供厌氧/好氧/缺氧SBR反应器使用;
厌氧/好氧/缺氧SBR反应器：城市污水进入后，首先厌氧搅拌，接着好氧搅 拌，控制溶解氧浓度在2-4mg/L，然后停止曝气并将碳源储备箱中的发酵液输入 反应中继续搅拌，然后静置排水，最后闲置;控制排水比在0.4-0.6，反应器中污 泥浓度在1500-2500mg/L，污泥龄在10-15d，排出的污泥作为污泥发酵罐的污泥 来源。
说明书
SBR利用污泥内碳源处理城市生活污水深度脱氮除磷的装置和方法
技术领域
本发明涉及SBR利用污泥内碳源处理城市生活污水深度脱氮除磷的装置 和方法，属于污泥污水处理技术领域。
背景技术
传统的缺氧\厌氧\好氧SBR中，反硝化细菌优先利用碳源进行反硝化，待 厌氧时聚磷菌往往因碳源的缺乏释磷效果降低，也由此聚磷菌好氧吸磷受到 限制，此外好氧时硝化菌进行硝化反应，即NH4+-N被氧化成NO2--N、NO3--N， 出水中氨氮虽降低了，但TN依然很高，难以达到一级A标准，要想深度脱氮 除磷，需投加外碳源，这无疑增加了运行成本。
短链脂肪酸是生物脱氮除磷的优质碳源，污泥厌氧发酵时可产生大量的 短链脂肪酸，并且此短链脂肪酸用于污水处理工艺中能代替外加碳源去除污 水的氨氮和磷，然而伴随短链脂肪酸的生成，污泥发酵过程会释放较高浓度 的氨氮和磷，为避免增加工艺负荷，在使用发酵液作为碳源时，需去除其中 的氨氮和磷。
因此本发明通过后置反硝化利用已去除氨氮和磷的污泥发酵液碳源将氮 去除，下周期开始时反硝化菌不再和聚磷菌争夺碳源，聚磷菌便可利用城市 污水中的碳源进行释磷，最终达到既无需外加碳源又能深度脱氮除磷的目的。
发明内容
本发明的目的就是为提高低C/N/P生活污水脱氮效果，降低运行成本， 提出了SBR利用污泥内碳源处理城市污水深度脱氮除磷的装置和方法。该装 置和方法中城市污水进入厌氧/好氧/缺氧SBR反应器，一个周期内首先厌氧 下聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷，接着好氧下硝化菌进行硝化反应、 聚磷菌吸磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厌氧发酵产生的富含短链脂肪酸 的发酵液进行反硝化，重复以上过程，去除城市污水中的氮、磷。
本发明的目的是通过以下解决方案来解决的：SBR利用污泥内碳源处理城 市生活污水深度脱氮除磷的装置特征在于：设有污泥发酵罐1、发酵液分离池 2、发酵液脱氮除磷池3、碳源储备箱4、城市污水箱5、厌氧/好氧/缺氧SBR 反应器6。
所述污泥发酵罐1为一密闭池体，设有第一搅拌器1.1，第一pH探头1.2， 通过排泥管与发酵液分离池2连接;
所述发酵液分离池2通过排发酵液管与发酵液脱氮除磷池3连接;
所述发酵液脱氮除磷池3设有第二搅拌器3.1，通过排液管与碳源储备箱 4连接;
所述碳源储备箱4为一密闭箱体，通过第一进水泵4.1与厌氧/好氧/缺氧 SBR反应器6连接;
所述城市污水箱5通过第二进水泵5.1与厌氧/好氧/缺氧SBR反应器6连 接;
所述厌氧/好氧/缺氧SBR反应器6为一敞开反应器，设有第二pH探头 6.1，溶解氧探头6.2，第三搅拌器6.3，通过空压机6.4、气体流量计6.5、曝 气头6.6组成的曝气系统对厌氧/好氧/缺氧SBR反应器进行充氧，通过污泥管 与污泥发酵罐1连接。
城市污水、污泥在此装置中的处理流程为：SBR排放的剩余污泥进入污 泥发酵罐发酵，根据SRT排放发酵混合物至发酵液分离池进行泥水分离，分 离后的上层发酵液进入发酵液脱氮除磷池去除发酵液中的氨氮和磷，之后富 含短链脂肪酸的发酵液进入碳源储备箱中供厌氧/好氧/缺氧SBR反应器使用; 城市污水进入厌氧/好氧/缺氧SBR反应器，一个周期内首先厌氧下聚磷菌利 用原水中的碳源进行厌氧释磷，接着好氧下硝化菌进行硝化反应、聚磷菌吸 磷，最后缺氧下反硝化菌利用污泥厌氧发酵产生的富含短链脂肪酸的发酵液 进行反硝化。
SBR利用污泥内碳源处理城市生活污水深度脱氮除磷的方法，其特征在于 包括以下内容：
1)启动阶段：接种脱氮除磷污泥至SBR，控制污泥浓度在1500-2500mg/L; 将浓度为6000-8000mg/L的剩余污泥加入至污泥发酵罐厌氧搅拌，控制发酵 pH在9-10，温度25-30℃。
2)运行阶段：
污泥发酵罐：控制污泥停留时间SRT在6-8d，进泥浓度在6000-8000 mg/L mg/L，发酵pH在9-10，温度在25-30℃，根据SRT排放发酵混合物至 发酵液分离池进行泥水分离，分离后的上层发酵液进入发酵液脱氮除磷池， 根据发酵液脱氮除磷池中氨氮和磷的含量，向其中投加镁盐和磷酸盐，使Mg： P：N摩尔比=1.2：0.8：1以去除发酵液中的氨氮和磷，之后富含短链脂肪酸 的发酵液进入碳源储备箱中供厌氧/好氧/缺氧SBR反应器使用。
厌氧/好氧/缺氧SBR反应器：城市污水进入后，首先厌氧搅拌，接 着好氧搅拌，控制溶解氧浓度在2-4mg/L，然后停止曝气并将碳源储备箱中的 发酵液输入反应中继续搅拌，然后静置排水，最后闲置。控制排水比在0.4-0.6， 反应器中污泥浓度在1500-2500mg/L，污泥龄在10-15d，排出的污泥作为污泥 发酵罐的污泥来源。
本发明SBR利用污泥内碳源处理城市生活污水深度脱氮除磷的装置和方 法具有以下优点：
1)无外加碳源，利用污泥内碳源进行反硝化脱氮，降低了运行成本;
2)通过后置反硝化利用已去除氨氮和磷的污泥发酵液碳源将氮去除，下 周期开始时反硝化菌不再和聚磷菌争夺碳源，聚磷菌便可利用城市污水中的 碳源进行释磷;
3)厌氧/好氧/缺氧SBR反应器排放的污泥直接作为污泥发酵罐的污泥来 源，实现自身污泥碳源开发，同时污泥减量。
