公布日：2024.02.02
申请日：2023.12.19
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，涉及污水处理技术领域，该方法基于由主流区和侧流区组成的系统实现，该系统还包括：旁侧流纯生物膜处理子系统，设在侧流区内；初次沉淀池和二次沉淀池，设在主流区内，初次沉淀池和二次沉淀池的出水端与旁侧流纯生物膜处理子系统连接，初次沉淀池和二次沉淀池中一部分出水进入旁侧流纯生物膜处理子系统中；厌氧区，设在主流区内，旁侧流纯生物膜处理子系统通过回水管向厌氧区排水；该方法从两个沉淀池中出水一部分进入到旁侧流纯生物膜处理子系统，这样硝态氮利用原水中的碳源进行异养反硝化脱氮，同时，利用氨氮和亚硝态氮进行厌氧氨氧化脱氮。
权利要求书
1.一种旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，其特征在于，该方法基于由主流区和侧流区组成的系统实现，该系统还包括：旁侧流纯生物膜处理子系统(13)，设置在所述侧流区内；初次沉淀池(1)和二次沉淀池(6)，均设置在所述主流区内，所述初次沉淀池(1)和所述二次沉淀池(6)的出水端与所述旁侧流纯生物膜处理子系统(13)连接，所述初次沉淀池(1)和所述二次沉淀池(6)中一部分出水进入到所述旁侧流纯生物膜处理子系统(13)中；厌氧区(3)，设置在所述主流区内，所述旁侧流纯生物膜处理子系统(13)通过回水管(15)向所述厌氧区(3)排水。
2.根据权利要求1所述旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，其特征在于，所述旁侧流纯生物膜处理子系统(13)设置有载体生物膜(14)，所述载体生物膜(14)的填充比小于66.7％。
3.根据权利要求1所述旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，其特征在于，所述主流区还包括缺氧区(4)和好氧区(5)，所述二次沉淀池(6)的底部经过污泥回流管(8)与所述厌氧区(3)连接，所述好氧区的末端通过硝化液回流管(7)与所述缺氧区(4)连接，所述二次沉淀池(6)的出水端设置有排水管(10)。
4.根据权利要求3所述旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，其特征在于，所述排水管(10)通过出水支管(11)与所述旁侧流纯生物膜处理子系统(13)连接。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，该方法从初次沉淀池和二次沉淀池中出水一部分进入到旁侧流纯生物膜处理子系统，这样硝态氮利用原水中的碳源进行异养反硝化脱氮，同时，在低C/N比环境下发生短程反硝化产生亚硝态氮，使载体生物膜上的厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝态氮进行厌氧氨氧化脱氮。
为了实现上述目的，本发明提供了一种旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，该方法基于由主流区和侧流区组成的系统实现，该系统还包括：
旁侧流纯生物膜处理子系统，设置在所述侧流区内；
初次沉淀池和二次沉淀池，均设置在所述主流区内，所述初次沉淀池和所述二次沉淀池的出水端与所述旁侧流纯生物膜处理子系统连接，所述初次沉淀池和所述二次沉淀池中一部分出水进入到所述旁侧流纯生物膜处理子系统中；
厌氧区，设置在所述主流区内，所述旁侧流纯生物膜处理子系统通过回水管向所述厌氧区排水。
可选地，所述旁侧流纯生物膜处理子系统设置有载体生物膜，所述载体生物膜的填充比小于66.7％。
可选地，所述主流区还包括缺氧区和好氧区，所述二次沉淀池的底部经过污泥回流管与所述厌氧区连接，所述好氧区的末端通过硝化液回流管与所述缺氧区连接，所述二次沉淀池的出水端设置有排水管。
可选地，所述排水管通过出水支管与所述旁侧流纯生物膜处理子系统连接。
本发明提供了一种旁侧流纯生物膜缺氧反硝化耦合厌氧氨氧化强化城市污水A2/O工艺脱氮除磷的方法，其有益效果在于：
1、该方法能够显著节省曝气量，传统城市污水处理厂基于活性污泥法的硝化反硝化工艺转化1gNH4+-N理论上消耗4.57gO2；本系统旁侧流处理可以完成部分厌氧氨氧化自养脱氮，因此一定比例的氨氮不需经过主流区工艺曝气转化为硝态氮，理论上消耗介于2.29-4.57gO2之间，能够有效降低污水处理厂的曝气能耗；
2、该方法能够节省碳源投加量，传统硝化反硝化工艺去除1gNO3--N理论上须提供2.86gCOD；本系统旁侧流处理过程实现部分厌氧氨氧化自养脱氮，导致一定比例的硝态氮无需碳源就可转化为氮气，同时硝态氮还原过程中转化为氮气不需要碳源，并且节省出来的对应碳源可进一步用于主流区去除总氮，所以本系统去除1gNH4+-N理论上可提供较低的碳源量，当原水中的有机物较少时，相对传统硝化反硝化工艺显著节省碳源投加量，如果原水有机物达到一定范围时时，甚至无需投加碳源；
3、该方法能够出现剩余的污泥产量降低，该系统的反应过程为部分自养脱氮，污泥产量有效降低，有利于降低污泥处置费用；
4、该系统的侧流区自养脱氮强鲁棒性，系统结合了基于旁侧流的短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化工艺，载体生物膜有效持留厌氧氨氧化菌，并且抗冲击能力好，工艺有较强的鲁棒性；
5、该系统的主流区自养脱氮贡献提升，侧流区能够高效实现厌氧氨氧化脱氮，其生物膜代谢过程中会不断脱落，脱落生物膜进入主流区后会强化自养脱氮的比例，进而提升主流区自养脱氮的能力；
6、该系统的工程适应性强，可以在已建成水厂进行升级改造简单，工艺简单灵活，系统管理操作较易实施，易于推广应用；对于新建污水处理厂，其相对传统的硝化反硝化工艺设计达到同样的脱氮负荷，布置工艺简单。
（发明人：李健伟;张树军;张亮;韩晓宇;王志彬;谷鹏超;蒋勇;彭永臻）
