[发明专利]污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置和方法

权利要求书

1.一种污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置，其特征在于：设有消化液水池(1)、A/O短程硝化池(2)、沉淀池(3)、中间水池(4)、厌氧氨氧化池(5)：

消化液水池通过A/O短程硝化池的进水泵(1.1)与A/O短程硝化池的作为缺氧区的第一格室相连通，该格室安装搅拌器(2.3)，A/O短程硝化池用上下交错设置过水孔的隔板(2.5)分成为5-10个格室；该格室底部设有曝气头(2.7)，曝气气泵(2.1)通过气体流量计(2.2)、空气调节阀(2.4)与曝气头连通；A/O短程硝化池通过出水管(2.6)与沉淀池(3)连通，沉淀池底部通过污泥回流泵(2.8)、污泥回流管(2.9)与硝化池缺氧区即第一格室连通，沉淀池设有中心管(3.1)，在中心管下方设有锥形反射板(3.4)；沉淀池自上而下设置取样阀门(3.2)，沉淀池上部通过水管(3.3)与中间水池(4)连通；

另外还设有厌氧氨氧化池(5)，该池设有圆柱体形水浴套(5.11)和圆筒形颗粒污泥床(5.10)，污泥床设在水浴套中间，污泥床上部设有三相分离器(5.7)和顶部密封板(5.6)，该分离器的上部与碱液瓶(5.2)、气体流量计(5.1)和排气管连通；污泥床上部上清液通过污泥床出水回流泵(5.16)进入到污泥床底部进行循环；所述水浴套上部设有穿孔吸水管(5.3)，该吸水管通过水浴循环泵(5.12)与设在下部的穿孔布水管(5.15)连通，水浴套上部还设有电加热器(5.4)、温度控制器(5.5)，水浴套底部设有放水阀(5.14)；中间水池通过厌氧氨氧化池的进水泵(5.17)与厌氧氨氧化池的颗粒污泥床底部连通，污泥床顶部溢出水通过出水管(5.9)排放，厌氧氨氧化池外部设有连通污泥床的数个取样阀(5.8)。

2.利用权利要求1所述的污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置进行脱氮的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)启动A/O短程硝化池：用城市污水厂的厌氧污泥消化液贮满消化液水池，同时将取自城市污水厂曝气池中的活性污泥注入到A/O短程硝化池，接种后的污泥浓度MLSS＝2.5～3.5kg MLSS/m³，而后启动曝气系统进行污泥消化液中高氨氮NH₄⁺-N的硝化反应，维持溶解氧DO＝0.5～1.5mg/L，进水pH值应在7.2～7.8之间，如果pH＜7.2，则投加NaHCO₃使pH值在上述范围内，同时维持进水NH₄⁺-N负荷ALR＝0.4～1.0kgNH₄⁺-N/m³d，通过保持pH值和ALR在上述范围内变化，使A/O短程硝化池中的平均游离氨FA浓度＞4mg/L，在上述条件下运行A/O短程硝化池，当出水亚硝酸氮NO₂^--N累积率大于50％，并且出水NH₄⁺-N∶NO₂^--N比值在1∶1时，A/O短程硝化得以实现和维持，具备了厌氧氨氧化池的进水水质要求；

2)启动厌氧氨氧化池：将A/O短程硝化池的剩余污泥和处理城市污水的氧化沟工艺中的活性污泥，按照2∶1的质量比投加到厌氧氨氧化池，接种后的污泥浓度MLSS＝10～15kg MLSS/m³，将厌氧氨氧化池水浴套的温度设定并控制在30℃，将A/O短程硝化池出水NH₄⁺-N与NO₂^--N浓度用自来水稀释到50～80mg/L之间，将稀释后的上述混合水按照30L/d的流量泵入到厌氧氨氧化池，同时开启厌氧氨氧化池出水回流泵，回流比为2∶1，当厌氧氨氧化池出水NH₄⁺-N与NO₂^--N浓度均小于15mg/L，厌氧氨氧化反应得以实现和维持；

3)A/O短程硝化池与厌氧氨氧化池分别完成启动后，自养生物脱氮系统串联运行：即消化液水池中的污泥消化液经进水泵进入到A/O短程硝化反应池的缺氧区，同时沉淀池中的污泥通过污泥回流泵按照50％的比例回流到缺氧区，而后缺氧区中的混合液进入到好氧曝气区完成短程硝化，A/O短程硝化池中混合液进入到沉淀池中进行泥水分离，上清液进入到中间水池中，中间水池中的硝化液含有NH₄⁺-N与NO₂^--N，其浓度比应控制在1∶1，为达到上述比例要求，当NH₄⁺-N/NO₂^--N＞1.1时，适当降低A/O短程硝化池的进水氨氮负荷直到该比例达到1∶1，而当NH₄⁺-N/NO₂^--N＜0.8时，适当提高A/O短程硝化池的进水氨氮负荷直到该比例达到1∶1，NH₄⁺-N/NO₂^--N比值为1∶1的硝化液经厌氧氨氧化池进水泵进入到厌氧氨氧化池中的颗粒污泥床区完成厌氧氨氧化反应；当厌氧氨氧化池总氮负荷达到1.0kg TN/m³d以上，而且系统出水中NH₄⁺-N与NO₂^--N去除率均大于85％，系统完成了污泥消化液的全程自养脱氮过程。