[实用新型]A2/O-BAF工艺深度脱氮除磷实时控制装置

说明书

技术领域

A²/O-BAF工艺深度脱氮除磷实时控制装置，属于活性污泥法污水生物处理系统。

背景技术

氮磷等营养元素的过量排放是导致水体“富营养化”的重要原因，它给工农业生产和人民生活构成了严重威胁。A²/O作为最简单的同步脱氮除磷工艺，具有构造简单、HRT短、设计运行经验成熟、控制复杂性小和不易产生污泥膨胀等一系列优点，是我国城镇污水厂的主体工艺。然而，A²/O中的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上的矛盾，很难单一的生化系统中同时获得脱氮除磷的良好效果，阻碍着生物脱氮除磷技术的应用。BAF以其灵活的模块化设计、占地面积小、硝化效果稳定等优点越来越受到人们的青睐。但BAF存在工作周期短，反冲洗频率高，容易发生堵塞现象。另外，我国城镇污水天然存在C/N低，如何提高低C/N水质的处理效果，是摆在水处理工作者面前的一个重大而棘手的难题。

A²/O-BAF工艺集A²/O与BAF优势于一体，成功解决了传统生物脱氮除磷工艺中聚磷菌、反硝化菌与硝化菌的竞争性矛盾，通过缩短泥龄，将硝化过程从A²/O中分离出去，让BAF实现硝化；A²/O在短泥龄条件下运行，发挥其除磷和反硝化效果好的优点；BAF在长泥龄条件下运行，不但不影响系统的除磷效果，反而更有利于硝化效果的稳定和高效。A²/O-BAF工艺的前置反硝化构造，对反硝化聚磷菌(DPAOs)的生长及富集提供了有利环境；同时，A²/O-BAF工艺在低C/N水质条件下运行，有利于DPAOs成为优势菌种，DPAOs以硝酸盐氮为电子受体，以PHAs为电子供体，在完成反硝化脱氮的同时，也实现了除磷，实现了“一碳两用”，最大限度地缓解了城市污水处理中碳源缺乏的技术难题，同时还可节省30％的曝气量，减少50％的污泥产量，使处理水质稳定地达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种深度脱氮除磷的实时控制装置。针对传统污水生物脱氮除磷工艺的局限性，A²/O-BAF工艺集A²/O和BAF的优势于一体，A²/O的主要功能是除磷及反硝化脱氮；BAF的主要功能是完成硝化，BAF还为A²/O的缺氧区提供充足的电子受体，对反硝化除磷有利，反硝化除磷被认为是处理低C/N污水同步脱氮除磷的最有效方法之一。

本实用新型的机理为：污水和回流污泥首先进入A²/O的厌氧区，聚磷菌利用原水中的挥发性脂肪酸(VFAs)合成内碳源PHAs并贮存于体内，同时释放大量的磷；混合液进入缺氧区，同时进入的还有来自BAF的硝化液，反硝化菌以硝酸盐氮为电子受体，以可降解的COD为电子受体，反硝化脱氮，DPAOs以硝酸盐氮为电子受体，以PHAs为电子供体反硝化除磷；混合液进入好氧区，好氧区的主要功能是去除剩余的磷和少量的COD；混合液进入二沉池进行泥水分离，富含氨氮的上清液进入BAF，在硝化菌的作用下，氨氮被氧化为硝酸盐氮，BAF出水的一部分回流到缺氧区，另一部分排放。

A²/O-BAF深度脱氮除磷实时控制装置，主要由原水水箱(1)、A²/O反应器(2)、二沉池(3)、BAF反应器(4)和实时控制系统(5)构成，其特征在于，原水水箱(1)经蠕动泵(6)与厌氧区(7)连接，厌氧区(7)与缺氧区(8)连接，缺氧区(8)与好氧区(9)连接，好氧区(9)与二沉池(3)连接，二沉池(3)通过高压泵(10)与BAF(4)连接，BAF(4)通过蠕动泵(20)与缺氧区(8)连接，二沉池(3)底部污泥出口端经蠕动泵(19)与厌氧区(7)连接，剩余污泥从污泥排放口(23)排放，实时控制系统(5)由计算机(24)、过程控制器(25)、变频调速器(21)、(22)构成，BAF(4)与出水箱(11)连接，出水箱(11)中安装有DO传感器(12)、氨氮传感器(13)、硝态氮传感器(14)和总磷TP传感器(15)，所述传感器与计算机(24)连接，计算机(24)与控制器(25)连接，过程控制器(25)与变频调速器(21)、(22)连接；变频调速器(21)与气泵(18)连接，变频调速器(22)与蠕动泵(20)连接。