[发明专利]一种强化反硝化除磷功能的低碳源污水处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种强化反硝化除磷功能的低碳源污水处理系统及运行方式，适用于城镇低碳源生活污水同步脱氮除磷。

背景技术

伴随着“城镇化”的形成和发展，越来越多的氮磷营养物质通过城市污水进入附近水体，再加上农田径流引入水体的化肥残留物和牲畜粪便，水体富营养化问题日渐突出。而同步生物脱氮除磷污水处理系统存在的有机碳源竞争、污泥龄矛盾等，致使城市污水处理厂很难同时获得优异的除磷脱氮效果。尤其在一些南方城市，其生活污水平均COD浓度不高于200mg/L，而氮、磷浓度相对较高，COD/TN通常在5以下，COD/TP则低于35，对于这种低碳源城市生活污水，要保证同时脱氮除磷效果就更加困难。如何高效、低成本地实现低碳源城市污水的同步除磷脱氮，已成为该领域不得不面对的技术难题。

目前已有关于低碳源污水的强化同步除磷脱氮的研究报道，如针对传统脱氮除磷工艺在处理低碳源污水存在的有机碳源存在无效氧化而开发的低溶解氧分步进水技术，针对反硝化菌和聚磷菌之间的碳源竞争和污泥龄矛盾问题而设计的侧流除磷以及基于氮的不同转化途径上开发的各种脱氮新工艺：短程硝化反硝化，同时硝化反硝化、厌氧氨氧化和反硝化吸磷。

但上述这些工艺技术还存在缺陷，主要有以下几个方面的问题：（1）厌氧段后有大量上周期残留的硝态氮，影响释磷菌释磷。（2）分步进水能合理的分配水中有限碳源，但是会导致系统操作复杂。（3）脱氮新工艺对运行工况条件要求苛刻，较难实现。（4）侧流除磷的外循环污泥为好氧吸磷污泥，带有较多硝酸盐和溶解氧，不利于厌氧释磷。而且系统对回流的释磷菌的胞内碳源利用率也不是很高。此外，目前鲜有将几个技术联合一起提高系统脱氮除磷效能的研究报道。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种强化反硝化除磷功能的低碳源污水处理系统及方法。

本发明的技术方案如下：

一种强化反硝化除磷功能的低碳源污水处理系统，所述系统由SBR主反应池、一个污泥酸化水解池A以及厌氧释磷池B和化学除磷池C构成；

所述SBR主反应池的进水管由SBR主反应池的上部接入，出水管由下部接出，并从SBR主反应池的底部接出两根管与释磷池B相连，分别是外循环污泥管和外循环污泥回流管；从化学除磷池C接出一条除磷上清液回流管到SBR主反应池，在SBR主反应池内设置两套曝气装置，采用前置缺氧—进水—厌氧—微好氧—好氧—沉淀排水运行方式；SBR主反应池通过剩余污泥管与污泥酸化水解池A相连。

所述污泥酸化水解池A通过污泥消化液管与释磷池B相连，释磷池B和化学除磷池C从上部分别接入厌氧释磷池B污水管和化学除磷药剂管，并在两个池子之间接有相互连通的排水管；化学除磷池C下接出一条化学污泥管，在不排化学污泥的时，化学排泥管通过阀门关闭，只有在从化学除磷池C排除化学污泥时，才将化学排泥管的阀门打开进行排泥。

利用上述系统进行低碳源污水处理方法，SBR主反应池采用前置缺氧段—进水—厌氧段—微好氧段—好氧段—沉淀排水的运行方式。总体来说，该方法是在SBR主反应器沉淀排水后，将厌氧释磷池B中的释磷污泥通过外循环污泥回流管回流到SBR主反应池，此时搅拌机开始搅拌，反硝化吸磷结束后再将部分污泥外循环到释磷池B进行释磷，外碳源为污泥酸化水解池A酸化水解液与污水的混合液；同时SBR主反应器开始进水并进行厌氧搅拌，厌氧段结束后第一组曝气机开始曝气，系统进入微好氧段。好氧段第二组曝气机开始曝气。最后沉淀排水。而外循环污泥经过释磷后沉淀，上清液排入旁边的化学除磷池C进行化学除磷，化学除磷上清液回流至主体反应池好氧段进行下一步的处理，污泥回流到下一周期的前置缺氧段。

该方法具体步骤如下：

① 前置缺氧：上周期排水结束后，让释磷池B中的释完磷的外循环污泥回流到SBR主反应池，搅拌，使回流污泥充分混合，直至SBR主反应池开始沉淀排水时停止搅拌；此时空压机处于关闭状态，整个SBR主反应池中的混合液处于缺氧状态，进行反硝化吸磷，前置缺氧时间为30min-40min；反硝化吸磷结束后，将一部分污泥由外循环排至释磷池B；

② 进水：根据设定进水量设定进水时间，即进水量= 进水流量×进水时间，在厌氧段开始时将污水经进水管抽入SBR主反应池，沉淀排水时，停止进水，整个进水时间为厌氧段和微好氧段时间之和；

③ 厌氧：开启搅拌器进行厌氧搅拌，使整个SBR主反应池中的混合液处于厌氧状态，厌氧时间为30min-40min；