[发明专利]一种城市生活污水高效除磷保留氮素的厌氧-好氧工艺调控方法

说明书

技术领域

本发明属于城市生活污水处理与资源化领域，具体涉及高效除磷及保留氮素的厌氧-好氧工艺调控方法。

背景技术

污水处理达标排放是缓解水环境危机的重要手段。我国污水处理厂主要采用以下三种处理工艺：即A²/O活性污泥法、氧化沟和SBR。A²/O工艺的预期目标是在去除有机污染的同时，使N、P也都得到生物深度去除。但是实际运行经验表明，由于反硝化脱氮和生物除磷都需要消耗碳源，存在碳源的争夺问题，而且，除磷菌与脱氮菌在溶解氧和泥龄方面都有差异，同时脱氮除磷效果并不理想。氧化沟工艺由于在沟内形成了缺氧和好氧交替的区域，有利于发生硝化和反硝化反应，虽然该工艺可以获得一定的脱氮效果，但也不能实现排放水一级A的标准。SBR工艺虽然可以通过控制曝气时间来实现有机物的去除、硝化、磷的吸收，通过控制曝气或搅拌强度来实现反应器内的厌氧缺氧状态，从而完成生物除磷和反硝化过程，但是该工艺与A²/O和氧化沟具有相同的缺点，即除磷菌与脱氮菌的生存竞争，因此，也很难实现排放水TN、P的一级A标准。已有的二级污水处理工艺改造工程，几乎都是在二级处理流程的基础上，补充深度处理工艺。即习惯性的将污水深度处理分级考虑，然后简单机械的组合起来，实现污水深度处理。工程实际运行表明，这样的升级改造不仅能耗、物耗大量浪费，而且处理效果也不甚理想。其根本原因就是各单元构筑物在相应的处理流程中所肩负的污染物的去除种类和负荷存在不合理、不经济甚或错误之处。因此，污水处理厂的升级改造工作应该从工艺流程的整体统筹考虑，明确和调整各处理单元的任务并优化其相应的有机负荷。从工艺技术来看，应结合污水处理厂现有的工艺流程和场地情况研发工艺简洁、易操作运行和维护的污水深度处理关键技术，实现排放水稳定高效达到一级A排放标准；从经济运行来看，应尽量减少曝气和药剂投加的能耗和物耗，实现低碳经济。

既然N、P不可能在一个反应器内同时深度去除，那么就应该在不同的反应器中分步实现。生物除磷由于不投加药剂，可以节省大量运行费用，而且在生物除磷的同时又可以去除有机物，因此可以强化生物除磷单元，实现磷和有机物的深度去除，这也完全符合低碳经济的目标。由于在生物除磷的同时也去除了大量有机物，在不投加碳源的前提下，脱氮单元的工艺就应该采用以自养脱氮工艺为核心的一系列脱氮工艺。20世纪90年代发现的厌氧氨氧化（ANAMMOX）现象为这一设想提供了可能性，为最终低碳高效处理生活污水提供了新的思路。

污水再生全流程，通过以厌氧-好氧除磷除有机物，后续自养脱氮工艺，实现城市生活污水的低碳、高效去除。污水再生全流程对A/O工艺提出了新的要求。由于后续自养脱氮单元，除生物同化作用少量吸收一部分磷素，基本无除磷功能，除磷完全依赖于A/O工艺，A/O除磷效果应达到或接近一级A水平。自养脱氮工艺不能同时耐受高COD与低氮素基质，A/O需在最大程度去除有机物的前提下，尽量多的保留水体中的氨氮，使之不转化，低损失。

但传统A/O除磷工艺运行时，并不针对氮素进行调控，往往氨氮损失超过50%，总氮损失超过40%，这对后续自养脱氮工艺极为不利，且反硝化的大量存在与厌氧区聚磷菌释磷争夺碳源，降低了除磷效率，一般传统A/O工艺运行时，除磷率维持在80%左右，难以进一步提高。鉴于此，在传统厌氧-好氧除磷工艺的基础上，提出高效除磷、低氮素损失的新型A/O除磷工艺，势在必行。

发明内容

本发明目的在于提供高效除磷、低氮素损失的厌氧-好氧工艺调控方法。

本发明是在常温条件下，以生活污水为基础用水，提出针对不同温度下的厌氧-好氧工艺调控参数，实现A/O工艺高效除磷、低氮素损失运行，其特征在于：

当温度在12-18℃时，控制进水有机负荷为0.4-0.6kgCOD/m³/d，厌氧区与好氧区停留时间比为1:4，好氧区按体积比1:1:1分为三个溶解氧梯度，分别为1.4-1.5、1.1-1.2、0.7-0.8mg/L，污泥浓度控制在2.0-3.0g/L，污泥回流比为40-50%，污泥龄为5-7d；

当温度在18-25℃时，控制进水有机负荷为0.5-0.7kgCOD/m³/d，厌氧区与好氧区停留时间比为1:3，好氧区按体积比1:1:1分为三个溶解氧梯度，分别为1.0-1.1、0.6-0.7、0.4-0.5mg/L，污泥浓度控制在2.5-3.5g/L，污泥回流比为30-40%，污泥龄为4-6d。

与现有启动亚硝化颗粒污泥方法相比，本发明具有以下有益效果：