[发明专利]污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，尤其涉及污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法

背景技术

污泥是污水处理厂在污水处理过程中的副产物，剩余污泥和初沉污泥在污泥消化池中进行消化时，在产甲烷的同时伴随着有机氮的氨化，并转移到污泥消化液中，使得污泥消化液成为典型的高氨氮、低CN比废水。虽然，污泥消化液的水量只占全厂的2%，但氨氮负荷占到了整个污水处理厂的15%～25%，如不进行单独处理而回流到主反应区，一方面增加了氨氮负荷增加，碳源不足的问题进一步突出；另一方面，为使得出水水质达标，必须增加曝气池的体积，延长硝化时间，投资成本显著增加。因此，开发合理的污泥消化液单独处理技术日益受到国内外研究学者的重视。

在脱氮方面，针对污泥消化液氨氮浓度高，C/N低的特点，半短程硝化接厌氧氨氧化脱氮可有效解决传统脱氮过程中碳源不足的问题。首先，半短程硝化技术仅需将一半的氨氮进行短程硝化，与传统硝化相比可节省62.5%的氧耗，减少30%～35%的污泥产量，降低了运行能耗；其次，厌氧氨氧化技术可在厌氧条件下直接将氨氮和亚硝态氮转化为氮气，不需曝气，不需外加有机碳源，污泥产量低，进一步节省了运行费用；最后，污泥消化液温度高，氨氮含量高，可稳定实现半短程硝化，其水质特点适合厌氧氨氧化工艺。

在除磷方面，反硝化除磷与传统厌氧/好氧除磷相比，在节省氧耗的同时降低了运行能耗；并且，反硝化除磷与厌氧氨氧化脱氮相结合进行脱氮除磷，可有效利用厌氧氨氧化过程产生的硝态氮，在实现消化液除磷的同时，可进一步的提高系统脱氮率。

发明内容

本发明的目的就是提供一种污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置和方法，针对污泥消化液高氨氮、高磷、低C/N的水质特点，在力求节能降耗、高效稳定的基础上，实现污泥消化液的脱氮除磷。通过游离氨FA抑制和溶解氧DO抑制逐渐将亚硝酸盐氧化菌NOB逐渐淘洗出去，实现半短程硝化；通过两级半短程硝化厌氧氨氧化SBR工艺，实现污泥消化液的脱氮；通过反硝化除磷过程实现回流液厌氧氨氧化出水中NO₃^--N的去除和污泥消化液中磷的吸收。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：污泥消化液半短程硝化厌氧氨氧化脱氮与反硝化除磷耦合系统的装置，其特征在于，包括原水水箱1、反硝化除磷SBR反应器2、第一调节水箱3、半短程硝化SBR反应器4、第二调节水箱5、厌氧氨氧化UASB反应器6、第三调节水箱7；其中所述原水水箱1通过第一进水泵2.1与反硝化除磷SBR反应器2相连接；反硝化除磷SBR反应器2第一出水阀2.9与第一调节水箱3相连接；第一调节水箱3通过第二进水泵4.1与半短程硝化SBR反应器4相连接；半短程硝化SBR反应器4第二出水阀4.9与第二调节水箱5相连接；第二调节水箱5通过第三进水泵6.1与厌氧氨氧化UASB反应器6相连接；厌氧氨氧化UASB反应器6第三出水阀6.4与第三调节水箱7相连接；第三调节水箱7通过第四进水泵2.11与反硝化除磷SBR反应器2相连接；

所述反硝化除磷SBR反应器2内置有第一搅拌浆2.3、第一气泵2.4、第一气体流量计2.6、第一曝气头2.7、、第一出水阀2.9、第一排泥口2.10；

所述半短程硝化SBR反应器4内置有第二搅拌浆4.3、第二气泵4.4、第二气体流量计4.6、第二曝气头4.7、第二出水阀4.9、第二排泥口4.10；

所述厌氧氨氧化UASB反应器6内置有三相分离器6.2、气体收集袋6.3、第三出水阀6.4。