[发明专利]APO/生物接触氧化短程硝化耦合厌氧氨氧化自养脱氮三污泥装置及方法

权利要求书

1.A_PO/生物接触氧化短程硝化耦合厌氧氨氧化自养脱氮三污泥装置，其特征在于：

该装置包括原水水箱（1）、A_PO反应器厌氧区（3）、A_PO反应器好氧区（4）、斜板沉淀区(7)、生物接触氧化短程硝化反应区(8)、中间调节池（9）、厌氧氨氧化反应区（10）、实时控制箱（18）和计算机（19）；所述原水水箱（1）中原水通过进水泵（2）泵入A_PO反应器厌氧区（3）；所述A_PO反应器厌氧区（3）与好氧区（4）容积比为1.0～2.5；所述A_PO反应器好氧区（4）的出水进入斜板沉淀区（7），斜板沉淀区（7）出水一部分进入生物接触氧化短程硝化反应区（8），继而进入中间调节池（9），另一部分通过超越管线进水泵（16）泵入中间调节池（9）；所述中间调节池（9）中水流进入厌氧氨氧化反应区（10），整个系统出水由溢流喇叭口（11）流出；所述A_PO反应器的厌氧区（3）设有搅拌桨（5）；所述A_PO反应器的好氧区（4）和生物接触氧化短程硝化反应区（8）底部均设有曝气头（6），且各曝气头（6）分别流量计（14）相连，由鼓风机提供气体流量；所述斜板沉淀区（7）底部设有供排放剩余污泥和污泥回流的管道，回流污泥通过污泥回流泵（12）泵入A_PO反应器的厌氧区（3）的第一格室，剩余污泥通过排泥阀（13）排放；所述生物接触氧化短程硝化反应区（8）中填充悬浮填料，厌氧氨氧化反应区（10）中填充悬浮填料；所述实时控制箱（18）连接加热器（8.1）、DO传感器（8.2）、温度传感器（8.3）、NH₄⁺传感器（9.1）、NO₂^-传感器（9.2）、NO₃^-传感器（9.3）、超越管线进水泵（16）、生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的流量计（14）和计算机（19）；根据各传感器采集到的信号，通过计算机（19）输出，实时监测中间调节水池（9）中的NH₄⁺、NO₂^-、NO₃^-浓度以及生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的温度和DO浓度；

所述悬浮填料为圆柱状，尺寸为D25mm×10mm，中心有网格结构，密度为0.96g/cm³，孔隙率为95%，有效比表面积为500m²/m³。

2.应用权力要求1所述的A_PO/生物接触氧化短程硝化耦合厌氧氨氧化自养脱氮三污泥装置及方法，其特征在于包括以下步骤：

1）原水经进水泵（2）进入A_PO反应器的厌氧区（3），同步进入的还有来自斜板沉淀区（7）经污泥回流泵（12）送来的回流污泥，污泥回流比100%～200%，平均污泥浓度6000～10000mg/L，通过搅拌装置（5）充分混合反应；聚磷菌（PAOs）利用原水中的有机物合成内碳源（PHA）储存于细胞体内，同时释磷；

2）混合液随后进入A_PO反应器的好氧区（4），溶解氧DO在2.0～4.0mg/L，经过厌氧区未经降解的有机物进一步被氧化，同时PAOs以氧气为最终电子受体,以PHA为电子供体，发生好氧吸磷反应；A_PO反应器的厌氧区（3）与好氧区（4）的容积比为1.0～2.5，总水力停留时间为2.0～8.0h；

3）混合液经A_PO反应器的好氧区（4）进入斜板沉淀区（7），沉淀时间1.0～2.5h，通过调节超越管线进水泵的流量，将上清液按照1:1～1:1.3的流量比分别流入中间调节池（9）和生物接触氧化短程硝化反应区（8）；

4）生物接触氧化短程硝化反应区（8）中悬浮填料填充比为20%～70%，水力停留时间为0.5～2.0h，溶解氧DO在0.5～1.0mg/L；将氨氮氧化为亚硝态氮，随后流入中间调节池（9）；

5）中间调节池（9）中从斜板沉淀区超越过来的液体与从生物接触氧化短程硝化反应区（8）进入的液体按照1:1～1:1.3的比例混合，之后进入厌氧氨氧化反应区（10），悬浮填料填充比为20%～70%，在厌氧氨氧化菌的作用下进行自养脱氮反应，水力停留时间为0.5～2.0h，处理水由溢流喇叭口（11）排放；

6）生物接触氧化短程硝化反应区（8）和中间调节池（9）中设有实时监测设备，分别是DO传感器（8.2）、温度传感器（8.3）、NH₄⁺传感器（9.1）、NO₂^-传感器（9.2）、NO₃^-传感器（9.3），根据计算机（19）输出的各指标数值并结合加热器（8.1）、超越管线进水泵（16）和生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的流量计（14），及时的调整运行工况；

NH₄⁺传感器（9.1）和NO₂^-传感器（9.2）和NO₃^-传感器（9.3）在线采集中间调节池（9）中的氨氮浓度和亚硝态氮浓度，通过计算机（19）的输出，得到实时控制变量；当NH₄⁺质量浓度与NO₂^-质量浓度比例小于1:1时，通过增大超越管线进水泵（16）超越过来的液体流量来增大氨氮负荷，同时减少生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的曝气量来减少亚硝态氮的生成，以实现中间调节池（9）中氨氮和亚硝态氮的比例维持在1:1～1:1.3；当NH₄⁺浓度与NO₂^-浓度比例大于1:1.3时，通过降低超越管线进水泵（16）超越过来的液体流量来降低氨氮负荷，同时增大生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的曝气量来增大亚硝态氮的生成，以实现中间调节池（9）中氨氮和亚硝态氮的物质的量的比例维持在1:1～1:1.3；

生物接触氧化短程硝化反应区（8）中的加热器（8.1）、DO传感器（8.2）、温度传感器（8.3）实时监测反应区的DO和温度以保证DO维持在0.5mg/L，温度维持在25～30℃。