[发明专利]连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水生物处理领域，尤其涉及一种连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法。

背景技术

改革开放后，我国经济持续快速发展，居民生活水平不断提高，生活污水的产生量也逐年增加，排入水体的污染物对环境造成了的巨大影响，国内各湖泊和淡水河流不同程度地出现了富营养化现象。为解决城市污水对环境的影响，我国各城市进行了污水处理厂的大规模建造，将污水处理达标之后排放水体，缓解环境压力。但是目前国内污水处理厂普遍采用传统的硝化反硝化处理工艺进行氮素的脱除，由于污水中自身的可生物降解有机质不足以提供足够的碳源进行反硝化，在污水处理过程中普遍投加乙醇、甲醇等外碳源，增加了运行费用，同时传统的曝气环节缺乏过程控制，耗费大量能源。随着国家对排放标准的进一步提高，传统工艺的弊端进一步显现，在新的形势下亟需开发节能高效的新污水处理工艺。

厌氧氨氧化菌的发现为污水处理领域的技术改革指明了方向，厌氧氨氧化工艺与传统脱氮工艺相比存在显著优势：(1)与传统工艺相比节约60％曝气量；(2)以自养方式脱氮，不需要投加外碳源，节省费用并避免二次污染；(3)厌氧氨氧化工艺多采用颗粒污泥和生物膜的形式运行，水力停留时间短，处理负荷高，工艺占地面积小。

目前关于厌氧氨氧化污水脱氮工艺的研究，主要有以下几个特点：(1)高氨氮研究相对比较成熟，实际工程应用也比较多；(2)低氨氮污水的厌氧氨氧化工艺研究逐渐引起各国研究人员重视，相关研究逐渐增多，但实际应用几乎没有；(3)低氨氮厌氧氨氧化工艺研究的主要难点在于短程硝化的实现和稳定维持；(4)低氨氮污水尤其是城市生活污水存在水量大、水质波动大、冬季水温较低的特点，一定程度也限制了厌氧氨氧化在城市污水处理领域的应用。

因而，现阶段需要解决的一个技术问题是：如何开发一种可靠的措施，以解决现存技术中存在的问题。连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化系统，通过在线监测及反馈系统实现好氧段的低氧曝气，实现短程的稳定维持，然后通过生物膜厌氧氨氧化作用大幅降低总氮，并结合分段进水利用原水中的碳源将厌氧氨氧化产生的硝态氮进一步地反硝化，最终实现城市污水的高标准、高效率、低能耗的处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法，将短程硝化和厌氧氨氧化应用于连续流城市污水处理，实现城市污水的低耗高效处理。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统，通过在线监测及反馈系统控制该工艺好氧段维持低氧状态实现稳定的短程硝化，在缺氧段放置固定式海绵填料利于厌氧氨氧化菌挂膜长期持留，通过分段进水的形式利用原水中的碳源将厌氧氨氧化产生的硝态氮进一步反硝化掉，最终实现短程硝化/厌氧氨氧化在该系统的高效稳定运行。

该工艺包括原水水箱、连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器、在线监测及反馈系统、竖流式沉淀池；其中所述原水水箱通过三个进水泵与连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器的三个缺氧段相连；所述连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器内部共分为15个格室，15个格室依次为缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格-缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格-缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格，泥水混合液以推流方式依次通过各格室，在好氧格内实现半短程硝化，在缺氧格中实现厌氧氨氧化和反硝化；所述连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器缺氧格内设置固定式海绵填料；所述连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器的泥水混合液以重力流进入竖流式沉淀池；所述竖流式沉淀池内进行泥水分离，上清液通过出水口排出系统，底部活性污泥一部分回流至连续流分段进水短程反硝化/厌氧氨氧化反应器的第一格，一部分以剩余污泥的形式排出系统。

进一步地，所述的连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统，其特征在于，所述原水水箱为封闭箱体，设有溢流管和放空管。

进一步地，所述的连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的系统，其特征在于连续流分段进水短程硝化/厌氧氨氧化反应器内设有15个格室，设有三个进水泵，并且原水通过三个进水泵分段进入(2.1)(2.6)(2.11)三个缺氧格；所述反应器内缺氧格设有固定式海绵填料、潜水式搅拌器；所述反应器内好氧格设有气泵、气体流量计、曝气头、搅拌器。