[发明专利]一种A2N‑SBR改进型污水的深度脱氮除磷工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域。

背景技术

20世纪七八十年代，人们发现聚磷菌能够在缺氧条件下以NO₂^--N为电子受体完成同步反硝化和吸磷的现象。

A₂N（Anaerobic/Anoxic/Nitrification）工艺正是基于反硝化除磷技术理论而开发的工艺，是生物膜法和活性污泥法相结合的双污泥系统。A₂N工艺将长短泥龄分离，具有“一碳两用”、节省曝气量、减少回流能耗、污泥产量低以及优势菌群各自分开培养的优点。COD被最大程度地用于厌氧释磷合成PHA，在缺氧段PHA被反硝化聚磷菌（DPAOs）用于同步脱氮除磷，尤其适用于低碳氮比（C/N）污水。但由于传统A₂N工艺的运行方式属于后置反硝化除磷，超越污泥中携带的NH₄⁺-N没有经过硝化直接排放，造成出水NH₄⁺-N浓度超标，出水TN不达标，从而限制了其进一步推广应用。

发明内容

针对传统后置反硝化除磷A₂N工艺存在的进水C/N低、脱氮除磷效率不高、能耗大等问题，本发明提出一种A₂N-SBR改进型污水的深度脱氮除磷工艺，以解决传统A₂N工艺出水NH₄⁺-N过高的问题。

本发明A₂N-SBR改进型污水的深度脱氮除磷工艺的技术方案是：先将生活污水在A²/O-SBR反应器内进行厌氧反应，然后向A²/O-SBR反应器内加入硝化液，进行缺氧条件下的反硝化除磷反应，再经短暂好氧处理后静置分层，排出上清液；将上述上清液置于具有聚丙烯悬浮填料的N-SBR反应器内，在好氧条件下进行短程硝化反应，然后静置，取上层液即为所述硝化液。

本发明在A₂N-SBR反应器中将颗粒污泥与短程反硝化除磷技术耦合，在减小池容、缩短反应时间、节省占地面积的同时，实现经济高效的深度脱氮除磷。本发明适用于含氮、磷的城市生活污水的处理。

本发明在A₂N-SBR工艺上进行改进，一方面通过培养颗粒污泥，改善污泥沉降性，增大容积交换比，以降低出水NH₄⁺-N浓度；另一方面结合实时控制，实现SBR反应过程的灵活调控和稳定的亚硝积累，并耦合短程反硝化除磷技术，以亚硝态氮（部分NO₃^--N）作为最终出水排放，出水中几乎不含氨氮，解决传统A₂N工艺出水NH₄⁺-N过高的瓶颈问题，最大程度上节省了碳源和曝气量，是一种节能降耗的深度脱氮除磷工艺。

与传统脱氮除磷工艺相比，本发明的优势在于：节省7～60%的COD消耗量，减少35%的曝气量，硝化池/反硝化池容积缩小8～33%，污泥产率约减少50%。短程反硝化除磷理论的提出，意味着传统污水处理工艺将朝着高效率、低能耗的可持续方向发展。

进一步地，本发明生活污水的充水比为0.3。该充水比的设计主要是为了满足反硝化除磷过程对内碳源的需求，保证充足的电子供体。

硝化液的充水比为0.4～0.6。该充水比的设计是为反硝化除磷过程提供电子受体，结合浓度传感器调节充水比，使系统获得最佳的脱氮除磷效果。

在所述厌氧反应、反硝化除磷反应和短暂好氧处理时，于A²/O-SBR反应器内采用搅拌器进行搅拌。搅拌器的设置一方面实现泥水混合，保证脱氮除磷过程基质和微生物的充分反应；另一方面可实现对搅拌器转速的调控，与曝气量、沉淀时间等运行参数相结合，加速反硝化除磷颗粒污泥的形成。

所述短暂好氧处理是：以150～180L/h的曝气强度向A²/O-SBR反应器内通入空气。

在A²/O-SBR反应器内静置分层的时间为5～20min。

以上工艺中在A²/O-SBR反应器循环处理多个周期，整个过程通过搅拌器转速、曝气量和沉淀时间等运行参数的联合调控，不断淘洗絮状污泥，最终自A²/O-SBR反应器排出颗粒污泥。