[发明专利]双污泥氧化沟反硝化除磷装置及方法

说明书

本发明公开了一种双污泥氧化沟反硝化除磷装置及方法，该装置包括氧化沟，氧化沟内设有依次连通的厌氧区、缺氧区和出水区，沿污水的流向在厌氧区和缺氧区之间设有独立硝化区，缺氧区和厌氧区之间设有预厌氧区，独立硝化区分别通过第一挡板和第二挡板与所述厌氧区和缺氧区隔离，并沿污水的流向依次设有第一泥水分离区、填料区、第二泥水分离区和稳流区，填料区内富集硝化菌。本发明通过该装置的反硝化除磷方法，使氧化沟的主沟道始终处于厌氧/缺氧状态，利于反硝化除磷菌成为优势菌种，同时通过在独立硝化区采用填料挂膜，为硝化菌提供了一个稳定的生存环境，增加了独立硝化区中硝化菌的生物量，提高了硝化率，保证了反硝化除磷的效果。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种双污泥氧化沟反硝化除磷装置及方法。

背景技术

氧化沟(oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuousloop reactor)，是活性污泥法的一种变形。氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，氧化沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟的断面一般为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区，具有良好的脱氮功能，具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低、出水水质好等特点。氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域已经得到广泛应用，并成为当前占主导地位的污水生物处理技术。尤其在我国，污水处理厂的建设以中小型规模为主，各类氧化沟工艺得到普遍应用。

随着国家对污水排放标准逐渐提高，原来按照旧版排放标准设计的水处理构筑物已经无法满足现行排放标准。根据国务院2015年颁布的《水污染防治行动计划》,敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。而2004年以来大量污水厂均按照一级B排放标准设计，在实际运行中若不经过强化处理无法满足一级A的排放标准。

目前，针对排放标准提高的主流改造方法是加设深度处理工艺例如絮凝沉淀池、后续化学强化工艺或生物强化工艺等。而新建设的氧化沟再增设深度处理工艺不仅要额外增加更多用地面积而且也带来高昂的投资建设运行费用，这对于对水厂的建设特别是大城市的水厂建设带来不少困难。

目前,反硝化除磷技术已从基础性研究发展到了工程应用阶段。实践表明它对城市污水，特别是低C/N、低C/P的污水有很好的处理效果。我国南方地区污水的C/N和C/P普遍较低，利用传统生物处理工艺会出现除磷菌和反硝化菌进行碳源竞争的问题，无法高效完成脱氮除磷的任务。而反硝化除磷菌能在缺氧条件下以硝酸盐(N0_X^-)为电子受体氧化聚-β-羟基丁酸盐(PHB)，不仅可以使硝态氮转化为氮气溢出，同时还过量摄取污水中的磷酸盐，从而达到除磷和脱氮(反硝化)同步进行的目的。这将反硝化脱氮和生物除磷有机地合二为一，是反硝化除磷可节省能源和资源的原因所在。反硝化除磷是用厌氧/缺氧交替环境来代替传统的厌氧/好氧环境，驯化培养出一类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化除磷菌(denitrifying polyphosphate accumulating organisms，DPAOs)，通过反硝化除磷菌的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到同步脱氮除磷的目的。使用该菌种处理污水可节省50％的COD、30％的O₂消耗量,可在较低的C/N和C/P下高效完成脱氮除磷工作。同时可以相应减少50％的剩余污泥量，节省投资和运行费用。

发明内容

针对现有技术中存在的新建污水处理设备用地紧张且投入大的的技术问题，本发明提供一种双污泥氧化沟反硝化除磷装置及方法，适用于用地紧张的新建污水厂的建设和对已建成的污水厂升级改造，利用较小的占地空间达到同步高效脱氮除磷，达到一级A出水标准。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：