[发明专利]实现连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及连续流一种实现连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化的方法，属于污水处理领域。

背景技术

近年来，水体富营养化的现象日益严重，这主要是因为人们的生活水平提高了，使的大量富含氮、磷等元素的生活污水和工业废水排放到河流、湖泊等自然水体中，藻类大量繁殖，溶解氧过低，鱼虾大量死亡，水质发生恶化，对人们的生产生活以及可持续发展造成了严重的影响。因此，水体富营养化问题已经引起了广泛的关注和重视。目前，国内污水处理厂的脱氮除磷工艺都存在不足之处，如：能耗较高，需要投加外碳源，大大增加了污水处理的成本。因此，寻找新型低能耗、自养脱氮工艺迫在眉睫。

目前，厌氧氨氧化作为一种自养脱氮技术被广泛研究。厌氧氨氧化是以氨氮为电子供体，亚硝态氮为电子受体，将两种氮素转化为氮气和和部分的硝态氮的自养生物脱氮过程。该过程产生的能量可供厌氧氨氧化菌在厌氧条件下生存，无需投加有机物便能实现污水中氮素的部分去除。而此过程需要以亚硝态氮为底物，因此一般与短程硝化技术联用。短程硝化是在好氧条件下，氨氧化菌将氨氮氧化成亚硝态氮，从而提供厌氧氨氧化所需的亚硝态氮。将这两个过程相结合，既节省了从亚硝态氮到硝态氮过程所需的曝气量，又节省了碳源，非常适合我国低碳氮比城市生活污水。但是，短程硝化厌氧氨氧化工艺还会生成约进水总氮浓度10％的硝态氮，这不但提高了出水总氮浓度，还会造成资源浪费。连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化工艺将内源反硝化与短程硝化厌氧氨氧化有机结合在一起，既实现了污水自养脱氮，又通过内源反硝化的方式去除了厌氧氨氧化反应过程中产生的硝态氮，达到了深度脱氮的目的。

发明内容

本发明的目的就是在去除污水中氮、磷元素的同时降低城市污水厂的能源消耗与费用，而提出了连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化的方法与装置。该装置中，生活污水首先由原水箱进入AOA反应器的厌氧段，厌氧段的反硝化聚磷菌利用生活污水中的有机物合成体内PHA，同时进行厌氧释磷；而后混合液进入好氧段，在提高整个过程的水利停留时间条件下进行部分短程硝化，即短程硝化菌在低溶解氧的条件下将部分转化为随后进入缺氧段，固着在填料上的厌氧氨氧化菌利用混合液中和发生厌氧氨氧化反应生成N₂和产生的被内源反硝化成N₂。通过短程硝化与厌氧氨氧化及内源反硝化实现深度脱氮。在厌氧/好氧交替反应过程中聚磷菌释磷，吸磷，实现去除水中磷的目的。此方法与装置在提高水利停留时间的条件下实现半短程硝化，同时利用填料有效持留富集厌氧氨氧化菌，在不外加碳源的情况下有效提高了生物脱氮除磷效果。

1)首先通过已有污泥双回流AOA系统实现稳定的短程硝化内源反硝化，污泥双回流AOA系统共有两个污泥回流，其中第一污泥回流到第一格厌氧段，第二污泥回流到第一格缺氧段，回流比均为100％；系统厌氧体积：好氧体积：缺氧体积＝1:1:2；好氧区溶解氧浓度为1.5-3mg/L；系统水力停留时间为16h；污泥龄100—300d。

2)在此基础上，通过缩短反应器的整体水利停留时间实现半短程硝化。调节反应器的整体水利停留时间为8-12h，当好氧末出水保持氨氮浓度：亚硝态氮浓度＝1:1.32左右，并维持20d以上。即可认为半短程硝化达到稳定，然后将富集厌氧氨氧化菌的填料投放于连续流AOA反应器(2)中的缺氧段(2.5)，填料填充比为30％-35％。同时关闭第二污泥回流。在此阶段，城市污水按水流方向依次上下通过AOA反应器的厌氧段、好氧段、缺氧段，分别进行厌氧释磷、好氧吸磷与半短程硝化、厌氧氨氧化反应耦合内源反硝化，将污水中的有机物、氨氮与磷去除。

3)加入填料初期，由于系统尚未稳定，通过测出水氨氮和亚硝的剩余量，调节好氧区溶解氧的浓度，当AOA反应器的有机物、总氮与总磷去除率分别达到80％，90％，90％以上，即可认为连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化系统启动成功。

启动成功后，每天检测进出水的COD，氨氮、亚硝态氮、硝态氮、和磷的浓度，分析系统运行状况，以便及时做出相应的微调整。维持AOA反应器的有机物、总氮与总磷去除率分别达到80％，90％，90％以上，

本发明连续流AOA半短程厌氧氨氧化耦合内源反硝化，与现有工艺相比具有以下优势：

(1)城市污水中的有机物充分被反硝化聚磷菌利用，减少了后续有机物对厌氧氨氧化菌的影响，在厌氧氨氧化反应的同时，将厌氧氨氧化反应产生的部分硝态氮内源反硝化去除，实现深度脱氮的目的。