[发明专利]一种低碳氮比污泥消化液脱氮除磷装置和方法

说明书

技术领域：

本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种低碳氮比污泥消化液脱氮除磷装置和方法，尤其涉及单级SBR中投加厌氧氨氧化填料实现低碳氮比污泥消化液脱氮除磷的装置和方法。

背景技术：

城市污泥厌氧消化技术具有回收能源、有效减量等优点，在污泥稳定化处理中具有较为广泛的应用。但污泥厌氧消化过程中产生污泥消化液中氨氮和有机物的浓度要明显高于城市污水中这两者的浓度。目前污水处理厂对污泥消化液的处理多是将其回流到污水厂处理工艺的前端进行处理，含有较高氨氮浓度的消化液的回流会增加15％～25％的进水氨氮负荷，并降低城市污水处理厂的出水水质。因此，针对含有高浓度氨氮和COD的污泥消化液，需对其单独收集处理，以减少其对污水处理设施的冲击。同时，提出一种针对污泥消化液的水质特点并实现其脱氮除磷的工艺，是一个亟需解决的问题。

考虑到污泥消化液的温度和氨氮浓度较高，氨氮和碱度比例合适，有利于稳定的短程硝化和厌氧氨氧化。此外，短程硝化厌氧氨氧化工艺为全程自养脱氮工艺，与传统的硝化反硝化工艺相比，无需外加有机碳源，无需酸碱中和试剂，污泥产量少，且氧耗、能耗低，可显著降低运行费用，并避免二次污染，但是，将短程硝化厌氧氨氧化工艺应用到污泥消化液的脱氮过程中尚未见有公开报道因此寻求一种单级SBR中投加厌氧氨氧化填料实现低碳氮比污泥消化液脱氮除磷的装置和方法，采用反硝化除磷技术在除磷的同时去除硝酸盐和亚硝酸盐氮，实现短程硝化厌氧氨氧化过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐氮的进一步去除，在保障除磷的基础上有利于提高系统的脱氮性能。而且，在单级SBR中投加厌氧氨氧化填料实现低碳氮比污泥消化液脱氮除磷工艺具有生物膜反应器和活性污泥法两者的优势。一方面，在单级SBR中投加厌氧氨氧化填料，厌氧氨氧化菌(Anammox)主要附着在填料上进行附着生长，氨氧化菌(AOB)主要在悬浮污泥中生长，可解决目前的短程硝化厌氧氨氧化工艺存在着厌氧氨氧化颗粒污泥流失，且不能通过排泥实现稳定短程硝化的技术难题；另一方面，聚磷菌(PAOs)主要在悬浮污泥中生长，可通过排泥的方式保证系统的除磷性能。因此在单级SBR中投加厌氧氨氧化填料实现低碳氮比污泥消化液脱氮除磷的工艺，不但工艺流程简单，还可解决传统脱氮除磷工艺中碳源不足及硝化菌群和聚磷菌在污泥龄方面存在的矛盾，是一种高效、低能耗的新型污泥消化液同步脱氮除磷工艺。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，解决采用传统脱氮除磷工艺处理污泥消化液时存在碳源不足、脱氮和除磷不能同时达到最佳等问题，针对污泥消化的具有温度高、氨氮浓度高、C/N比低等的水质特点，提供一种单级SBR中投加厌氧氨氧化填料实现低碳氮比污泥消化液脱氮除磷的装置和方法，结合短程硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷等新型生物脱氮除磷技术，在充分利用原水碳源的基础上，实现污泥消化液的脱氮除磷，并通过在单级SBR中投加填料的方式，实现ANAMMOX的附着生长和AOB、PAOs的悬浮生长，解决其在污泥龄方面的矛盾，具有工艺流程简单、易于操作、能耗低等优点。