[发明专利]连续流CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法

说明书

连续流CS‑BAF‑DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法属于污水生物处理领域。其装置包括原水箱、生物稳定反应器、生物接触反应器、二沉池、中间水箱、曝气生物滤池BAF、后置缺氧滤池、污泥浓缩池、污泥发酵罐、发酵液储存罐。所述方法主要是通过接触‑稳定工艺产生大量剩余污泥和获得较高的COD捕获率，并通过开发污泥中内碳源来强化反硝化效果和弥补城市生活污水中碳源的不足；通过将二沉池出水分为两段，一段出水先经过BAF进行硝化，然后再进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NO₃^‑‑N，另一段出水则超越BAF直接进入后置缺氧滤池为DEAMOX反应提供NH₄⁺‑N，从而实现污水的高效脱氮。本发明适用于低C/N城市生活污水，出水水质稳定，可大大节省污水厂运行成本。

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CS-BAF-DEAMOX耦合污泥发酵处理城市生活污水的装置与方法。

背景技术

当前，世界面临着资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻趋势,大量的城市生活污水未经处理便排入江河、湖泊等缓流水体造成了严重的污染现象。此外，在城市生活污水中还含有大量的氮、磷等营养物质，易造成水体富营养化，去除这部分的氮、磷需要充足的有机物，而在我国实际城市生活污水中C/N较低，难以满足深度脱氮的要求，往往需要投加额外的碳源，来提高出水水质，这无疑增加污水处理厂的运行成本。因而，探寻一种高效且经济的污水生物处理工艺迫在眉睫。

DEAMOX(Denitrifying Ammonium Oxidation)工艺是由荷兰Delft大学的Mulder等在厌氧氨氧化工艺的基础上结合异氧反硝化提出的一种全新的脱氮工艺，它可以有效的去除含有NH₄⁺-N和NO₃^--N废水。即在同一反应器内，同时进行着反硝化反应和厌氧氨氧化反应，在这一过程中，反硝化产生的NO₂^--N作为厌氧氨氧化反应的电子供体。相比于短程硝化-厌氧氨氧化工艺，DEAMOX工艺不再需要操控困难的半短程过程，有效的解决厌氧氨氧化过程NO₂^--N难以稳定获取的问题，并且可以将厌氧氨氧化过程产生的NO₃^--N原位去除，其去除效果不仅优于传统脱氮工艺，而且能够节省部分碳源。

在污泥发酵液中含有大量的有机物，包括易被反硝化菌利用的乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸等，因而，通过开发污泥中的内碳源来强化反硝化效果，并结合DEAMOX工艺来实现深度脱氮显然是一条有效途径。然而，利用污泥发酵物中的碳源来弥补生活污水中碳源的不足，其关键往往在于碳源的捕获。

接触-稳定工艺(CS)，作为一种新型的碳源捕获工艺，其特点是将活性污泥对污水中有机物的降解的两个过程——吸附与代谢稳定，分别在各自的反应器中进行。来自于二沉池的回流污泥首先进入生物稳定反应器进行曝气处理，微生物充分地进入内源呼吸的后期，此时，回流污泥中有机物匮乏，微生物处于“饥饿”环境；随后，回流污泥和生活污水一同进入生物接触稳定反应器，由于原水中有机物丰富，微生物处于“盛宴”环境，微生物可大量吸附、凝聚、降解代谢有机物，同时通过短的水力停留时间和较短的污泥龄能够产生大量的剩余污泥。该工艺对COD的氧化矿化水平低，可获得较高的COD捕获率，并以剩余污泥的形式储存大量的内碳源。

发明内容