[发明专利]一种短程硝化同步反硝化除磷耦合装置及工艺

说明书

本发明公开了一种短程硝化同步反硝化除磷耦合装置，包括进水管、一体式反应器和沉淀池，其中一体式反应器由厌氧反应器、第一好氧反应器、第一缺氧反应器、第二好氧反应器、第二缺氧反应器和第三好氧反应器组成，厌氧反应器、第一缺氧反应器、第二缺氧反应器内部均设置有搅拌器、DO自控仪、曝气装置和包埋载体床；厌氧反应器和第一好氧反应器之间设置有分流出水泵，第三好氧反应器与沉淀池相连通，沉淀池和厌氧反应器之间设置污泥回流泵。本发明装置及工艺能够实现短程硝化同步反硝化除磷，最大限度地实现污废水处理的节能降耗，适合工农业生产生活中长期连续运行，特别是高氨氮污废水的处理和资源化。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体的说是涉及一种短程硝化同步反硝化除磷耦合工艺及装置。

背景技术

传统厌氧-缺氧-好氧(A²/O)工艺因其具有较好的脱氮除磷效果而被广泛应用于城市污水处理过程中。但运行成本高、能耗大仍然是城市污水处理厂面临的主要问题。因此研究新型节能降耗A²/O工艺，对于降低污水处理厂的运行成本具有重要意义。短程硝化反硝化生物脱氮的基本原理是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，阻止NO^2-的进一步硝化，然后通过反硝化来达到除氮的目的。短程硝化反硝化的优势在于：缩短了反应历程，提高了硝化和反硝化速率；缩短水力停留时间；减少需氧量25％，降低了能耗；节省作为氢供体的外加碳源40％；减少剩余污泥排放量。短程脱氮工艺更适宜处理高氨氮浓度的废水。其运行也面临一些问题：长期稳定地积累亚硝酸盐仍然比较困难，需要对影响亚硝酸盐积累的过程进行更深入的研究，当碳源不足时，需要外加有机碳，从而增加了处理费用；对工艺条件的要求较高，增加了运行和控制的难度；在很多情况下，维持短程硝化所需要的30～35℃的温度有一定困难。

由于生物脱氮和生物除磷系统具备相似的缺氧/好氧交替环境，因而在工艺上往往合并。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聚磷菌(denitrifying phosphorus removingbacteria，简称DPB)为优势菌种，通过它们的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷的双重目的。应用短程硝化反硝化除磷工艺处理城市污水时不仅可节省曝气量、减少外加碳源而且还可减少剩余污泥量，即可节省投资和运行费用。

中国发明专利201710407392.7“一种节能降耗短程硝化反硝化除磷工艺”中，使用了改良的A²/O工艺，即厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧工艺，并采用了包埋载体强化亚硝化过程，进行了短程硝化反硝化除磷，但仍然存在以下不足：亚硝酸盐积累率不高，氨氮去除率不理想，除磷受到局限，不能有效脱氮除磷。

因此，如何提供一种具有更高氨氮去除率和反硝化除磷效率的短程硝化同步反硝化除磷耦合装置及工艺是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种常温低氧条件下包埋载体床促进A²/O工艺亚硝酸盐稳定积累的短程硝化同步反硝化除磷装置及工艺。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种短程硝化同步反硝化除磷耦合装置，包括进水管、一体式反应器和沉淀池；

其中，一体式反应器包括厌氧反应器，以及顺次连接的第一好氧反应器、第一缺氧反应器、第二好氧反应器、第二缺氧反应器和第三好氧反应器，所述厌氧反应器、所述第一缺氧反应器、所述第二缺氧反应器内部分别设置有搅拌器；所述第一好氧反应器、所述第二好氧反应器和所述第三好氧反应器内部分别设置有DO自控仪和包埋载体床，并且所述第一好氧反应器、所述第二好氧反应器和所述第三好氧反应器底部分别设置有曝气装置；所述厌氧反应器和所述第一好氧反应器之间设置有分流出水泵，所述第三好氧反应器与所述沉淀池相连通，所述沉淀池和所述厌氧反应器之间设置污泥回流泵。