[发明专利]一种SBR—ASBR组合工艺高效生物自养脱氮的装置及方法

说明书

一种SBR—ASBR组合工艺高效生物自养脱氮的装置及方法属于活性污泥法污水处理领域，利用了SBR和ASBR两种工艺的优势，在SBR反应器中利用间歇曝气模式完成了搁置的短程硝化污泥的活性恢复，在ASBR反应器中利用混合污水(SBR反应器短程硝化出水和生活污水混合)逐渐代替模拟生活污水，从而实现短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺的高效生物自养脱氮。此外，间歇曝气模式实现了搁置的短程硝化活性污泥恢复，为新型节能降耗短程硝化—厌氧氨氧化自养生物脱氮提供基础。采用混合污水逐渐代替模拟生活污水的方式可以减少水质变化对厌氧氨氧化菌活性的影响，当混合污水完全取代模拟生活污水时，系统达到稳定运行，该装置实现了高效生物自养脱氮。

技术领域

本发明涉及一种SBR—ASBR组合工艺高效生物自养脱氮的装置及方法，属于活性污泥法污水生物处理技术领域，适用于新建城市污水处理厂或旧水厂提标改造、市政生活污水的处理等污水处理领域。

背景技术

节能降耗已经成为污水处理领域的主要方向，新型短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺由于其节省曝气能耗、缩短反应时间、不受碳源限制和污泥减量等优点，成为目前最具前景的污水生物脱氮工艺。

厌氧氨氧化反应受外界因素影响较大，菌种生长较缓慢，倍增时间较长，生活污水和工业废水中含有的有机物对其活性产生影响，使得快速启动成为制约该技术应用的瓶颈问题。关于厌氧氨氧化脱氮技术已经取得一定的科研成果和实际经验，主要集中于高温、高氨氮废水的处理，对于低基质城市生活污水研究较鲜见。因此，如何在低氨氮环境下实现厌氧氨氧化的启动成为近年研究的热点。

短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺成功应用于垃圾渗滤液和污泥硝化上清液等处理高氨氮废水，但对于低氨氮的城市生活污水的应用还没有。本发明从实现短程硝化的长期稳定策略、工况的条件优化及过程控制等方向进行了组合工艺的优化，使其能够实现生物自养脱氮，为污水处理节能降耗方面提供技术支持。

本发明主要包括两方面：(1)利用间歇曝气模式，进行短程硝化的工况优化；(2)利用短程硝化的出水结合生活污水来提供厌氧氨氧化底物基质，从而实现短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺的生物自养脱氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物自养脱氮的装置。针对传统污水生物脱氮工艺的局限性，SBR—ASBR组合工艺充分利用了SBR和ASBR的优势。SBR的功能是实现短程硝化，短程硝化的出水与生活污水在调节池内进行混合，为ASBR提供厌氧氨氧化底物基质；ASBR的功能是进行厌氧氨氧化反应，从而实现生物自养脱氮。

本发明的机理为：污水首先进入SBR反应器，通过间歇曝气作用，使氨氧化菌AOB成为优势菌种，系统实现短程硝化；同时，通过控制好氧次数与缺氧次数比，实现短程硝化的工况优化，积累NO₂^--N，为厌氧氨氧化提供进水基质。将生活污水与短程硝化出水混合，得到的混合污水与模拟生活污水同时进入ASBR反应器，最终混合污水取代模拟生活污水，实现生物自养脱氮。