[发明专利]全程硝化—污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的方法

权利要求书

1.一种全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的方法，该方法所用装置包括原水箱（1）、原水箱搅拌装置（1.1）、原水进水泵（1.2）、全程硝化反应器（2），全程硝化反应器搅拌装置（2.1）、曝气泵（2.2）、流量计（2.3）、曝气盘（2.4）、pH探头（2.5）、溶解氧DO探头（2.6）、储泥池（3）、储泥池搅拌装置（3.1）、储泥进泥泵（3.2）、中间水池（4）、中间水进水泵（4.1）、污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反应器（SFPDA-BR）（5）、填料球（5.1）、三相分离器（5.2）、排水管（5.3）、可编程控制系统（6）、计算机（7）；

原水箱（1）设有原水箱搅拌装置（1.1），通过原水进水泵（1.2）与全程硝化反应器（2）进水端相连接；全程硝化反应器（2）设置有全程硝化反应器搅拌装置（2.1）、曝气泵（2.2）、流量计（2.3）、曝气盘（2.4）、pH探头（2.5）、DO探头（2.6），全程硝化反应器（2）排泥端与储泥池（3）的注泥端相连接，排水端与中间水池（4）的进水端相连接；储泥池（3）设有储泥池搅拌装置（3.1），通过储泥进泥泵（3.2）与SFPDA-BR（5）进泥口相连接；中间水池（4）通过中间水进水泵（4.1）与SFPDA-BR（5）进水口相连接；SFPDA-BR（5）内置填料使用填料球（5.1）盛装，顶部设有三相分离器（5.2），通过排水管（5.3）排水；

可编程控制系统（6）内置接口分别与原水箱搅拌装置（1.1）、原水进水泵（1.2）、全程硝化反应器搅拌装置（2.1）、曝气泵（2.2）、pH探头（2.5）、DO探头（2.6）、储泥池搅拌装置（3.1）、储泥进泥泵（3.2）、中间水进水泵（4.1）相连接，一端与计算机（7）相连接；

其特征在于，包括以下步骤：

① 启动全程硝化反应器：以实际城市污水处理厂的全程硝化污泥作为接种污泥注入全程硝化反应器，浓度为2000-5000 mg/L，以添加NH₄Cl的污水作为原水，通过原水进水泵注入全程硝化反应器，混合液初始NH₄⁺-N浓度为200-400 mg/L；启动曝气泵对高氨氮废水进行充氧，DO保持在2-5 mg/L，pH值维持在6.5-8.5，期间运行全程硝化反应器搅拌装置以实现泥液充分混合；全程硝化反应器排水比为0.25-0.75，每日运行2-4个周期，每周期包括进水、曝气、沉淀、排水和闲置，在上述条件下运行全程硝化反应器，当氨氧化率大于90%且稳定维持15日以上时，全程硝化反应器全程硝化完成启动；

② 启动SFPDA-BR：接种附有厌氧氨氧化菌活性的填料球，厌氧氨氧化菌污泥浓度控制在200-350 mgMLSS/L，添加到SFPDA-BR内，进水采用NH₄⁺-N和NO₂^--N质量浓度比为1：1.3的人工配水，起始TN浓度为50 mg/L并以20 mg/L的梯度增加到200 mg/L，其中梯度增加的节点是氮素去除率超过90%且稳定维持15日，最后完成厌氧氨氧化的驯化；接种活性污泥，浓度为2000-4000 mg/L，进水采用NH₄⁺-N和NO₃^--N质量浓度比为1：2且总氮TN浓度为200-400mg/L的人工配水，投加乙酸钠作为短程反硝化碳源，当TN去除率超过90%且稳定维持15日时，完成短程反硝化与厌氧氨氧化的耦合；以剩余污泥取代乙酸钠作为短程反硝化的碳源，当TN去除率超过90%且稳定维持15日时，完成污泥发酵、短程反硝化/厌氧氨氧化耦合；

③ 全程硝化反应器和SFPDA-BR分别完成启动后，将二者串联运行：全程硝化反应器水力停留时间为10-16 h，污泥停留时间10-30 d，维持污泥浓度为2000-5000 mg/L；原水箱中NH₄⁺-N浓度为200-400 mg/L的废水通过原水进水泵被加入全程硝化反应器中，混合完全后曝气，记录pH和DO的变化，pH值维持在6.5-8.5，DO保持在2-5 mg/L，当pH曲线出现拐点即“氨谷”且当DO曲线升高时，判定全程硝化到达终点，之后全程硝化反应器沉淀排水，上清液流入中间水池，全程硝化反应器排泥流入储泥池；中间水池的水通过进水泵连续进入SFPDA-BR，储泥池的泥通过进泥泵间歇进入SFPDA-BR，进行污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化反应，控制SFPDA-BR内污泥浓度为5000-7000 mg/L，SFPDA-BR水力停留时间为6-10h，污泥停留时间20-35 d；处理后的出水通过出水管排出。