[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

说明书

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，属于污水污泥处理领域。装置包括：原水箱、全程硝化反应器(CNR)、中间水池、储泥池、污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反应器(SFPDA‑BR)以及自动控制系统。污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反应器设有填料球、三相分离器等装置。方法为：NH₄⁺‑N浓度为200‑400mg/L的高氨氮废水首先由原水箱进入CNR进行全程硝化反应，CNR排水进入中间水池，CNR排泥进入储泥池，中间水池的水和储泥池的泥一同被输入SFPDA‑BR，同步进行污泥发酵、短程反硝化及厌氧氨氧化脱氮。本发明适合于高氨氮废水深度处理，反硝化过程无需投加外碳源，最终实现污泥内碳源开发、短程反硝化和厌氧氨氧化耦合的目的。

技术领域

本发明涉及一种全程硝化--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，属于污水污泥生物处理领域。本技术适用于低碳氮比(C/N≤5)的高氨氮废水强化生物脱氮处理及剩余污泥减量。

背景技术

我国很多高氨氮浓度(NH₄⁺-N浓度为200-400mg/L)的废水，存在碳源不足的问题，因而无法满足脱氮的需求。现有污水生物处理系统通常以投加外碳源的方法来补充有机物，不仅增加了处理成本，也加剧了水厂CO₂排放和剩余污泥的产生。城市污水处理厂产生的大量剩余污泥，其处理日益成为一大难题，不但处理费用高，而且处置不当容易引起二次污染，而污泥中含有丰富的有机物质，经过水解酸化，可以产生短链脂肪酸并用作异养反硝化的碳源。研究表明：在提供短链脂肪酸作为碳源的条件下，短程反硝化容易稳定实现较高的NO₂^-积累。

生物膜法是利用附着在填料表面的微生物降解污水营养物质的生物处理方法，具有微生物多样化、生物量高的特点。新型自养脱氮工艺厌氧氨氧化反应过程简单，不需要有机碳源，节省运行成本，其与短程反硝化结合，可以同时实现脱氮除碳。但厌氧氨氧化菌生长缓慢、不易富集，工艺启动时间长等缺陷限制了厌氧氨氧化工艺的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将污泥发酵、短程反硝化与厌氧氨氧化工艺耦合应用到生物膜工艺中，充分结合各自工艺优势，在节能降耗的同时，可以实现深度脱氮。利用污泥发酵产生的短链脂肪酸作为碳源将全程硝化反应器产生的硝态氮还原为亚硝态氮，以污泥发酵释放的氨氮和亚硝态氮作为底物完成厌氧氨氧化反应，最终实现出水达标排放。

本发明通过以下技术步骤实现：

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，应用如下装置，该装置包括原水箱(1)、原水箱搅拌装置(1.1)、原水进水泵(1.2)、全程硝化反应器(缩写为CNR)(2)，CNR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(缩写为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CNR(2)进水端相连接；CNR(2)设置有CNR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)，CNR(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；