[发明专利]利用双短程组合工艺实现垃圾渗滤液深度脱氮的方法和装置

权利要求书

1.利用双短程组合工艺实现垃圾渗滤液深度脱氮的装置，其特征在于：包括原水水箱(1)、短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器(2)、脱气水箱(3)、剩余污泥碱性发酵罐(4)、发酵液储存罐(5)、短程反硝化-厌氧氨氧化一体化反应器(6)、出水水箱(7)；

原水水箱设有溢流管(1.1)和出水口(1.2)；所述短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器(2)设有第一进水蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、空气压缩机(2.3)、生物膜载体填料(2.4)、加热棒(2.5)、第一搅拌器(2.6)、pH/DO实时监测装置(2.7)、曝气砂头(2.8)、第一排水口(2.9)、第一出水蠕动泵(2.10)；所述剩余污泥碱性发酵罐(4)完全密封外附有保温层，设有温度控制装置磁力搅拌器(4.1)、pH实时监测装置(4.2)、第一进泥口(4.3)、加药口(4.4)、第一排泥蠕动泵(4.5)；所述短程反硝化-厌氧氨氧化反应器(6)设有第二进水蠕动泵(6.1)、第二进水口(6.2)、加热棒(6.3)、第二搅拌器(6.4)、pH/DO实时监测装置(6.5)、生物膜载体填料(6.6)、第二排水口(6.7)、第二出水蠕动泵(6.8)；

原水水箱(1)通过第一进水蠕动泵(2.1)与短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器第一进水口(2.2)相连；短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器第一出水口(2.9)通过第一出水蠕动泵(2.10)与脱气水箱进水口(3.1)相连，空气经过空气压缩机(2.3)，最终通过曝气砂头(2.8)打入短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器(2)；脱气水箱出水口(3.3)通过第二进水蠕动泵(6.1)与短程反硝化-厌氧氨氧化一体化反应器(6)相连；剩余污泥碱性发酵罐(4)通过第一排泥蠕动泵(4.5)与发酵液储存罐(5)相连；发酵液储存罐(5)与脱气水箱(3)相连；出水水箱(7)通过第二出水蠕动泵(6.8)与短程反硝化-厌氧氨氧化一体化反应器第二排水口(6.7)相连。

2.利用权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器的启动：将城市污水处理厂中处理污泥消化液的短程硝化-厌氧氨氧化活性污泥接种到反应器中，混合液污泥浓度分别为3000-4000mg/L；污泥适应水质期以缺氧搅拌(10h)的方式每天运行一周期，连续运行30天；随后，以缺氧(8h)/好氧(3h)/缺氧(8h)/好氧(3h)的模式运行，好氧阶段溶解氧控制在0.05mg/L以下；当好氧阶段结束后不再出现亚硝酸盐积累现象时，将运行模式调整为缺氧(2h)/好氧(38h)，好氧阶段溶解氧依然控制在0.05mg/L以下；此时水力停留时间80h，不主动排泥，且温度控制在35.0±1.0℃；反应器周期末出水中氨氮与硝态氮的质量浓度比控制在1:1；

2)剩余污泥碱性发酵罐的启动：剩余污泥碱性发酵罐使用磁力搅拌器进行加热和搅拌，污泥停留时间控制为7.5天，排泥模式为一天一排，温度维持在40.0±1.0℃，在线监测反应pH，将其维持在11.0±0.5，以便进行碱性发酵产生短链脂肪酸；

3)短程反硝化-厌氧氨氧化一体化反应器的启动：将城市污水处理厂中的回流污泥接种到反应器中，混合液污泥浓度分别为3000-4000mg/L；首先利用乙酸钠作为有机物，来驯化污泥的短程反硝化能力，且控制反应器进水后有机物与总氮的质量浓度比控制为3:1；随后，投加具有良好活性的厌氧氨氧化填料与短程反硝化进行耦合，短程反硝化细菌将硝态氮转化为亚硝态氮，厌氧氨氧化细菌便可以利用这部分亚硝态氮和进水中的氨氮，形成良好的耦合；随后，在保证反应器进水后有机物与总氮的质量浓度比为3:1的情况下，将投加的有机物的类型由乙酸钠过渡到乙酸钠和发酵液，即此时乙酸钠与总氮的质量浓度比为1.5:1，且发酵液中的短链脂肪酸与总氮的质量浓度比也为1.5:1；在开始引入剩余发酵液16天后，停止投加乙酸钠；此时有机物完全由剩余污泥发酵液提供，仍然维持反应器进水后有机物与总氮的质量浓度比为3:1；剩余污泥发酵液每周期投加一次，每次为反应器有效容积的3-6％；

4)打开第一进水蠕动泵，将原水水箱中的晚期垃圾渗滤液泵入短程硝化-厌氧氨氧化一体化反应器中，此反应器以缺氧(2h)/好氧(38h)的模式运行，即下述方式：进水完毕后打开第一搅拌器进入缺氧阶段，搅拌2h，将原水中可生物降解有机物利用完后，关闭第一搅拌器；随后打开第一空气压缩泵，开始曝气，通过实时控制装置保持DO在0.05mg/L以下，通过pH控制装置实时监测pH，曝气时间为38h；沉淀0.5h使泥水分离，打开第一出水蠕动泵，将水排入中间水箱，排水比为50％；

5)打开第二进水蠕动泵，将中间水箱中氨氮和硝态氮废水泵入短程反硝化-厌氧氨氧化一体化反应器，同时投加剩余污泥发酵混合液，进发酵物量为反硝化反应器有效体积的3-6％，此反应器以厌氧搅拌的方式运行，即下述方式：进水完毕打开第二搅拌器开始搅拌15h，同时泵入剩余污泥发酵混合液，待反应完毕沉淀0.5h使泥水分离，打开第二出水蠕动泵，将上清液泵入出水水箱，排水比为50％。