[发明专利]一种城市污水短程硝化处理系统和方法

说明书

本发明属于水污染治理领域，公开了一种城市污水短程硝化处理系统和方法。该系统包括：城市污水水箱、城市污水短程硝化装置、沉淀池装置、旁侧污泥抑制装置和加药装置。本发明不受温度、DO、pH影响，使城市污水快速实现短程硝化，同时辅以侧流叠氮化合物的旁侧污泥抑制装置，强化稳定短程硝化过程，使系统长期处于稳定的短程硝化过程，为目前城市污水短程硝化实现周期长且运行不稳定的弊端提供一种有效的解决方案。

技术领域

本发明属于水污染治理领域，更具体地，涉及一种城市污水短程硝化处理系统和方法。

背景技术

从上世纪八十年代开始，水环境状况就不断恶化，尤其是近几年来，随着经济和城市建设的快速发展，城市规模不断增大，城市用水量和排水量都在不断增加，污废水排放量以每年18亿m³的速度增加。虽然近年来加快了对水环境治理的步伐，水污染的处理有了较大提高，但是由于污水水量的逐渐加大，水污染问题日益严重。其中，氮素已成为重要的污染物之一，废水中排放的氮素会导致藻类的过度繁殖，从而导致水体富营养化。

传统的硝化反硝化生物脱氮技术主要是在好氧条件下由氨氧化菌(AOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氧化菌(NOB)将亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮，在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，最终还原为氮气。短程硝化生物脱氮是氨氧化菌(AOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐氮，通过反硝化菌将亚硝酸盐氮还原为氮气的生化反应过程。与传统硝化反硝化生物脱氮技术相比，短程生物脱氮可减少25％的曝气量和40％的碳源投加量，并缩短4.3倍的反应历程。

而城市污水稳定短程硝化一直是难以攻克的课题。短程硝化的实质是使NOB成为劣势菌属并逐渐被淘洗出系统，利用AOB将NH4⁺-N氧化为NO₂^--N的过程。目前，实现短程硝化主要通过控制溶解氧(DO)浓度、游离氨(FA)抑制、游离亚硝酸(FNA)抑制、间歇曝气等。以上方法虽然可以实现短程硝化，但在解除抑制条件后，短程硝化快速被破坏而转化为全程硝化，严重影响出水水质，且操作过程复杂。

因此，目前亟待提出一种可快速实现并长时间稳定进行短程硝化的方法和系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中城市污水短程硝化难实现、操作复杂且运行不稳定的问题，提出一种城市污水短程硝化处理系统和方法。本发明不受温度、DO、pH影响，使城市污水快速实现短程硝化，同时辅以侧流叠氮化合物的旁侧污泥抑制装置，强化稳定短程硝化过程，使系统长期处于稳定的短程硝化过程，为目前城市污水短程硝化实现周期长且运行不稳定的弊端提供一种有效的解决方案。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种城市污水短程硝化处理系统，该系统包括：城市污水水箱、城市污水短程硝化装置、沉淀池装置、旁侧污泥抑制装置和加药装置；

所述城市污水水箱与所述城市污水短程硝化装置连接；

所述城市污水短程硝化装置与所述沉淀池装置连接；

所述加药装置分别与所述城市污水短程硝化装置和所述旁侧污泥抑制装置连接；

所述旁侧污泥抑制装置与所述城市污水短程硝化装置连接。

根据本发明，优选地，

所述城市污水短程硝化装置包括依次连通的缺氧区、厌氧区和好氧区；

所述缺氧区的进水侧设有第一进水口、旁侧抑制污泥排入口和污泥回流口；

所述好氧区的进水侧设有第一进药口，所述好氧区的出水侧设有第一出水口；所述好氧区内设有第一气体流量计、DO传感器和第一曝气器；

所述城市污水水箱通过进水泵与所述第一进水口连通；