專利名稱：城市污水厭氧去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生化法污水生物處理技術(shù)，具體是通過(guò)厭氧產(chǎn)甲垸去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮 的城市污水處理裝置和方法，適用于城市污水二級(jí)處理及再生回用。
背景技術(shù)：
我國(guó)的水污染不斷加劇，而水資源短缺己經(jīng)制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，從而，不斷提高城市污水廠的 排放標(biāo)準(zhǔn)，污水的再生回用成為大勢(shì)所趨。傳統(tǒng)的污水生物處理T藝的有機(jī)物(COD)氧化及氨氮硝化 因需要曝氣而消耗能量，在氧化COD的過(guò)程中損失了大量的化學(xué)能，并導(dǎo)致大量C02釋放到大氣。 同時(shí)，反硝化和生物除磷對(duì)COD的需求矛盾與剩余污泥的大量產(chǎn)生也是傳統(tǒng)工藝無(wú)法回避的難題。
面對(duì)日益嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)，如果仍以傳統(tǒng)工藝應(yīng)對(duì)問(wèn)題，污水處理廠將會(huì)消耗更多的能量和 有機(jī)碳源，同時(shí)排放更多的C02，并產(chǎn)生大量的剩余污泥。面對(duì)日趨嚴(yán)重的水污染和溫室效應(yīng)對(duì)人類 社會(huì)造成的影響，污水處理的問(wèn)題必須以一種兼顧整個(gè)環(huán)境，高效低耗的方式加以解決，水的可持續(xù) 發(fā)展是未來(lái)的發(fā)展方向。
污水和污泥的厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)在去除有機(jī)物COD的同時(shí)，回收了甲烷氣體。甲垸的回收利用因 節(jié)省礦石燃料而減少了 C02排放。而厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥僅為好養(yǎng)活性污泥法的 10%左右。厭氧氨氧化細(xì)菌在氮循環(huán)中可以產(chǎn)生"短程"現(xiàn)象，它們以亞硝酸鹽氮(NCV )為電子受體直接將 氨氮(NH4+)氧化為氮?dú)?，即自養(yǎng)生物脫氮，從而徹底改變了傳統(tǒng)氮循環(huán)中NH/只有通過(guò)硝化一反硝 化途徑才能被轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的過(guò)程，同時(shí)徹底改變過(guò)去需要通過(guò)投加電子供體(碳源)才能脫氮的傳統(tǒng)途 徑，使能量節(jié)省達(dá)65%以上，也可以使剩余污泥產(chǎn)量降至最低，從而節(jié)省大量的污泥處置費(fèi)用，C02 排放量也大幅度降低。
針對(duì)城市污水處理的現(xiàn)狀和厭氧產(chǎn)甲垸、自養(yǎng)生物脫氮的特點(diǎn)，如果能夠通過(guò)厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)去 除城市污水有機(jī)物，而后通過(guò)自養(yǎng)生物脫氮去除污水中的氮素，就可以實(shí)現(xiàn)城市污水高效低耗的處理， 同時(shí)大幅度減少剩余污泥和C02排放，迄今為止i在世界范圍內(nèi)仍然沒有能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的城市污水 生物處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種通過(guò)厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理裝置和方法。
厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理裝置，其特征在于設(shè)有原水箱、厭氧反 應(yīng)器、除磷反應(yīng)器、中沉池、半短程硝化反應(yīng)器、二沉池、中間水池、厭氧氨氧化反應(yīng)器；厭氧反應(yīng) 器為填裝海綿填料的厭氧生物濾池，上部設(shè)有三相分離器，原水箱通過(guò)出水泵和水管與厭氧反應(yīng)器的底部連通，厭氧反應(yīng)器通過(guò)出水管與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)的底部連通，厭氧反應(yīng)器還設(shè)有下進(jìn)上出， 進(jìn)行水循環(huán)的水管和循環(huán)泵；
除磷反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，第1格室為厭氧區(qū)，設(shè)有調(diào)速攪拌器，其余的4個(gè) 格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交錯(cuò)設(shè)置孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵通過(guò)氣體流量計(jì)、氣量調(diào)節(jié) 閥與設(shè)在反應(yīng)器底部的曝氣頭連接，除磷反應(yīng)器通過(guò)出水管連接中沉池的中心管，中沉池通過(guò)除磷反 應(yīng)器的污泥回流泵與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)相連接；中沉池的出水管與半短程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)相連 接。
半短程硝化反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，每個(gè)格室裝填海綿填料，填充率為池容的 30%,第格室為缺氧區(qū)，設(shè)有調(diào)速攪拌器，其余的4個(gè)格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交錯(cuò)設(shè)置 孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵通過(guò)氣體流量計(jì)、氣量調(diào)節(jié)閥與設(shè)在反應(yīng)器底部的穿孔曝氣管連接，半 短程硝化反應(yīng)器通過(guò)出水管連接二沉池的中心管，二沉池通過(guò)半短程硝化反應(yīng)器的污泥回流泵與半短 程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)相連接；二沉池的出水管與中間水池相連接。
厭氧氨氧化反應(yīng)器中間設(shè)有柱狀反應(yīng)體，該反應(yīng)體上端設(shè)有三相分離器，分離器頂部設(shè)有用于排 水的出水管，分離器上部通過(guò)出水回流泵與反應(yīng)體底部連通，反應(yīng)體外圍設(shè)有水浴套，水浴套上設(shè)有 進(jìn)行水循環(huán)的水浴循環(huán)泵和穿孔吸水管，水浴套內(nèi)還設(shè)有電加熱器和溫度控制器；反應(yīng)體上的取樣閥 設(shè)置在水浴套外壁上；中間水池通過(guò)厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水泵與厭氧氨氧化反應(yīng)器的反應(yīng)體底部連 通。
本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置通過(guò)厭氧去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮處理城市污水的方法，其 特征包括以下步驟-
1) 將從城市污水處理廠取得的具有脫氮除磷功能的活性污泥投加到除磷反應(yīng)器和短程硝化反應(yīng) 器，接種后的污泥濃度MLSS分別為3O0Omg/l與4000mg/l左右；將從城市污水廠污泥厭氧消化池取 得的消化污泥投加到厭氧反應(yīng)器中，投加后的污泥濃度MLSS為S000mg/1左右。將活性良好的厭氧 氨氧化污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器，投加后的污泥濃度MLSS為6000mgA;同時(shí)將海綿填料投加到 厭氧反應(yīng)器和半短程硝化反應(yīng)器中，填充率分別為70%與30%;
2) 城市污水首先泵入到厭氧反應(yīng)器中，運(yùn)行溫度維持在20~301C,厭氧反應(yīng)器的水力停留時(shí)間 HRT為2~4小時(shí)，通過(guò)在上述范圍內(nèi)調(diào)整水力停留時(shí)間，保證厭氧反應(yīng)器的出水的COD與總磷TP 的比值為15~20/1,當(dāng)COD/TP〈15時(shí)，適當(dāng)縮短水力停留時(shí)間，當(dāng)COD/TI^20時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)水力停 留時(shí)間；
3) 厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入到除磷反應(yīng)器，除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)與好氧區(qū)的水力停留時(shí)間HRT分別 為1~2小時(shí)與2~3小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO濃度控制在2~3 mg/1，除磷反應(yīng)器出水Tp<lmg/1;
4) 除磷反應(yīng)器的出水通過(guò)中沉池進(jìn)入到半短程硝化反應(yīng)器，半短程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)和好氧 區(qū)的HRT分別為1~2小時(shí)與3~5小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO通過(guò)調(diào)整曝氣量維持在0.3~0.6mg/l，污泥回流比維持在25%~75%，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水流量使得好氧區(qū)的硝化率維持在50%左右，同時(shí)反應(yīng)器中 混合液溫度維持在20'C以上，通過(guò)上述HRT、 DO濃度、硝化率、溫度的聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)90%左右亞 硝態(tài)氮N02—-N累積率的半短程硝化反應(yīng)；
5)半短程硝化反應(yīng)器出水通過(guò)中間水池進(jìn)入到厭氧氨氧化反應(yīng)器，反應(yīng)器的運(yùn)行溫度為 25 30t:，水力停留時(shí)間HRT為2~4小時(shí)。
技術(shù)原理城市污水首先在厭氧反應(yīng)器中完成部分有機(jī)物的去除，同時(shí)回收生物能甲烷，厭氧反 應(yīng)器出水進(jìn)入到除磷反應(yīng)器中，在厭氧與好氧交替的條件下，利用厭氧出水中的有機(jī)物完成生物除磷。 完成生物除磷的厭氧反應(yīng)器出水，可生物降解的有機(jī)物含量很低，進(jìn)入到半短程硝化反應(yīng)器后完成氨 氮的半短程硝化，半短程硝化反應(yīng)器出水NH4+-N與NCV-N的比率基本在1:1左右，進(jìn)入到反應(yīng)器后， 完成NH/-N與N02'-N的厭氧氨氧化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)城市污水的全程自養(yǎng)脫氮。
在上述城市污水生物處理系統(tǒng)中，有機(jī)物主要用于產(chǎn)甲烷和生物除磷，回收了能源，減少了C02 排放，而后在半短程硝化反應(yīng)器和后續(xù)的Anammox反應(yīng)器中，完成半短程硝化與Anammox反應(yīng)耦 合的自養(yǎng)生物脫氮，節(jié)省了 65%以上的曝氣量和100%的反硝化碳源，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)生量減 少60%以上。
本發(fā)明涉及的通過(guò)厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理方法與現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有下列優(yōu)點(diǎn)
1) 通過(guò)厭氧反應(yīng)器去除污水中的大部分有機(jī)物，回收甲垸能源，傳統(tǒng)工藝通過(guò)曝氣好氧降解有 機(jī)物，"以能耗能"，同時(shí)產(chǎn)生大量難于處理的剩余生物污泥，排放大量C02。
2) 由于厭氧反應(yīng)器出水中剩余的有機(jī)物主要用于生物除磷，生物除磷的碳源豐富，可以實(shí)現(xiàn)高 效生物除磷，為磷的最終回收創(chuàng)造條件。
3) 通過(guò)自養(yǎng)生物脫氮，實(shí)現(xiàn)了污水中氮素的高效低耗去除，與傳統(tǒng)工藝比較，節(jié)省了 65%以上 的曝氣量和100%的反硝化碳源，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)生量減少60%以上。
4) 該技術(shù)體現(xiàn)了最少COD氧化、最少C02排放、最少剩余污泥產(chǎn)生、最大限度冋收能源的可 持續(xù)的城市污水生物處理理念。


圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例1: 厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理裝置，設(shè)有原水箱l、厭氧反應(yīng)器2、除 磷反應(yīng)器3、中沉池4、半短程硝化反應(yīng)器5、 二沉池6、中間水池7、厭氧氨氧化反應(yīng)器8;厭氧反 應(yīng)器為填裝海綿填料2.1的厭氧生物濾池，上部設(shè)有三相分離器2.3，原水箱通過(guò)出水泵2.8和水管與 厭氧反應(yīng)器的底部連通，厭氧反應(yīng)器通過(guò)出水管2.9與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)3.7的底部連通，厭氧反
6應(yīng)器還設(shè)有下進(jìn)上出，進(jìn)行水循環(huán)的水管和循環(huán)泵2.5;
除磷反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，第1格室為厭氧區(qū)3.7,設(shè)有調(diào)速攪拌器3.1，其余 的4個(gè)格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交錯(cuò)設(shè)置孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵3.9通過(guò)氣體流量計(jì) 3.8、氣量調(diào)節(jié)閥3.2與設(shè)在反應(yīng)器底部的曝氣頭3.6連接，除磷反應(yīng)器通過(guò)出水管3.4連接中沉池的 中心管4.1，中沉池通過(guò)除磷反應(yīng)器的污泥回流泵3.5與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)相連接；中沉池的出水 管4.2與半短程硝化反應(yīng)器5的缺氧區(qū)5.9相連接6
半短程硝化反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，每個(gè)格室裝填海綿填料5.3,填充率為空間 的30%，第l格室為缺氧區(qū)，設(shè)有調(diào)速攪拌器5.2，其余的4個(gè)格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交 錯(cuò)設(shè)置孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵5.10通過(guò)氣體流量計(jì)5.1、氣量調(diào)節(jié)閥5.5與設(shè)在反應(yīng)器底部的 穿孔曝氣管5.6連接，半短程硝化反應(yīng)器通過(guò)出水管5.7連接二沉池6的中心管6.1, 二沉池通過(guò)半短 程硝化反應(yīng)器的污泥回流泵5.8與半短程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)相連接；二沉池的出水管6.2與中間水 池7相連接。
厭氧氨氧化反應(yīng)器8中間設(shè)有柱狀反應(yīng)體8.1，該反應(yīng)體上端設(shè)有三相分離器8.6，分離器頂部設(shè) 有用于排水的出水管8.8，分離器上部通過(guò)出水回流泵8.14與反應(yīng)體底部連通，反應(yīng)體外圍設(shè)有水浴 套8.10，水浴套上設(shè)有進(jìn)行水循環(huán)的水浴循環(huán)泵8.11和穿孔吸水管8.9，水浴套內(nèi)還設(shè)有電加熱器8.4 和溫度控制器8.5:反應(yīng)體上的取樣閥8.7設(shè)置在水浴套外壁上；中間水池通過(guò)厭氧氨氧化反應(yīng)器的 進(jìn)水泵8.15與厭氧氨氧化反應(yīng)器的反應(yīng)體的底部連通。
實(shí)施例2:本發(fā)明的利用上述裝置的操作方法
實(shí)驗(yàn)用水取自北京市高碑店城市污水處理廠的初次沉淀池出水，為典型的城市污水。水質(zhì)如下 COD 200-450 mg/h NH/-N 45~68 mg/l; SS 80~150mg/l;堿度250~400mg/l; TP 5~9 mg/l: pH值 7.0~7.6。試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示，由原水箱、厭氧反應(yīng)器、除磷反應(yīng)器、中沉池、半短程硝化反應(yīng)器、 二沉池、中間水池、厭氧氨氧化反應(yīng)器。原水水箱的有效容積為800L。厭氧反應(yīng)器為柱狀，柱的直 徑和高度分別為10mm與2000mm。除磷反應(yīng)器的有效容積為25L,反應(yīng)器尺寸為L(zhǎng)><BxH =50xl0x60cm,平均分成5個(gè)格室，中間隔板由上下交錯(cuò)的小孔連接i第1個(gè)格室為厭氧區(qū)，第2~5 格室為好氧區(qū)。半短程硝化反應(yīng)器的有效容積為30L，反應(yīng)器尺寸為L(zhǎng)xBxH =50x12x60cm，平均分 成5個(gè)格室，中間隔板由上下交錯(cuò)的小 L連接，第l個(gè)格室為缺氧區(qū)，第2 5格室為好氧區(qū)。中沉池 與二淀池的直徑CN20cm，高度H-50cm，中心管的直徑D=1.5cm。厭氧氨氧化反應(yīng)器為柱狀，柱的 直徑和高度分別為8mm與2100mm,反應(yīng)器的外部為恒溫水浴套，水浴套中安裝加熱和溫控裝置。 具體的操作過(guò)程如下
1)將從城市污水處理廠取得的具有脫氮除磷功能的活性污泥投加到除磷反應(yīng)器和短程硝化反應(yīng) 器，接種后的污泥濃度MLSS分別為3000mg/l與4000mg/l左右；將從城市污水廠污泥厭氧消化池取 得的消化污泥投加到厭氧反應(yīng)器中，投加后的污泥濃度MLSS為8000mg/1左右o將活性良好的厭氧氨氧化污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器，投加后的污泥濃度MLSS為6000mg/h同時(shí)將海綿填料投加到 厭氧反應(yīng)器和半短程硝化反應(yīng)器中，填充率分別為70%與30%;
2) 城市污水首先泵入到厭氧反應(yīng)器中，運(yùn)行溫度維持在20~3(TC，厭氧反應(yīng)器的水力停留時(shí)間 HRT為24小時(shí)> 通過(guò)在上述范圍內(nèi)調(diào)整水力停留時(shí)間，保證厭氧反應(yīng)器的出水的COD與總磷TP 的比值為15~20/1,當(dāng)COD/TP〈15時(shí)，適當(dāng)縮短水力停留時(shí)間，當(dāng)COD/TI^20時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)水力停 留時(shí)間；
3) 厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入到除磷反應(yīng)器，除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)與好氧區(qū)的水力停留時(shí)間HRT分別 為1~2小時(shí)與2~3小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO濃度控制在2~3 mgA,除磷反應(yīng)器出水Tp<lmg/1;
4) 除磷反應(yīng)器的出水通過(guò)中沉池進(jìn)入到半短程硝化反應(yīng)器，半短程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)和好氧 區(qū)的HRT分別為1~2小時(shí)與3~5小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO通過(guò)調(diào)整曝氣量維持在0.3^0.6mg/l,污 泥回流比維持在25%~75%，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水流量使得好氧區(qū)的硝化率維持在50%左右，同時(shí)反應(yīng)器中 混合液溫度維持在20'C以上，通過(guò)上述HRT、 DO濃度、硝化率、溫度的聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)90%左右亞 硝態(tài)氮N02—-N累積率的半短程硝化反應(yīng)；
5) 半短程硝化反應(yīng)器出水通過(guò)中間水池進(jìn)入到厭氧氨氧化反應(yīng)器，反應(yīng)器的運(yùn)行溫度為 25~30'C ，水力停留時(shí)間HRT為2~4小時(shí)。
連續(xù)試驗(yàn)結(jié)果表明厭氧反應(yīng)器的COD去除率為40%~60%，除磷反應(yīng)器出水TP<lmg/l,半短 程硝化反應(yīng)器出水NH4+-N:N02_-N比值為1.0:1.2， N02_-N累積率>60%， Anammox出水 TN=10~15mg/l,出水COEK30mg/1。在能耗降低、C02與剩余污泥減排的前提下，系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到 國(guó)家一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)為可持續(xù)的污水處理技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理裝置，其特征在于設(shè)有原水箱(1)、厭氧反應(yīng)器(2)、除磷反應(yīng)器(3)、中沉池(4)、半短程硝化反應(yīng)器(5)、二沉池(6)、中間水池(7)、厭氧氨氧化反應(yīng)器(8)；厭氧反應(yīng)器為填裝海綿填料(2.1)的厭氧生物濾池，上部設(shè)有三相分離器(2.3)，原水箱通過(guò)出水泵(2.8)和水管與厭氧反應(yīng)器的底部連通，厭氧反應(yīng)器通過(guò)出水管(2.9)與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)(3.7)的底部連通，厭氧反應(yīng)器還設(shè)有下進(jìn)上出，進(jìn)行水循環(huán)的水管和循環(huán)泵(2.5)；除磷反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，第1格室為厭氧區(qū)(3.7)，設(shè)有調(diào)速攪拌器(3.1)，其余的4個(gè)格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交錯(cuò)設(shè)置孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵(3.9)通過(guò)氣體流量計(jì)(3.8)、氣量調(diào)節(jié)閥(3.2)與設(shè)在反應(yīng)器底部的曝氣頭(3.6)連接，除磷反應(yīng)器通過(guò)出水管(3.4)連接中沉池的中心管(4.1)，中沉池通過(guò)除磷反應(yīng)器的污泥回流泵(3.5)與除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)相連接；中沉池的出水管(4.2)與半短程硝化反應(yīng)器(5)的缺氧區(qū)(5.9)相連接；半短程硝化反應(yīng)器在長(zhǎng)度方向上平均分為5個(gè)格室，每個(gè)格室裝填海綿填料(5.3)，填充率為空間的30％，第1格室為缺氧區(qū)，設(shè)有調(diào)速攪拌器(5.2)，其余的4個(gè)格室為好氧區(qū)，按照水流方向上下交錯(cuò)設(shè)置孔徑為15mm的過(guò)流孔；氣泵(5.10)通過(guò)氣體流量計(jì)(5.1)、氣量調(diào)節(jié)閥(5.5)與設(shè)在反應(yīng)器底部的穿孔曝氣管(5.6)連接，半短程硝化反應(yīng)器通過(guò)出水管(5.7)連接二沉池(6)的中心管(6.1)，二沉池通過(guò)半短程硝化反應(yīng)器的污泥回流泵(5.8)與半短程硝化反應(yīng)器的缺氧區(qū)相連接；二沉池的出水管(6.2)與中間水池(7)相連接；厭氧氨氧化反應(yīng)器(8)中間設(shè)有柱狀反應(yīng)體(8.1)，該反應(yīng)體上端設(shè)有三相分離器(8.6)，分離器頂部設(shè)有用于排水的出水管(8.8)，分離器上部通過(guò)出水回流泵(8.14)與反應(yīng)體底部連通，反應(yīng)體外圍設(shè)有水浴套(8.10)，水浴套上設(shè)有進(jìn)行水循環(huán)的水浴循環(huán)泵(8.11)和穿孔吸水管(8.9)，水浴套內(nèi)還設(shè)有電加熱器(8.4)和溫度控制器(8.5)；反應(yīng)體上的取樣閥(8.7)設(shè)置在水浴套外壁上；中間水池通過(guò)厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水泵(8.15)與厭氧氨氧化反應(yīng)器的反應(yīng)體底部連通。
2、 一種利用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行厭氧去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮處理城市污 水的方法，其特征包括以下步驟1)將從城市污水處理廠取得的具有脫氮除磷功能的活性污泥投加到除磷反應(yīng)器和短 程硝化反應(yīng)器，接種后的污泥濃度MLSS分別為3000mg/l與4000mg/I左右；將從城市 污水廠污泥厭氧消化池取得的消化污泥投加到厭氧反應(yīng)器中，投加后的污泥濃度MLSS 為8000mg/l左右；將活性良好的厭氧氨氧化污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器，投加后的污泥濃度MLSS為6000mg/l;同時(shí)將海綿填料投加到厭氧反應(yīng)器和半短程硝化反應(yīng)器中， 填充率分別為70%與30%;2) 城市污水首先泵入到厭氧反應(yīng)器中，運(yùn)行溫度維持在2(K30'C，厭氧反應(yīng)器的水 力停留時(shí)間HRT為24小時(shí)，通過(guò)在上述范圍內(nèi)調(diào)整水力停留時(shí)間，保證厭氧反應(yīng)器的 出水的COD與總磷TP的比值為15~20/1，當(dāng)COD/TP<15時(shí)，適當(dāng)縮短水力停留時(shí)間， 當(dāng)COD/TI^20時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間；3) 厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入到除磷反應(yīng)器，除磷反應(yīng)器的厭氧區(qū)與好氧區(qū)的水力停留時(shí) 間HRT分別為1~2小時(shí)與2~3小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO濃度控制在2~3 mg/L，除磷反 應(yīng)器出水TP<lmg/L;4) 除磷反應(yīng)器的出水通過(guò)中沉池進(jìn)入到半短程硝化反應(yīng)器，半短程硝化反應(yīng)器的缺 氧區(qū)和好氧區(qū)的HRT分別為1 2小時(shí)與3~5小時(shí)，好氧區(qū)的溶解氧DO通過(guò)調(diào)整曝氣量 維持在0.3~0.6nig/L,污泥回流比維持在25%~75%，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水流量使得好氧區(qū)的硝 化率維持在50%左右，同時(shí)反應(yīng)器中混合液溫度維持在20t以上，通過(guò)上述HRT、 DO 濃度、硝化率、溫度的聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)90。/。左右亞硝態(tài)氮NO—N累積率的半短程硝化反 應(yīng)；5) 半短程硝化反應(yīng)器出水通過(guò)中間水池進(jìn)入到厭氧氨氧化反應(yīng)器，反應(yīng)器的運(yùn)行溫 度為25 30t:，水力停留時(shí)間HRT為24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厭氧產(chǎn)甲烷去除有機(jī)物與自養(yǎng)生物脫氮的城市污水處理裝置和方法，設(shè)有原水箱、厭氧反應(yīng)器、除磷反應(yīng)器、中沉池、半短程硝化反應(yīng)器、二沉池、中間水池、厭氧氨氧化反應(yīng)器；厭氧反應(yīng)器為填裝海綿填料的厭氧生物濾池；除磷反應(yīng)器第1格室為厭氧區(qū)，其余的4個(gè)格室為好氧區(qū)；半短程硝化反應(yīng)器設(shè)有1個(gè)缺氧區(qū)和4個(gè)好氧區(qū)；厭氧氨氧化反應(yīng)器設(shè)有柱狀反應(yīng)體和水浴套。利用該裝置的方法1)將從污水處理廠取得的活性污泥投加到除磷反應(yīng)器和短程硝化反應(yīng)器；2)城市污水首先泵入到厭氧反應(yīng)器中；3)厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入到除磷反應(yīng)器，4)除磷反應(yīng)器的出水通過(guò)中沉池進(jìn)入到半短程硝化反應(yīng)器。本發(fā)明適用于城市污水處理，結(jié)構(gòu)完善，工藝先進(jìn)，效率高。
文檔編號(hào)C02F3/12GK101580329SQ20091008762
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者劉秀紅, 江 常, 張樹軍, 彭永臻, 鵬 易, 琦 王, 甘一萍 申請(qǐng)人:北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司