專利名稱：A²/O-曝氣生物濾池反硝化除磷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反硝化除磷裝置，屬于活性污泥法污水處理技術(shù)領(lǐng)域，適用 于新建污水廠及老污水廠的升級(jí)改造、市政污水和工業(yè)廢水的處理、分散型農(nóng)村生活污水 等污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素的過(guò)量排放是導(dǎo)致水體“富營(yíng)養(yǎng)化”的重要原因，它給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 和人民生活構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。A2/0作為一種最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、水 力停留時(shí)間短、設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟、控制復(fù)雜性小和不易產(chǎn)生污泥膨脹等一系列優(yōu)點(diǎn)，是國(guó) 內(nèi)外城市污水廠的主體工藝。然而，A2/0中的硝化菌、反硝化菌和DPAOs在有機(jī)負(fù)荷、泥齡 以及碳源需求上的矛盾，很難單一的生化系統(tǒng)中同時(shí)獲得脫氮除磷的良好效果，阻礙著脫 氮除磷技術(shù)的應(yīng)用。曝氣生物濾池以其靈活的模塊化設(shè)計(jì)、占地面積小、硝化效果穩(wěn)定等優(yōu) 點(diǎn)越來(lái)越受到人們的青睞，但曝氣生物濾池存在工作周期短，反沖洗頻率高，容易發(fā)生堵塞 現(xiàn)象。我國(guó)城鎮(zhèn)污水天然存在C/N低，加上工藝本身存在的矛盾，導(dǎo)致95%以上的城市污 水處理廠出水不能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB189182002)的一級(jí)A排放標(biāo) 準(zhǔn)。A2/0-曝氣生物濾池集A2/0與曝氣生物濾池優(yōu)勢(shì)于一體，成功解決了傳統(tǒng)工藝中 DPAOs、反硝化菌與硝化菌的競(jìng)爭(zhēng)性矛盾；通過(guò)縮短泥齡，將硝化過(guò)程從A2/0中分離出去，讓 曝氣生物濾池實(shí)現(xiàn)硝化；A2/0在短泥齡條件下運(yùn)行，不要求有硝化功能，發(fā)揮其除磷和反硝 化效果好的優(yōu)點(diǎn)；曝氣生物濾池在長(zhǎng)泥齡條件下運(yùn)行，不但不影響系統(tǒng)的除磷效果，反而更 有利于硝化效果的穩(wěn)定和高效；曝氣生物濾池回流來(lái)的硝酸鹽氮為A2/0的缺氧區(qū)提供了充 足的電子受體，為反硝化除磷提供了必要條件，反硝化除磷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“一碳兩用”，最大限 度地緩解了低C/N污水碳源缺乏的難題，同時(shí)還可節(jié)省30%的曝氣量，減少50%的污泥產(chǎn) 量。所以，反硝化除磷技術(shù)被視為當(dāng)今最有發(fā)展前途的深度脫氮除磷工藝之一。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種反硝化除磷裝置，通過(guò)縮短A2/0的泥齡，將泥齡長(zhǎng)的 自養(yǎng)型硝化菌淘洗，泥齡短的DPAOs、反硝化菌等異養(yǎng)菌呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)于A2/0的活性污泥 中，泥齡長(zhǎng)的硝化菌以固定膜形態(tài)生長(zhǎng)于曝氣生物濾池的活性生物填料上，兩者的分離解 決傳統(tǒng)工藝無(wú)法克服的泥齡方面的矛盾。A2/0在短泥齡條件下運(yùn)行，有利于除磷及反硝化 脫氮；曝氣生物濾池在長(zhǎng)泥齡條件下運(yùn)行，不但不影響系統(tǒng)的除磷功能，反而更有利于硝化 效果的穩(wěn)定和高效，同時(shí)還為A2/0的缺氧區(qū)提供充足的電子受體，為反硝化除磷提供了必 要條件。城市污水低C/N水質(zhì)特點(diǎn)有利于DPAOs成為優(yōu)勢(shì)菌種，最大限度地緩解了碳源缺 乏的技術(shù)難題，使處理水質(zhì)穩(wěn)定地達(dá)到國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。A2/0-曝氣生物濾池反硝化除磷裝置本實(shí)用新型的一種反硝化除磷裝置，主要由原水水箱⑴、A2/0(2)、二沉池(3)、曝氣生物濾池(4)順序連接組成，其特征在于原水水箱(1)通過(guò)蠕動(dòng)泵(5)與厭氧區(qū)(6)連 接，厭氧區(qū)(6)與缺氧區(qū)(7)連接，缺氧區(qū)(7)與好氧區(qū)⑶連接，好氧區(qū)⑶與二沉池⑶ 連接，二沉池(3)的出水通過(guò)高壓泵(9)與曝氣生物濾池(4)連接，曝氣生物濾池(4)通過(guò) 蠕動(dòng)泵(11)與缺氧區(qū)(7)連接，二沉池(3)底部的污泥出口端通過(guò)蠕動(dòng)泵(15)與厭氧區(qū)連接，氣泵(12)分別通過(guò)氣體流量計(jì)(13)、(14)與好氧區(qū)(8)和曝氣生物濾池(4)連 接，厭氧區(qū)(6)和缺氧區(qū)(7)內(nèi)安裝攪拌器(17)，DPAOs、反硝化菌呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)于A2/0 的活性污泥中，DPAOs占聚磷菌的比例為68. 2%，硝化菌以固定膜形態(tài)生長(zhǎng)于曝氣生物濾 池中的活性生物填料上。A2/0-曝氣生物濾池反硝化除磷方法，包括以下步驟(1)原水由原水水箱⑴經(jīng)蠕動(dòng)泵(5)進(jìn)入A2/0的厭氧區(qū)(6)，同步進(jìn)入的還有 來(lái)自二沉池(3)的回流污泥，回流污泥比為100%，進(jìn)行厭氧反應(yīng)；DPAOs利用原水中的揮發(fā) 性脂肪酸(VFAs)，合成內(nèi)碳源PHAs，同時(shí)釋放大量的磷，污水中80%以上的COD得到去除， 其中DPAOs占聚磷菌的比例為68. 2%。(2)混合液從厭氧區(qū)(6)進(jìn)入缺氧區(qū)(7)，同時(shí)進(jìn)入的還有來(lái)自曝氣生物濾池(4) 的硝化液，DPAOs以硝酸鹽氮為電子受體，以內(nèi)碳源PHAs為電子供體，反硝化除磷。(3)混合液從缺氧區(qū)(7)進(jìn)入好氧區(qū)(8)，進(jìn)行剩余磷的去除，并去除5%左右的 COD。(4)混合液從好氧區(qū)(8)進(jìn)入二沉池(3)，實(shí)現(xiàn)泥水分離，含有氨氮的上清液經(jīng)高 壓泵(9)進(jìn)入曝氣生物濾池⑷；回流污泥經(jīng)蠕動(dòng)泵(15)回流到厭氧區(qū)(6)，剩余污泥從排 放口 (16)排出。(5)曝氣生物濾池(4)中的活性生物填料上生長(zhǎng)著硝化菌，硝化菌在好氧條件下 將氨氮氧化為硝酸鹽氮，曝氣生物濾池⑷出水的100% 400%通過(guò)蠕動(dòng)泵(11)回流到 的缺氧區(qū)(7)，另一部分從出水口(10)排放。其中通過(guò)縮短A2/0的泥齡到15天，將泥齡長(zhǎng)的硝化菌淘洗，泥齡短的DPAOs、反硝 化菌等呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)于A2/0的活性污泥中，泥齡長(zhǎng)的硝化菌以固定膜形態(tài)生長(zhǎng)于曝氣生 物濾池中的活性生物填料上，泥齡的分離解決了傳統(tǒng)工藝無(wú)法克服的泥齡方面的矛盾。A2/ 0在短泥齡條件下運(yùn)行，有利于除磷及反硝化脫氮；曝氣生物濾池在長(zhǎng)泥齡條件下運(yùn)行，不 但不影響系統(tǒng)的除磷功能，反而更有利于硝化效果的穩(wěn)定和高效，同時(shí)還為A2/0的缺氧區(qū) 提供充足的電子受體，為反硝化除磷提供了必要條件。城市污水中低C/N水質(zhì)特點(diǎn)有利于DPAOs (DPAOs占聚磷菌的比例為68. 2% )成為 優(yōu)勢(shì)菌種，最大限度地緩解了碳源缺乏的技術(shù)難題。由于A2/0不承擔(dān)硝化功能，回流污泥中不含有硝酸鹽氮，使得厭氧區(qū)成為真正意 義上的厭氧環(huán)境，為DPAOs充分釋磷及合成內(nèi)碳源PHAs提供了最佳的外界環(huán)境。A2/0-曝氣生物濾池反硝化除磷裝置還具有5個(gè)特點(diǎn)①實(shí)現(xiàn)了低C/N條件下的深 度脫氮除磷；②無(wú)需化學(xué)藥劑除磷，節(jié)省運(yùn)行成本；③總的水力停留時(shí)間不長(zhǎng)，基建費(fèi)用不 高；④曝氣生物濾池的模塊化設(shè)計(jì)使占地面積更少，適合我國(guó)國(guó)情；⑤抗水力負(fù)荷能力強(qiáng)， 適應(yīng)不同季節(jié)及溫差變化，處理效果穩(wěn)定可靠，并且具有穩(wěn)定的出水水質(zhì)和較低的能耗。

圖lA2/0-曝氣生物濾池反硝化除磷裝置和方法示意圖[0017]圖1中1-原水水箱；2-A2/0反應(yīng)器；3- 二沉池；4-曝氣生物濾池反應(yīng)器；5_蠕動(dòng) 泵；6-厭氧區(qū)；7-缺氧區(qū)；8-好氧區(qū)；9-高壓泵；10-出水口 ； 11-蠕動(dòng)泵；12-氣泵；13-氣 體流量計(jì)；14-氣體流量計(jì)；15-蠕動(dòng)泵；16-剩余污泥排放口 ； 17-攪拌器。圖2DPA0s占聚磷菌(PAOs)比例為68. 2%的序批試驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方案。本實(shí)用新型的一種反硝化除磷裝置，主要由原水水箱(1)、A2/0(2)、二沉池(3)、曝 氣生物濾池(4)順序連接組成，原水水箱(1)通過(guò)蠕動(dòng)泵(5)與厭氧區(qū)(6)連接，厭氧區(qū)(6) 與缺氧區(qū)(7)連接，缺氧區(qū)(7)與好氧區(qū)(8)連接，好氧區(qū)(8)與二沉池(3)連接，二沉池 (3)的出水通過(guò)高壓泵(9)與曝氣生物濾池(4)連接，曝氣生物濾池(4)通過(guò)蠕動(dòng)泵(11) 與缺氧區(qū)(7)連接，二沉池(3)底部的污泥出口端通過(guò)蠕動(dòng)泵(15)與厭氧區(qū)(6)連接，氣泵 (12)分別通過(guò)氣體流量計(jì)(13)、(14)與好氧區(qū)(8)和曝氣生物濾池(4)連接，厭氧區(qū)(6) 和缺氧區(qū)(7)內(nèi)安裝攪拌器(17)，DPAOs、反硝化菌呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)于A2/0的活性污泥中， DPAOs占聚磷菌的比例為68. 2%，硝化菌以固定膜形態(tài)生長(zhǎng)于曝氣生物濾池中的活性生物 填料上。其實(shí)施方法為(1)原水由原水水箱⑴經(jīng)蠕動(dòng)泵(5)進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)(6)，同步進(jìn)入的還有來(lái)自二沉 池(3)的回流污泥，DPAOs利用原水中的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，合成內(nèi)碳源PHAs，同時(shí)釋放 大量的磷，污水中80%以上的COD得到去除。(2)混合液從厭氧區(qū)(6)進(jìn)入缺氧區(qū)(7)，同時(shí)進(jìn)入還有來(lái)自曝氣生物濾池(4)的 硝化液，DPAOs以硝酸鹽氮為電子受體，以內(nèi)碳源PHAs為電子供體，反硝化除磷。(3)混合液從缺氧區(qū)(7)進(jìn)入好氧區(qū)(8)，進(jìn)行剩余磷的去除，并去除5%左右的 COD。(4)混合液從好氧區(qū)(8)進(jìn)入二沉池(3)，實(shí)現(xiàn)泥水分離，含有氨氮的上清液經(jīng)高 壓泵(9)進(jìn)入曝氣生物濾池⑷；回流污泥經(jīng)蠕動(dòng)泵(15)回流到厭氧區(qū)(6)，剩余污泥從排 放口 (16)排出。(5)曝氣生物濾池(4)中的活性生物填料上生長(zhǎng)著硝化菌，硝化菌在好氧條件下 將氨氮氧化為硝酸鹽氮。曝氣生物濾池(4)出水的一部分通過(guò)蠕動(dòng)泵(11)回流到的缺氧 區(qū)(7)，另一部分從出水口(10)排放；泥齡短的DPAOs、反硝化菌等呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)于A2/0 的活性污泥中，泥齡長(zhǎng)的硝化菌以固定膜形態(tài)生長(zhǎng)于曝氣生物濾池中的活性生物填料上。以北京某大學(xué)教工住宅小區(qū)化糞池生活污水為原水，水質(zhì)特點(diǎn)如表1表1原水水質(zhì)特點(diǎn)
權(quán)利要求一種反硝化除磷裝置，主要由原水水箱(1)、A2/O(2)、二沉池(3)、曝氣生物濾池(4)順序連接組成，其特征在于原水水箱(1)通過(guò)蠕動(dòng)泵(5)與厭氧區(qū)(6)連接，厭氧區(qū)(6)與缺氧區(qū)(7)連接，缺氧區(qū)(7)與好氧區(qū)(8)連接，好氧區(qū)(8)與二沉池(3)連接，二沉池(3)的出水通過(guò)高壓泵(9)與曝氣生物濾池(4)連接，曝氣生物濾池(4)通過(guò)蠕動(dòng)泵(11)與缺氧區(qū)(7)連接，二沉池(3)底部的污泥出口端通過(guò)蠕動(dòng)泵(15)與厭氧區(qū)(6)連接，氣泵(12)分別通過(guò)氣體流量計(jì)(13)、(14)與好氧區(qū)(8)和曝氣生物濾池(4)連接。
2.權(quán)利要求1的一種反硝化除磷裝置，其特征在于，厭氧區(qū)(6)和缺氧區(qū)(7)內(nèi)安裝攪 拌器(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了A2/O-曝氣生物濾池反硝化除磷裝置，屬于活性污泥法污水處理技術(shù)領(lǐng)域。其裝置主要由原水水箱(1)、A2/O(2)、二沉池(3)、曝氣生物濾池(4)順序連接組成；本實(shí)用新型處理效果穩(wěn)定可靠，并且具有穩(wěn)定的出水水質(zhì)和較低的能耗。
文檔編號(hào)C02F3/30GK201770576SQ20102024982
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者彭永臻, 王建華, 王淑瑩, 陳永志 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)