兩級(jí)sbr利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市生活污水脫氮耦合污泥減量的裝置與方法
【專(zhuān)利摘要】一種兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市污水脫氮耦合污泥減量的裝置和方法,屬于低C/N比(摩爾比)城市污水處理及剩余污泥生化處理領(lǐng)域。本發(fā)明的裝置主要包括序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1、序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRF。本發(fā)明將剩余污泥發(fā)酵混合物作為SBR1反硝化的碳源,強(qiáng)化了生物脫氮,并且使剩余污泥進(jìn)一步減量;利用剩余污泥發(fā)酵液作為SBR2反硝化的碳源,實(shí)現(xiàn)深度脫氮,出水可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明將厭氧生物處理技術(shù)和好氧生物處理技術(shù)進(jìn)行耦合,以實(shí)現(xiàn)低C/N比(摩爾比)城市污水處理優(yōu)化控制,節(jié)約碳源,提高碳源利用率,減少剩余污泥產(chǎn)量的目的。此外,該發(fā)明具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)杉?jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市生活污水脫氮耦合污泥減量的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低C/N比(摩爾比)城市污水強(qiáng)化脫氮工藝的優(yōu)化控制技術(shù),屬于城市污水處理及剩余污泥生化處理【技術(shù)領(lǐng)域】,是一種采用兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市生活污水脫氮耦合污泥減量的裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)2002年頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,排污單位最終出水的氮含量分別為NH4+-N < 5mg/L, TN < 15mg/L。然而一般認(rèn)為T(mén)N > 0.7mg/L時(shí),湖泊呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化,而當(dāng)TN > 1.3mg/L時(shí),湖泊呈現(xiàn)重度富營(yíng)養(yǎng)化。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日漸嚴(yán)格,95%以上的污水處理廠出水不能達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),面臨污水深度脫氮的要求。
[0003]污水生物處理脫氮過(guò)程中,異養(yǎng)反硝化菌需要利用有機(jī)物作為碳源,還原氧化態(tài)氮,包括硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮,一般要求B0D/TKN > 4,然而我國(guó)大部分城市污水處理目前普遍存在進(jìn)水C/N比(摩爾比)低,碳源不足的問(wèn)題,導(dǎo)致出水TN難以達(dá)標(biāo)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有污水處理廠往往通過(guò)外加碳源,例如甲醇等達(dá)到良好的出水效果,但這既增加了處理成本,又加劇了水廠的剩余污泥產(chǎn)量及CO2排放。另一方面,污水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量污泥。將污泥經(jīng)處理后作為資源重新利用,使剩余污泥資源化,這樣既能減少有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響又能節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源,降低運(yùn)行成本。
[0004]本發(fā)明利用剩余污泥發(fā)酵混合物強(qiáng)化城市污水脫氮,可以使污泥中的大分子有機(jī)顆粒向揮發(fā)性脂肪酸等小分子轉(zhuǎn)化,從而作為碳源被反硝化菌所利用以提高系統(tǒng)脫氮效果,同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和穩(wěn)定化。該方法相比傳統(tǒng)脫氮工藝可以節(jié)省外加碳源,降低運(yùn)行費(fèi)用,并同時(shí)進(jìn)行污泥的減量,是符合可持續(xù)發(fā)展規(guī)律的工藝,有較大的實(shí)際意義,應(yīng)用市場(chǎng)廣闊。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明利用三個(gè)序批式反應(yīng)器,首先使剩余污泥自主發(fā)酵,并與城市污水的硝化反硝化反應(yīng)器和深度反硝化反應(yīng)器相連,形成兩級(jí)SBR生活污水處理設(shè)備。同時(shí)本發(fā)明將剩余污泥發(fā)酵混合物作為SBR1反硝化的碳源,強(qiáng)化了生物脫氮,并且使剩余污泥進(jìn)一步減量;利用剩余污泥發(fā)酵液作為SBR2反硝化的碳源,實(shí)現(xiàn)深度脫氮,出水可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明將厭氧生物處理技術(shù)和好氧生物處理技術(shù)進(jìn)行耦合,以實(shí)現(xiàn)低C/N比(摩爾比)城市污水處理優(yōu)化控制,節(jié)約碳源,提高碳源利用率,減少剩余污泥產(chǎn)量的目的。此外,該發(fā)明具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市生活污水脫氮的裝置,其特征是:本裝置的主體設(shè)備包括序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)、序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11);
[0008]原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵(2)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3),序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)出水排入硝化液儲(chǔ)存箱(4),再通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)出水直接排出;序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)排入儲(chǔ)泥罐(9),再由剩余污泥投加泵(10)投加至序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11);序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)污泥發(fā)酵混合物投加泵(12)投加至序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中,另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)重力作用排入二沉池(13)中,二沉池(13)出水流入加藥箱(14)中,再由污泥發(fā)酵液投加泵(15)投加至序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6);序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17)、第一攪拌器(19)和第一 DO測(cè)定儀(22),序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18)、第二攪拌器(20)和第二 DO測(cè)定儀
(23),序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中安裝第三攪拌器(21)和pH測(cè)定儀(24)。
[0009]所述的兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市污水脫氮的裝置實(shí)現(xiàn)控制的方法,其特征包括以下步驟:
[0010]序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)處理低C/N比(C/N摩爾比< 3)的生活污水,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在1500-3000mg/L,污泥齡在10-20d,水力停留時(shí)間在5-15h ;
[0011]①進(jìn)水設(shè)定 進(jìn)水量與排水量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵(2)進(jìn)入到序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第一攪拌器
(19);
[0012]②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,反應(yīng)器內(nèi)上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為30-60min ;
[0013]③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)提供氧氣,去除有機(jī)物,并將進(jìn)水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)氮NOx—,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定硝化時(shí)間為 90_120min ;
[0014]④沉淀沉淀階段完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為10_30min ;
[0015]⑤排水設(shè)定排水比為0.3-0.5,排出的生活污水進(jìn)入硝化液儲(chǔ)存箱(4);
[0016]序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)處理硝化液儲(chǔ)存箱(4)里的硝化液,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在1500-3000mg/L,污泥齡在10-20d,水力停留時(shí)間在3-10h ;
[0017]①進(jìn)水設(shè)定進(jìn)水量與排水量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第二攪拌器(20);
[0018]②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液利用序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物經(jīng)過(guò)沉淀分離、加藥處理后得到的不含氮、磷的剩余污泥發(fā)酵液進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為60-180min ;
[0019]③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)提供氧氣,去除投加的污泥發(fā)酵液中過(guò)量的有機(jī)物,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定去除有機(jī)物時(shí)間為10-30min ;
[0020]④沉淀沉淀階段完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為10_30min ;
[0021]⑤排水設(shè)定排水比為0.3-0.5,出水直接排出;
[0022]序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)在厭氧環(huán)境下運(yùn)行,以剩余污泥為發(fā)酵底物,污泥濃度在7000-10000mg/L,污泥停留時(shí)間在5_10d,控制pH在9_11 ;
[0023]①進(jìn)泥每天進(jìn)泥I次,進(jìn)泥量與排泥量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)進(jìn)入儲(chǔ)泥罐(9),再通過(guò)剩余污泥投加泵(10)進(jìn)入序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中,進(jìn)泥的同時(shí)啟動(dòng)第三攪拌器(21);
[0024]②厭氧發(fā)酵第三攪拌器(21) —直運(yùn)行,厭氧發(fā)酵開(kāi)始,設(shè)定發(fā)酵時(shí)間為5-10d ;
[0025]③排泥設(shè)定排泥比為0.1-0.2,系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf(II)中的污泥發(fā)酵混合物作為碳源,其中一部分通過(guò)污泥發(fā)酵混合物投加泵(12)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中;另一部分通過(guò)重力作用排入二沉池(13)進(jìn)行泥水分離,上層清液流入加藥箱(14),調(diào)節(jié)pH=9.0-10.0,投加MgSO4調(diào)節(jié)上清液中鎂離子、氨氮和磷的摩爾比為(1-1.8):(1-2):1, 去除剩余污泥發(fā)酵液中的氮、磷,再通過(guò)污泥發(fā)酵液投加泵(15)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中。
[0026]該發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0027]I)將污泥發(fā)酵和污水硝化反硝化兩個(gè)過(guò)程完全分開(kāi),污泥發(fā)酵過(guò)程中嚴(yán)格控制厭氧環(huán)境和最適PH值,有利于發(fā)酵細(xì)菌的純化和富集,提高產(chǎn)酸效率;
[0028]2)將部分污泥發(fā)酵混合物作為碳源投加至硝化反硝化反應(yīng)器中,增強(qiáng)了對(duì)污泥發(fā)酵混合物的利用率,同時(shí)進(jìn)一步達(dá)到污泥減量的目的;
[0029]3)采用兩級(jí)SBR污水處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)深度脫氮的要求,出水可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);
[0030]4)采用序批式反應(yīng)器,工藝主體僅需三個(gè)SBR反應(yīng)器,且工藝的各個(gè)時(shí)段可以根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整,運(yùn)行簡(jiǎn)單容易操作,可推廣性強(qiáng)。發(fā)明的主體實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)須過(guò)多回流設(shè)計(jì),節(jié)省能耗和建設(shè)、管理費(fèi)用。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖中:1 一原水水箱;2—第一進(jìn)水泵;3—序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 ;4一硝化液儲(chǔ)存箱;5—第二進(jìn)水泵;6—序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 ;7—第一排泥泵;8—第二排泥泵;9一儲(chǔ)泥罐;10—剩余污泥投加泵;11一序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf ; 12—污泥發(fā)酵混合物投加泵;13—二沉池;14一加藥箱;15—污泥發(fā)酵液投加泵;16—空氣壓縮機(jī);17—第一轉(zhuǎn)子流量計(jì);18—第二轉(zhuǎn)子流量計(jì);19一第一攪拌器;20—第二攪拌器;21—第三攪拌器;22—第一 DO測(cè)定儀;23—第二 DO測(cè)定儀;24 — pH測(cè)定儀。
【具體實(shí)施方式】[0033]結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)專(zhuān)利進(jìn)一步的說(shuō)明:如圖1所示,本發(fā)明包括順次連接的包括順次連接的原水水箱(1)、序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)、硝化液儲(chǔ)存箱(4)、序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)。其中原水水箱(O的有效體積為15L,箱體由有機(jī)塑料制成;硝化液儲(chǔ)存箱(4)的有效體積為10L,箱體由有機(jī)塑料制成;序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)的有效體積為10L,序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)的有效體積為5L,均為圓柱形有機(jī)玻璃柱體。
[0034]原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵(2)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3),序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)出水排入硝化液儲(chǔ)存箱(4),再通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)出水直接排出;序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)排入儲(chǔ)泥罐(9),再由剩余污泥投加泵(10)投加至序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11);序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)污泥發(fā)酵混合物投加泵(12)投加至序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中,另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)重力作用排入二沉池(13)中,二沉池
(13)出水流入加藥箱(14)中,再由污泥發(fā)酵液投加泵(15)投加至序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6);序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17)、第一攪拌器(19)和第一 DO測(cè)定儀(22),序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18)、第二攪拌器(20)和第二 DO測(cè)定儀(23),序批式剩余污泥發(fā) 酵反應(yīng)器SBRf (11)中安裝第三攪拌器(21)和pH測(cè)定儀(24)。
[0035]具體實(shí)施案例如下:
[0036]具體實(shí)驗(yàn)用水取自北京市某家屬區(qū)的化糞池,其pH=7.2-8.0, NH4+-N=53_75mg/L,C0D=120-150mg/L,C/N摩爾比< 3。序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)的MLSS均在2000±50mg/L ;序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)的有效體積為10L,每周期均進(jìn)水3L,排水3L,水力停留時(shí)間10h,序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2
(6)有效體積為5L,每周期均進(jìn)水1.5L,排水1.5L,水力停留時(shí)間5h,污泥齡均為15d。序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)的接種污泥取自某中試SBR的剩余污泥,運(yùn)行中的MLSS為8000±500mg/L,有效體積為5L,污泥停留時(shí)間SRT=8d,每天投加剩余污泥625mL,排出剩余污泥發(fā)酵混合物625mL,控制pH值為10±0.1。
[0037]具體運(yùn)行操作過(guò)程如下:
[0038]序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)處理低C/N比(C/N摩爾比< 3)的生活污水,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在2000±50mg/L,污泥齡在15d,水力停留時(shí)間在IOh ;
[0039]①進(jìn)水設(shè)定進(jìn)水量3L,系統(tǒng)啟動(dòng)后,原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵
(2)進(jìn)入到序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第一攪拌器(19);
[0040]②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,反應(yīng)器內(nèi)上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為60min ;
[0041]③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)提供氧氣,去除有機(jī)物,并將進(jìn)水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)氮NOx—,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定硝化時(shí)間為 120min ;
[0042]④沉淀沉淀階段完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為30min ;
[0043]⑤排水設(shè)定排水量為3L,排出的生活污水進(jìn)入硝化液儲(chǔ)存箱(4)。
[0044]序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2(6)處理硝化液儲(chǔ)存箱(4)里的硝化液,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在2000±50mg/L,污泥齡在15d,水力停留時(shí)間在5h;
[0045]①進(jìn)水設(shè)定進(jìn)水量1.5L,系統(tǒng)啟動(dòng)后,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第二攪拌器(20);
[0046]②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液利用序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物經(jīng)過(guò)沉淀分離、加藥處理后得到的不含氮、磷的剩余污泥發(fā)酵液進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為60min ;
[0047]③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)提供氧氣,去除投加的污泥發(fā)酵液中過(guò)量的有機(jī)物,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定去除有機(jī)物時(shí)間為30min ;
[0048]④沉淀沉淀階段 完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為30min ;
[0049]⑤排水設(shè)定排水量1.5L,出水直接排出。
[0050]序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)在厭氧環(huán)境下運(yùn)行,以剩余污泥為發(fā)酵底物,污泥濃度在8000±500mg/L,污泥停留時(shí)間在8d,控制pH值為10±0.1 ;
[0051]①進(jìn)泥設(shè)定進(jìn)泥量為625mL,每天進(jìn)泥I次。系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)進(jìn)入儲(chǔ)泥罐(9),再通過(guò)剩余污泥投加泵(10)進(jìn)入序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中,進(jìn)泥的同時(shí)啟動(dòng)第三攪拌器(21);
[0052]②厭氧發(fā)酵第三攪拌器(21) —直運(yùn)行,厭氧發(fā)酵開(kāi)始;
[0053]③排泥設(shè)定排泥量為625mL,系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的污泥發(fā)酵混合物作為碳源,其中一部分通過(guò)污泥發(fā)酵混合物投加泵(12)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中;另一部分通過(guò)重力作用排入二沉池(13)進(jìn)行泥水分離,上層清液流入加藥箱(14),調(diào)節(jié)pH=9.5±0.1,投加MgSO4調(diào)節(jié)上清液中鎂離子、氨氮和磷的摩爾比為1.5:1.25:1,去除剩余污泥發(fā)酵液中的氮、磷,再通過(guò)污泥發(fā)酵液投加泵(15)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中。
[0054]利用剩余污泥發(fā)酵混合物強(qiáng)化城市污水脫氮自控系統(tǒng)和方法處理如上所述低C/N比(摩爾比)的實(shí)際生活污水,最終出水氨氮濃度< lmg/L,總氮濃度< 10mg/L,出水COD< 40mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足一級(jí)A排水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),達(dá)到剩余污泥減量的目的,經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵污泥減量30%,經(jīng)過(guò)好氧消化污泥進(jìn)一步減量8%。
【權(quán)利要求】
1.兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市生活污水脫氮的裝置,其特征是:本裝置的主體設(shè)備包括序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)、序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11); 原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵(2)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1(3),序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)出水排入硝化液儲(chǔ)存箱(4),再通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)出水直接排出;序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)排入儲(chǔ)泥罐(9),再由剩余污泥投加泵(10)投加至序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11);序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)污泥發(fā)酵混合物投加泵(12)投加至序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中,另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物通過(guò)重力作用排入二沉池(13)中,二沉池(13)出水流入加藥箱(14)中,再由污泥發(fā)酵液投加泵(15)投加至序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2(6);序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17)、第一攪拌器(19)和第一 DO測(cè)定儀(22),序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)與空氣壓縮機(jī)(16)相連,并安裝第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18)、第二攪拌器(20)和第二 DO測(cè)定儀(23),序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中安裝第三攪拌器(21)和pH測(cè)定儀(24)。
2.采用權(quán)利要求1所述的兩級(jí)SBR利用污泥內(nèi)碳源強(qiáng)化城市污水脫氮的裝置實(shí)現(xiàn)控制的方法,其特征包括以下步驟: 序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)處理C/N摩爾比< 3的生活污水,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在1500-3000mg/L,污泥齡在10_20d,水力停留時(shí)間在5-15h ; ①進(jìn)水設(shè)定進(jìn)水量與排水量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,原水水箱(1)中的生活污水通過(guò)第一進(jìn)水泵(2 )進(jìn)入到序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3 )中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第一攪拌器(19 ); ②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,反應(yīng)器內(nèi)上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源和序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的一部分剩余污泥發(fā)酵混合物進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為30-60min ; ③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)提供氧氣,去除有機(jī)物,并將進(jìn)水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)氮N0X—,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定硝化時(shí)間為 90_120min ; ④沉淀沉淀階段完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為10-30min; ⑤排水設(shè)定排水比為0.3-0.5,排出的生活污水進(jìn)入硝化液儲(chǔ)存箱(4); 序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2(6)處理硝化液儲(chǔ)存箱(4)里的硝化液,每周期依次經(jīng)歷進(jìn)水、缺氧攪拌、曝氣、沉淀、排水5個(gè)階段,污泥濃度在1500-3000mg/L,污泥齡在10_20d,水力停留時(shí)間在3-10h ; ①進(jìn)水設(shè)定進(jìn)水量與排水量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液通過(guò)第二進(jìn)水泵(5)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中,進(jìn)水的同時(shí)開(kāi)啟第二攪拌器(20); ②缺氧攪拌進(jìn)水完畢后進(jìn)入缺氧攪拌階段,硝化液儲(chǔ)存箱(4)中的硝化液利用序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中另一部分剩余污泥發(fā)酵混合物經(jīng)過(guò)沉淀分離、加藥處理后得到的不含氮、磷的剩余污泥發(fā)酵液進(jìn)行反硝化作用,去除總氮,設(shè)定反硝化時(shí)間為60_180min ; ③曝氣開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)(16),調(diào)節(jié)第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(18),向序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)提供氧氣,去除投加的污泥發(fā)酵液中過(guò)量的有機(jī)物,控制D0=2.0-4.0mg/L,設(shè)定去除有機(jī)物時(shí)間為10-30min ; ④沉淀沉淀階段完成泥水分離,設(shè)定沉淀時(shí)間為10-30min; ⑤排水設(shè)定排水比為0.3-0.5,出水直接排出; 序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)在厭氧環(huán)境下運(yùn)行,以剩余污泥為發(fā)酵底物,污泥濃度在7000-10000mg/L,污泥停留時(shí)間在5_10d,控制pH在9_11 ; ①進(jìn)泥每天進(jìn)泥I次,進(jìn)泥量與排泥量相同;系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)和序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中的剩余污泥分別通過(guò)第一排泥泵(7)和第二排泥泵(8)進(jìn)入儲(chǔ)泥罐(9),再通過(guò)剩余污泥投加泵(10)進(jìn)入序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中,進(jìn)泥的同時(shí)啟動(dòng)第三攪拌器(21); ②厭氧發(fā)酵第三攪拌器(21)—直運(yùn)行,厭氧發(fā)酵開(kāi)始,設(shè)定發(fā)酵時(shí)間為5-10d; ③排泥設(shè)定排泥比為0.1-0.2,系統(tǒng)啟動(dòng)后,序批式剩余污泥發(fā)酵反應(yīng)器SBRf (11)中的污泥發(fā)酵混合物作為碳源,其中一部分通過(guò)污泥 發(fā)酵混合物投加泵(12)進(jìn)入序批式硝化反硝化反應(yīng)器SBR1 (3)中;另一部分通過(guò)重力作用排入二沉池(13)進(jìn)行泥水分離,上層清液流入加藥箱(14),調(diào)節(jié)pH=9.0-10.0,投加MgSO4調(diào)節(jié)上清液中鎂離子、氨氮和磷的摩爾比為(1-1.8):(1-2):1,去除剩余污泥發(fā)酵液中的氮、磷,再通過(guò)污泥發(fā)酵液投加泵(15)進(jìn)入到序批式深度反硝化反應(yīng)器SBR2 (6)中。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103910431SQ201410133393
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】王淑瑩, 劉曄, 袁悅, 彭永臻, 薛曉飛, 龐洪濤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)