A²/O?UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法
【專利摘要】A2/O?UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法，屬于污水生物處理領(lǐng)域。城市生活污水從進(jìn)水箱泵入A2/O反應(yīng)器的厭氧區(qū)，同時進(jìn)入的還有二沉池回流的污泥。厭氧區(qū)的混合液進(jìn)入缺氧區(qū)，同時將富含NO3??N的UASB一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器的出水泵入A2/O反應(yīng)器的缺氧區(qū)。A2/O好氧區(qū)的混合液進(jìn)入二沉池，然后流入中間水箱，泵入一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器中，其出水的一部分回流至連續(xù)流A2/O反應(yīng)器中另一部分作為最終出水排出系統(tǒng)。本發(fā)明降低反硝化時碳源的消耗量，降低曝氣量節(jié)省了能耗，同時解決了傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中除磷菌與脫氮菌在有機(jī)碳源、溶解氧等的競爭以及脫氮與除磷在污泥齡方面的矛盾問題。
【專利說明】
a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及的AV0-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法，屬于 污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，是一種強(qiáng)化低C/N的城市生活污水自養(yǎng)脫氮除磷的試驗(yàn)裝置和方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，水體富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重，而氮和磷元素的過量排放是導(dǎo)致水體富營養(yǎng) 化的重要因素，控制水體富營養(yǎng)化最主要的途徑就是對水體進(jìn)行深度的脫氮除磷。污水中 的碳源是影響廢水處理效果的重要因素，而我國目前城市生活污水最明顯的特征就是C/N (污水中碳元素與氮元素的質(zhì)量濃度的比值)較低。為解決傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝在處理 低C/N的城市生活污水時，無外加碳源的情況下無法進(jìn)行深度脫氮除磷以及脫氮與除磷在 污泥齡存在矛盾等問題，研究者們逐步開發(fā)了短程硝化反硝化、一體化厭氧氨氧化以及反 硝化除磷等工藝。
[0003] -體化厭氧氨氧化工藝將短程硝化技術(shù)和厭氧氨氧化技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了污 水的高效脫氮，且不需有機(jī)碳源。不僅能節(jié)省有機(jī)碳源，同時還能節(jié)省曝氣量。然而一體化 厭氧氨氧化工藝的出水帶有大量的NOf-Ν，不僅提高了出水總氮的含量，同時造成了NOf-N 資源的浪費(fèi)。反硝化除磷工藝是目前污水生物脫氮除磷領(lǐng)域的最新理論和技術(shù)，反硝化聚 磷菌利用體內(nèi)的內(nèi)碳源PHA作為電子受體，以"一碳兩用"的方式同時實(shí)現(xiàn)污水反硝化脫氮 和吸磷作用。反硝化除磷工藝的提出突破了傳統(tǒng)生物脫氮除磷的理論，很好地解決傳統(tǒng)工 藝中存在的由碳源不足引起的脫氮菌和除磷菌對碳源的問題。在A 2/0工藝中實(shí)現(xiàn)反硝化除 磷具有構(gòu)造簡單、設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟和控制復(fù)雜性小等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且A2/0工藝是目前 國內(nèi)外城鎮(zhèn)污水廠的主體工藝。然而A 2/0工藝為單污泥系統(tǒng)，無法解決脫氮菌與除磷菌在 污泥齡上的矛盾問題。
[0004] a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷工藝將反硝化除磷工藝與一體化厭 氧氨氧化有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了污水脫氮和除磷的分離，有效的解決了脫氮菌與除磷菌 在長短污泥齡的上的矛盾，同時反硝化除磷菌可以利用原水中的碳源進(jìn)行反硝化除磷，不 僅可以節(jié)省外碳源的投加，而且可以防止有機(jī)碳源對厭氧氨氧化的影響。厭氧氨氧化菌為 自養(yǎng)菌，可以進(jìn)一步節(jié)省在脫氮過程中有機(jī)碳源的需求量，同時一體化厭氧氨氧化所需的 溶解氧較低，可以節(jié)省曝氣量。而一體化厭氧氨氧化的出水中攜帶的N〇3~N回流至ljA 2/0反應(yīng) 器的缺氧區(qū)中可以作為反硝化除磷的電子供體進(jìn)一步去除，降低了系統(tǒng)出水的總氮的含 量，從而實(shí)現(xiàn)了城市生活污水的深度脫氮除磷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決低碳氮比城市生活污水在脫氮除磷過程中碳源不足以及脫氮菌和除磷菌 在污泥齡上存在矛盾的問題，本發(fā)明提供了一種a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮 除磷的裝置與方法，是一種新型的結(jié)合了反硝化除磷技術(shù)和短程硝化厭氧氨氧化一體化技 術(shù)的深度脫氮除磷技術(shù)。該工藝為雙污泥系統(tǒng)，將生物脫氮和除磷分為兩個污泥系統(tǒng)進(jìn)行， 可以有效的解決脫氮菌和除磷菌在長短污泥齡上的矛盾。A2/0連續(xù)流反應(yīng)器負(fù)責(zé)除磷，反 硝化除磷菌在厭氧環(huán)境先利用原水中的有機(jī)碳源進(jìn)行釋磷同時合成PHA貯存在細(xì)胞體內(nèi)， 而后在缺氧區(qū)內(nèi)反硝化聚磷菌利用體內(nèi)貯存的PHA以及回流的厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮出水中 的NOf-N進(jìn)行反硝化吸磷，為保證除磷效果，在A 2/0連續(xù)流反應(yīng)器的最后兩格進(jìn)行曝氣，同 時可以防止活性污泥在長期的厭缺氧條件下而發(fā)黑變臭。一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器則 負(fù)責(zé)脫氮，富含NH/-N的A 2/0連續(xù)流反應(yīng)器出水進(jìn)入UASB反應(yīng)器中，在微氧曝氣的條件下通 過短程硝化厭氧氨氧化反應(yīng)進(jìn)行自養(yǎng)脫氮，從而實(shí)現(xiàn)污水中氮磷的深度去除。
[0006] 本發(fā)明的A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置，其特征在于:包括 順序連接的城市污水原水箱（1)、Α 2/0反應(yīng)器厭氧區(qū)（4)、缺氧區(qū)（5)、好氧區(qū)（6)、二沉池 (7) 、中間水箱（19)、一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)、出水水箱(26)。A2/0連續(xù)流反應(yīng)器 內(nèi)分別設(shè)有第一進(jìn)水管（2)、進(jìn)水栗（3)、攪拌器（8)、第一空氣壓縮機(jī)（12)、轉(zhuǎn)子流量計(jì) (13)、粘土曝氣頭（14)、第一D0探頭（16)、第一pH探頭（17)、第一WTW溶氧儀（15)、第一排泥 管(9)、污泥回流管（10)以及污泥回流栗（11)。一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)主要設(shè)有 第二進(jìn)水管(20)、第二進(jìn)水栗(21 )、三相分離器(23)、取樣口（24)、第二出水管(25)、第二排 泥管(33)、加熱帶(34)、第二D0探頭(37)、第二pH探頭(36)、第二WTW溶氧儀(35)第二空氣壓 縮機(jī)(30)、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(32)、第二粘土曝氣盤(31)。
[0007] a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置，其特征在于:城市生活污水 原水箱（1)通過進(jìn)水管（2)和第一進(jìn)水栗(3)與A 2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)（4)相連，A2/0反應(yīng)器的 厭氧區(qū)以及缺氧區(qū)內(nèi)都設(shè)有攪拌器(8)，第一空氣壓縮機(jī)（12)經(jīng)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)（13)以及 砂土曝氣頭（14)為A 2/0反應(yīng)器的好氧區(qū)（6)提供曝氣;好氧區(qū)（6)內(nèi)設(shè)有第一D0探頭（16)以 及第一pH探頭（17)，D0探頭與pH探頭分別與第一WTW溶氧儀（15)相連；中間水箱（19)與A 2/0 反應(yīng)器的二沉池相連，同時通過第二進(jìn)水管（20)和第二進(jìn)水栗（21)與一體化厭氧氨氧化 UASB反應(yīng)器相連;第二空氣壓縮機(jī)(30)經(jīng)第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(32)以及砂土曝氣盤(31)為UASB 反應(yīng)器(22)提供曝氣;UASB反應(yīng)器(22)內(nèi)設(shè)有第二DO探頭（37)以及第二pH探頭(36)，DO探 頭與pH探頭分別與第二WTW溶氧儀(35)相連。出水水箱(26)通過硝化液回流管（28)以及硝 化液回流栗(29)與A 2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)（5)相連。
[0008] 本發(fā)明提供的a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的方法，其特征在于： 包括以下兩個階段的內(nèi)容：
[0009] 階段一：系統(tǒng)的啟動。在A2/0反應(yīng)器中接種反硝化除磷污泥，使A2/0反應(yīng)器內(nèi)的污 泥濃度達(dá)到3000~3500mg/L;在一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器中按2:1的比例同時接種短程硝 化絮體污泥和厭氧氨氧化顆粒污泥（其污泥濃度分別為3000~3500mg/L、3000~4000mg/ L)。使UASB反應(yīng)器中的污泥濃度達(dá)到3000~4000mg/L。在此階段，A2/0反應(yīng)器開啟四格曝 氣，生活污水首先進(jìn)入A 2/0反應(yīng)器進(jìn)行有機(jī)物的降解、厭氧吸磷和好氧吸磷，其去除有機(jī)物 和磷并富含氨氮的出水作為一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的進(jìn)水，進(jìn)行短程硝化和厭氧氨 氧化，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴膹U水中排出。當(dāng)A 2/0反應(yīng)器的磷去除率達(dá)到95%以上，UASB反應(yīng) 器的總氮去除率達(dá)到85%以上，即認(rèn)為A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷系統(tǒng) 啟動成功。
[0010] 階段二:系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。待系統(tǒng)啟動成功后，將A2/0反應(yīng)器好氧區(qū)的前兩格改為 缺氧區(qū)，同時將部分一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水回流至A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為 反硝化除磷提供電子受體。系統(tǒng)的運(yùn)行包括以下幾個步驟：
[0011] 1)第一進(jìn)水栗(3)經(jīng)第一進(jìn)水管(2)將原水箱（1)中的城市生活污水栗入A2/0反應(yīng) 器的厭氧區(qū)（4)，同時污泥回流栗（11)將二沉池中的污泥回流至厭氧區(qū)，與厭氧區(qū)的污泥混 合后，聚磷菌吸收原水中約85~88%的有機(jī)物，并以PHAs的形式貯存于其生物體內(nèi)，同時釋 放出體內(nèi)的磷酸鹽。
[0012] 2)厭氧區(qū)的混合液進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)（5)，同時回流栗(29)將富含NOf-N的 一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水栗入至A 2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)。反硝化聚磷菌以回流的 硝態(tài)氮作為電子受體，以厭氧區(qū)貯存的PHA為電子供體，進(jìn)行缺氧反硝化吸磷反應(yīng)。
[0013] 3)缺氧區(qū)的混合液隨后進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的好氧區(qū)（6)，第一空氣壓縮機(jī)（12)為好 氧區(qū)提供曝氣。通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)空氣流量控制好氧區(qū)的D0濃度為1.0~1.5mg/L。
[0014] 4)來自A2/0反應(yīng)器的混合液進(jìn)入二沉池(7)，實(shí)現(xiàn)混合液的泥水分離，混合液從二 沉池流入到中間水箱（19)富含氨氮的上清液經(jīng)第二進(jìn)水栗（21)由中間水箱栗入至UASB反 應(yīng)器(22)中。二沉池(7)泥斗中的污泥重新回流到A 2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)，同時每天從第一排 泥口（9)進(jìn)行排泥，使A2/0反應(yīng)器的SRT為10~15d，反應(yīng)器中的污泥濃度維持在3000~ 4000mg/L；
[0015] 5)啟動第二進(jìn)水栗(21)將二沉池(7)分離的上清液從中間水箱（19)栗入一體化厭 氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)中，開啟第二空氣壓縮機(jī)(30)，通過第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)（32)調(diào)節(jié)空 氣流量，控制一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)內(nèi)的D0濃度為0.3~0.8mg/L。
[0016] 6)-體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水排入出水水箱（26)，啟動硝化液回流栗 (29)將出水水箱的硝化液回流至A 2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為反硝化除磷提供電子受體。最終 出水經(jīng)排水管(27)從出水水箱(26)排出系統(tǒng)。
[0017] 本發(fā)明提供的A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法，與傳 統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 1)傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝將脫氮和除磷置于同一個系統(tǒng)中，這樣不可避免的存 在污泥齡的矛盾問題，而該工藝將脫氮和除磷置于兩個系統(tǒng)中進(jìn)行，可以有效的解決脫氮 和除磷對污泥齡要求不同的矛盾。
[0019] 2)傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝在處理低碳氮比的城市生活污水時想要達(dá)到污水的 深度脫氮除磷則必須外加碳源，而該工藝?yán)米责B(yǎng)的厭氧氨氧化菌進(jìn)行脫氮以及利用原水 中的碳源進(jìn)行除磷，從而節(jié)省了外碳源的投加，降低了工藝的運(yùn)行成本。
[0020] 3)由于硝化細(xì)菌的世代時間較長，傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝的好氧段較長，不僅 耗氧量較大，而且產(chǎn)泥量大。該工藝將脫氮作用放在一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器中進(jìn)行， 可以縮短A 2/0反應(yīng)器的好氧段，而且一體化厭氧氨氧化只需微氧曝氣，因此可以減少曝氣 量。A2/0反應(yīng)器短暫的好氧段主要的目的在于對缺氧段剩余的磷進(jìn)一步去除，同時防止活 性污泥由于長期的厭缺氧環(huán)境導(dǎo)致發(fā)黑變臭，而不是用于硝化作用。
[0021] 4)由于A2/0反應(yīng)器不進(jìn)行硝化作用，所以A2/0反應(yīng)器的出水中只含有很少量的亞 硝酸鹽和硝酸鹽，二沉池中不易發(fā)生因反硝化而導(dǎo)致的污泥上浮，回流污泥回流到厭氧段 后，沒有氧的釋放過程，從而更容易形成厭氧條件，提高聚磷菌在厭氧段的釋磷效率。
【附圖說明】
[0022] 圖1是A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法的示意圖。
[0023] 圖1中：1-進(jìn)水水箱，2-第一進(jìn)水管，3-第一進(jìn)水栗，4-厭氧區(qū)，5-缺氧區(qū)，6-好氧 區(qū)，7-二沉池，8-攪拌器，9-第一排泥管，10-污泥回流管，11-污泥回流栗，12-第一空氣壓縮 機(jī)，13-第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，14第一曝氣頭，15-第一 WTW溶氧儀，16-第一D0探頭，17-第一 pH探 頭，18-A2/0出水管，19-中間水箱，20-第二進(jìn)水管，21-第二進(jìn)水栗，22-UASB反應(yīng)器，23-三 相分離器，24-取樣口，25-UASB出水管，26-出水水箱，27-最終出水管，28-硝化液回流管， 29-硝化液回流栗，30-第二空氣壓縮機(jī)，31-第二曝氣盤，32-第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)，33-第二排泥 管，34-加熱帶，35-第二WTW溶氧儀，36-第二pH探頭，37-第二D0探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0025]本發(fā)明中的A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷系統(tǒng)如圖1所示。裝置主 要包括:順序連接的城市污水原水箱（1)、Α2/0反應(yīng)器厭氧區(qū)(4)、缺氧區(qū)（5)、好氧區(qū)（6)、二 沉池(7)、中間水箱（19)、一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)、出水水箱（26)、。A 2/0連續(xù)流 反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有第一進(jìn)水管(2)、進(jìn)水栗(3)、攪拌器(8)、第一空氣壓縮機(jī)（12)、轉(zhuǎn)子流量 計(jì)（13)、粘土曝氣頭（14)、第一 D0探頭（16)、第一 pH探頭（17)、第一 WTW溶氧儀（15)、第一排 泥管(9)、污泥回流管（10)以及污泥回流栗（11)。一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)主要設(shè) 有第二進(jìn)水管(20)、第二進(jìn)水栗(21)、三相分離器(23)、取樣口（24)、第二出水管(25)、第二 排泥管(33)、加熱帶(34)、第二D0探頭(37)、第二pH探頭(36)、第二WTW溶氧儀(35)第二空氣 壓縮機(jī)(30)、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(32)、第二粘土曝氣盤(31)。
[0026] A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置與方法的具體操作運(yùn)行步驟 和工藝參數(shù)如下：
[0027] 階段一：系統(tǒng)的啟動。在A2/0反應(yīng)器中接種反硝化除磷污泥，使A2/0反應(yīng)器內(nèi)的污 泥濃度達(dá)到3000~3500mg/L;在一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器中按2:1的比例同時接種短程硝 化絮體污泥和厭氧氨氧化顆粒污泥（其污泥濃度分別為3000~3500mg/L、3000~4000mg/ L)。使UASB反應(yīng)器中的污泥濃度達(dá)到4000~4500mg/L。在此階段，A2/0反應(yīng)器開啟四格曝 氣，生活污水首先進(jìn)入A 2/0反應(yīng)器進(jìn)行有機(jī)物的降解、厭氧吸磷和好氧吸磷，其去除有機(jī)物 和磷并富含氨氮的出水作為一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的進(jìn)水，進(jìn)行短程硝化和厭氧氨 氧化，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴膹U水中排出。當(dāng)A 2/0反應(yīng)器的磷去除率達(dá)到95%以上，UASB反應(yīng) 器的總氮去除率達(dá)到85%以上，即認(rèn)為A2/〇-UASB連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷系統(tǒng) 啟動成功。
[0028] 階段二:系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。待系統(tǒng)啟動成功后，將A2/0反應(yīng)器好氧區(qū)的前兩格改為 缺氧區(qū)，同時將部分一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水回流至A 2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為 反硝化除磷提供電子受體。系統(tǒng)的運(yùn)行包括以下幾個步驟：
[0029] 1)第一進(jìn)水栗(3)經(jīng)第一進(jìn)水管(2)將原水箱（1)中的城市生活污水栗入A2/0反應(yīng) 器的厭氧區(qū)（4)，同時污泥回流栗（11)將二沉池中的污泥回流至厭氧區(qū)，與厭氧區(qū)的污泥混 合后，聚磷菌吸收原水中約85~88%的有機(jī)物，并以PHAs的形式貯存于其生物體內(nèi)，同時釋 放出體內(nèi)的磷酸鹽。
[0030] 2)厭氧區(qū)的混合液進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)（5)，同時回流栗(29)將富含NOf-N的 一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水栗入至A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)。反硝化聚磷菌以回流的 硝態(tài)氮作為電子受體，以厭氧區(qū)貯存的PHA為電子供體，進(jìn)行缺氧反硝化吸磷反應(yīng)。
[0031] 3)缺氧區(qū)的混合液隨后進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的好氧區(qū)（6)，第一空氣壓縮機(jī)（12)為好 氧區(qū)提供曝氣。通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)空氣流量控制好氧區(qū)的D0濃度為1.0~1.5mg/L。
[0032] 4)來自A2/0反應(yīng)器的混合液進(jìn)入二沉池(7)，實(shí)現(xiàn)混合液的泥水分離，混合液從二 沉池流入到中間水箱（19)富含氨氮的上清液經(jīng)第二進(jìn)水栗（21)由中間水箱栗入至UASB反 應(yīng)器(22)中。二沉池(7)泥斗中的污泥重新回流到A 2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)，同時每天從第一排 泥口（9)進(jìn)行排泥，使A2/0反應(yīng)器的SRT為10~15d，反應(yīng)器中的污泥濃度維持在3000~ 4000mg/L；
[0033 ] 5)啟動第二進(jìn)水栗(21)將二沉池 (7)分離的上清液從中間水箱（19)栗入一體化厭 氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)中，開啟第二空氣壓縮機(jī)(30)，通過第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)（32)調(diào)節(jié)空 氣流量，控制一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)內(nèi)的D0濃度為0.3~0.8mg/L。
[0034] 6)-體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水排入出水水箱（26)，啟動硝化液回流栗 (29)將出水水箱的硝化液回流至A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為反硝化除磷提供電子受體。最終 出水經(jīng)排水管(27)從出水水箱(26)排出系統(tǒng)。
[0035]試驗(yàn)期間以北京某高校家屬區(qū)實(shí)際生活污水為處理對象。A2/0反應(yīng)器由8個格室 構(gòu)成，總有效體積為24.8L，第一格式為厭氧區(qū)，隨后的5個是缺氧區(qū)，剩余兩個為好氧區(qū)，即 厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積比是1:5:2 <^2/0反應(yīng)器的進(jìn)水流量為3. lL/h，即HRT為8h， SRT控制在15d，硝化液回流比為300 %，污泥回流比為100% WASB反應(yīng)器的容積為6L，污泥 濃度維持在4000~4500mg/L。試驗(yàn)期間的平均進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示：
[0036]表1試驗(yàn)期間的平均進(jìn)出水水質(zhì)
[0038] 由表1可知，最終出水的C0D小于50mg/L，NH4+-N小于lmg/L，TN小于10mg/L，總磷小 于0.5!^/1，〇?、順4+，、了1了?的平均去除率分別達(dá)到85.6%、99.1%、87%、96.6%，穩(wěn)定運(yùn) 行后，出水COD、NH4+-N、TN、TP濃度均穩(wěn)定達(dá)到國家一級A標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1 .a2/o-uasb連續(xù)流城市生活污水深度脫氮除磷的裝置，其特征在于:包括順序連接的 城市污水原水箱（1)、Α2/0反應(yīng)器厭氧區(qū)（4)、缺氧區(qū)（5)、好氧區(qū)（6)、二沉池(7)、中間水箱 (19)、一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)、出水水箱(26) ;A2/0連續(xù)流反應(yīng)器內(nèi)分別設(shè)有第 一進(jìn)水管(2)、進(jìn)水栗(3)、攪拌器(8)、第一空氣壓縮機(jī)（12)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（13)、粘土曝氣頭 (14)、第一DO探頭（16)、第一pH探頭（17)、第一WTW溶氧儀（15)、第一排泥管(9)、污泥回流管 (10)以及污泥回流栗（11); 一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)主要設(shè)有第二進(jìn)水管（20)、 第二進(jìn)水栗(21)、三相分離器(23)、取樣口（24)、第二出水管(25)、第二排泥管(33)、加熱帶 (34) 、第二DO探頭(37)、第二pH探頭(36)、第二WTW溶氧儀(35)第二空氣壓縮機(jī)(30)、第二轉(zhuǎn) 子流量計(jì)(32)、第二粘土曝氣盤(31);城市生活污水原水箱（1)通過進(jìn)水管(2)和第一進(jìn)水 栗（3)與A 2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)（4)相連，A2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)以及缺氧區(qū)內(nèi)都設(shè)有攪拌器 (8)，第一空氣壓縮機(jī)（12)經(jīng)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)（13)以及砂土曝氣頭（14)為A 2/0反應(yīng)器的好 氧區(qū)（6)提供曝氣;好氧區(qū)（6)內(nèi)設(shè)有第一DO探頭（16)以及第一pH探頭（17)，D0探頭與pH探 頭分別與第一WTW溶氧儀（15)相連；中間水箱（19)與A 2/0反應(yīng)器的二沉池相連，同時通過第 二進(jìn)水管（20)和第二進(jìn)水栗（21)與一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器相連;第二空氣壓縮機(jī) (30)經(jīng)第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(32)以及砂土曝氣盤(31)為UASB反應(yīng)器(22)提供曝氣;UASB反應(yīng)器 (22)內(nèi)設(shè)有第二DO探頭(37)以及第二pH探頭(36 )，DO探頭與pH探頭分別與第二WTW溶氧儀 (35) 相連；出水水箱(26)通過硝化液回流管(28)以及硝化液回流栗(29)與A2/0反應(yīng)器的缺 氧區(qū)（5)相連。2.應(yīng)用如權(quán)利要求1所述裝置的方法，其特征在于，包括以下兩個階段： 階段一：系統(tǒng)的啟動;在A2/0反應(yīng)器中接種反硝化除磷污泥，使A2/0反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃 度達(dá)到3000~3500mg/L;在一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器中按體積比為2:1的比例同時接種短 程硝化絮體污泥和厭氧氨氧化顆粒污泥短程硝化絮體污泥和厭氧氨氧化顆粒污泥濃度分 別為3000~3500mg/L、3000~4000mg/L;使UASB反應(yīng)器中的污泥濃度達(dá)到3000~4000mg/L; 在此階段，A 2/0反應(yīng)器開啟四格曝氣，生活污水首先進(jìn)入A2/0反應(yīng)器進(jìn)行有機(jī)物的降解、厭 氧吸磷和好氧吸磷，其去除有機(jī)物和磷并富含氨氮的出水作為一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng) 器的進(jìn)水，進(jìn)行短程硝化和厭氧氨氧化，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴膹U水中排出；當(dāng)A 2/0反應(yīng)器的 磷去除率達(dá)到95%以上，UASB反應(yīng)器的總氮去除率達(dá)到85%以上，即認(rèn)為A2/〇-UASB連續(xù)流 城市生活污水深度脫氮除磷系統(tǒng)啟動成功； 階段二:系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行;待系統(tǒng)啟動成功后，將A2/0反應(yīng)器好氧區(qū)的前兩格改為缺氧 區(qū)，同時將部分一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水回流至A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為反硝 化除磷提供電子受體;系統(tǒng)的運(yùn)行包括以下幾個步驟： 1) 第一進(jìn)水栗(3)經(jīng)第一進(jìn)水管(2)將原水箱（1)中的城市生活污水栗入A2/0反應(yīng)器的 厭氧區(qū)（4)，同時污泥回流栗（11)將二沉池中的污泥回流至厭氧區(qū)； 2) 厭氧區(qū)的混合液進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)（5)，同時回流栗(29)將富含N(V-N的一體 化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水栗入至A 2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)； 3) 缺氧區(qū)的混合液隨后進(jìn)入A2/0反應(yīng)器的好氧區(qū)（6)，第一空氣壓縮機(jī)(12)為好氧區(qū)提 供曝氣;通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)空氣流量控制好氧區(qū)的DO濃度為1.0~1.5mg/L; 4) 來自A2/0反應(yīng)器的混合液進(jìn)入二沉池（7)，實(shí)現(xiàn)混合液的泥水分離，混合液從二沉池 流入到中間水箱（19)富含氨氮的上清液經(jīng)第二進(jìn)水栗(21)由中間水箱栗入至UASB反應(yīng)器 (22)中；二沉池(7)泥斗中的污泥重新回流到A2/0反應(yīng)器的厭氧區(qū)，同時每天從第一排泥口 (9)進(jìn)行排泥，使A2/0反應(yīng)器的SRT為10~15d，反應(yīng)器中的污泥濃度維持在3000~4000mg/ L； 5) 啟動第二進(jìn)水栗(21)將二沉池(7)分離的上清液從中間水箱（19)栗入一體化厭氧氨 氧化UASB反應(yīng)器(22)中，開啟第二空氣壓縮機(jī)(30)，通過第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(32)調(diào)節(jié)空氣流 量控制一體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器(22)內(nèi)的DO濃度為0.3~0.8mg/L; 6) -體化厭氧氨氧化UASB反應(yīng)器的出水排入出水水箱(26 )，啟動硝化液回流栗(29)將 出水水箱的硝化液回流至A2/0反應(yīng)器的缺氧區(qū)，為反硝化除磷提供電子受體;最終出水經(jīng) 排水管(27)從出水水箱(26)排出系統(tǒng)。
【文檔編號】C02F3/28GK106045030SQ201610539158
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月10日
【發(fā)明人】彭永臻, 張健偉, 王杰, 張婷, 王淑瑩
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)