一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置和方法，屬于低碳氮比（C/N）高濃度氨氮廢水生物脫氮【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置設(shè)有原水箱、A-O反應(yīng)器、沉淀池、污泥發(fā)酵耦合反硝化同步自養(yǎng)脫氮SFDANR反應(yīng)器和儲(chǔ)泥池；原水箱通過原水進(jìn)水泵與A-O反應(yīng)器連接，沉淀池出水口通過出水泵與SFDANR反應(yīng)器連接，SFDANR反應(yīng)器設(shè)有自循環(huán)管路；所述方法包括以下步驟：啟動(dòng)A-O反應(yīng)器、啟動(dòng)SFDANR反應(yīng)器、A-O反應(yīng)器與SFDANR反應(yīng)器串聯(lián)運(yùn)行。本發(fā)明適用于高氨氮生活污水及污泥消化液的深度脫氮除磷，工藝先進(jìn)，同時(shí)有效減少污泥產(chǎn)量，節(jié)能降耗優(yōu)勢明顯。
【專利說明】一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置和方法，屬于生化法污水污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】。污泥發(fā)酵釋放的氨氮與短程硝化反應(yīng)產(chǎn)生的亞硝通過厭氧氨氧化去除，反硝化菌利用水解酸化產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)酸作為電子供體將產(chǎn)生的硝態(tài)氮反硝化去除，達(dá)到總氮的深度去除和污泥的有效利用。本技術(shù)適用于低C/N比、C/P比污水的強(qiáng)化脫氮除憐和污泥的初步減量和穩(wěn)定。
【背景技術(shù)】
[0002]我國在2002年頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求排污單位出水水質(zhì)為COD小于50mg/L,氨氮小于5mg/L,總氮小于15mg/L,總磷小于0.5mg/L。國內(nèi)許多污水廠不能實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)排放，如何提高傳統(tǒng)工藝脫氮效果，是現(xiàn)階段城市污水處理領(lǐng)域的迫切需求。
[0003]我國城市污水C/N比普遍偏低，無法滿足脫氮的需求，碳源不足成為城市污水處理不達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵原因，為解決該問題，目前有研究利用剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)物作為反硝化和碳源。傳統(tǒng)的污泥發(fā)酵和碳源提取技術(shù)一般為發(fā)酵一淘洗工藝，即污泥在發(fā)酵罐內(nèi)水解酸化產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸等可利用有機(jī)物，隨后利用進(jìn)水進(jìn)行淘洗，再將淘洗液打入生物反應(yīng)區(qū)用以增強(qiáng)脫氮除磷效果。利用發(fā)酵一淘洗工藝在實(shí)際應(yīng)用中存在以下缺點(diǎn):由于污泥的吸附作用，泥水分離困難，發(fā)酵產(chǎn)生的VFA很難被淘洗出來且要想較高的淘洗效率則需要較大的淘洗水量；在完全厭氧反應(yīng)器中很難避免產(chǎn)甲烷反應(yīng)發(fā)生，且顆粒物質(zhì)水解是污泥厭氧發(fā)酵的限速步驟，因此發(fā)酵產(chǎn)物被產(chǎn)甲烷菌大量消耗；為達(dá)到較高的淘洗效率則需要較大的淘洗水用量，必然產(chǎn)生較大的上升流速，帶出很多顆粒物質(zhì)，進(jìn)而增加后續(xù)處理單元的固體負(fù)荷。
[0004]剩余污泥發(fā)酵耦合反硝化強(qiáng)化污水脫氮是一種新型的碳源開發(fā)利用工藝，具有如下優(yōu)點(diǎn):1)由于Ν0χ_-Ν的存在，避免了產(chǎn)甲烷反應(yīng)的發(fā)生，防止了發(fā)酵產(chǎn)物被產(chǎn)甲烷菌消耗；2) VFA產(chǎn)生后隨即被周圍的反硝化菌利用，降低了底物反饋抑制，刺激污泥發(fā)酵的進(jìn)一步進(jìn)行；3)反硝化反應(yīng)產(chǎn)生堿度，能使反應(yīng)器保持在中性和偏堿性的條件下運(yùn)行，隨反硝化進(jìn)行PH逐漸上升，避免了常規(guī)發(fā)酵中系統(tǒng)酸化問題；4)省略傳統(tǒng)工藝中的淘洗步驟，運(yùn)行簡單易操作，可推廣性強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種使高氨氮廢水深度脫氮的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)污泥有效利用的裝置和方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置，包括原水箱1、原水進(jìn)水泵1.1、A-O反應(yīng)器2、攪拌裝置2.1、空氣壓縮機(jī)2.2、曝氣頭2.3、沉淀池2.4、污泥回流泵2.5、排泥閥2.6、出水泵2.7,SFDANR反應(yīng)器3、中間水箱3.1、循環(huán)泵3.2、循環(huán)控制閥3.3、排空閥3.4、集氣裝置3.5、密封板3.6、圓筒形污泥床3.7、布水裝置3.8、三相分離器3.9、加熱帶裝置3.10、出水管3.11、海綿填料3.12、布水孔3.13、儲(chǔ)泥池4、進(jìn)泥泵4.1。
[0007]原水箱I通過原水進(jìn)水泵1.1與A-O反應(yīng)器2相連，A-O反應(yīng)器2通過出水管與沉淀池2.4相連，沉淀池2.4底部通過污泥回流泵2.5與A-O反應(yīng)器2首格室相連，沉淀池
2.4通過出水泵2.7與SFDANR反應(yīng)器3底部相連，儲(chǔ)泥池4通過進(jìn)泥泵4.1與污泥SFDANR反應(yīng)器3底部相連。
[0008]A-O反應(yīng)器I用上下交錯(cuò)設(shè)置過水孔的隔板分為6-9個(gè)格室，依此設(shè)置有相連通的厭氧區(qū)格室與好氧區(qū)格室，厭氧區(qū)格室分為2-3個(gè)格室，設(shè)置有攪拌裝置2.1，好氧區(qū)格室分為4-6個(gè)格室，設(shè)置有曝氣頭2.3，由空氣壓縮機(jī)2.2提供壓力。
[0009]SFDANR反應(yīng)器3設(shè)有圓筒形污泥床3.7，上部設(shè)有頂部密封板3.6和三相分離器
3.9，中間設(shè)有溫控加熱帶裝置3.10，下部設(shè)有布水裝置3.8 ;三相分離器3.9通過管道與集氣裝置3.5相連；圓筒形污泥床3.7上部通過中間水箱3.1、循環(huán)泵3.2和循環(huán)控制閥3.2與SFDANR反應(yīng)器3底部相連；SFDANR反應(yīng)器3出水通過出水管3.11排出。
[0010]本發(fā)明同時(shí)提供強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的方法，包括以下步驟:包括以下步驟:
[0011](I)啟動(dòng)A-O反應(yīng) 器:以實(shí)際城市污水處理廠的厭氧-好氧工藝污泥為接種泥注入A-O反應(yīng)器，污泥濃度為2000-3000mg/L，水力停留時(shí)間5_8h，污泥停留時(shí)間15-25天；將添加NH4HCO3的實(shí)際城市生活污水泵入到A-O反應(yīng)器厭氧區(qū)格室，隨后啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在1.5-2.5mg/L，控制添加NH4HCO3的濃度使進(jìn)水氨氮負(fù)荷維持在0.2-0.3kgNH4+-N/m3d, pH值控制在8.0-9.0,出水進(jìn)入沉淀池，沉淀污泥回流到A-O反應(yīng)器的首格室，回流比控制在50%-100%。在上述條件下運(yùn)行A-O反應(yīng)器，當(dāng)出水磷酸鹽濃度低于0.5mg/L且亞硝態(tài)氮累積率大于90%持續(xù)維持15天時(shí)，除磷過程及短程硝化得以實(shí)現(xiàn)。
[0012](2)啟動(dòng)SFDANR反應(yīng)器:控制SFDANR反應(yīng)器中污泥濃度7000_8000mg/L，水力停留時(shí)間3-5h，污泥停留時(shí)間10-20天，進(jìn)水采用NH4+-N與Ν02_-Ν質(zhì)量比為1:1.3的人工配水，起始TN濃度為20mg/L并以20mg/L的梯度逐步增大氮負(fù)荷直到200mg/L，每次增大氮負(fù)荷的時(shí)間終點(diǎn)是自養(yǎng)脫氮率超過95%且持續(xù)維持15天以上，最后完成對(duì)SFDANR反應(yīng)器的厭氧氨氧化馴化處理；進(jìn)水采用NH4+-N與Ν02_-Ν質(zhì)量比為1:1.3且TN為200mg/L的人工配7jC,同時(shí)投加乙酸鈉作為反硝化碳源使SCOD濃度為100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，厭氧氨氧化和反硝化的耦合成功實(shí)現(xiàn)；以剩余污泥取代乙酸鈉作為反硝化的碳源使SCOD濃度繼續(xù)維持在100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，達(dá)到自養(yǎng)脫氮同步污泥發(fā)酵耦合反硝化的實(shí)現(xiàn)。
[0013](3) A-O反應(yīng)器與SFDANR反應(yīng)器分別完成啟動(dòng)后，將整個(gè)裝置串聯(lián)運(yùn)行:原水箱中的高氨氮廢水通過原水進(jìn)水泵打入A-O反應(yīng)器,污泥濃度為2000-3000mg/L，水力停留時(shí)間5-8h，污泥停留時(shí)間15-25天，隨后啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在
1.5-2.5mg/L, pH值控制在8.0-9.0 ;A_0反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀池，泥水分離后，沉淀污泥回流到A-O反應(yīng)器的首格室，回流比控制在50%-100%，上清液通過出水泵注入SFDANR反應(yīng)器，同時(shí)，儲(chǔ)泥池中的新鮮剩余污泥通過進(jìn)泥泵注入SFDANR反應(yīng)器，控制SFDANR反應(yīng)器中污泥濃度7000-8000mg/L，水力停留時(shí)間3_5h，污泥停留時(shí)間10-20天，自循環(huán)回流比80%_150%，最終實(shí)現(xiàn)剩余污泥與硝化液在SFDANR反應(yīng)器發(fā)酵、反硝化和厭氧氨氧化的耦合處理，處理后的出水和污泥分別通過排水管與排泥閥、排空閥排放。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)原理如下:
[0015]高氨氮廢水首先進(jìn)入A-O反應(yīng)器，一方面通過排泥控制污泥停留時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原水中磷的去除，另一方面通過曝氣控制實(shí)現(xiàn)廢水的短程硝化；硝化液進(jìn)入SFDANR反應(yīng)器，一方面利用厭氧氨氧化菌的自養(yǎng)脫氮能力，將來自A-O反應(yīng)器的亞硝和污泥發(fā)酵過程中釋放的氨氮去除，另一方面，反硝化菌利用污泥發(fā)酵所產(chǎn)生的碳源，將厭氧氨氧化過程以及A-O反應(yīng)器硝化過程產(chǎn)生的硝氮還原成氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的深度脫氮，同時(shí)使剩余污泥得到了有效利用，促進(jìn)污泥減量。本發(fā)明的關(guān)鍵在于，通過A-O反應(yīng)器中曝氣調(diào)控，保證亞硝有充足的積累率，從而確保污泥發(fā)酵耦合反硝化同步自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)中厭氧氨氧化菌有相當(dāng)比例存在。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.脫氮效果穩(wěn)定。該裝置可以抵抗一定的氨氮沖擊，即便A-O反應(yīng)器不能完全發(fā)揮短程硝化效用，污泥發(fā)酵耦合反硝化同步自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器仍然能夠通過反硝化將硝態(tài)氮去除。
[0018]2.除磷效果好。聚磷菌充分利用原水中有限的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行釋磷，接著在好氧階段進(jìn)行吸磷，強(qiáng)化了整個(gè)過程總磷的去除效果。
[0019]3.發(fā)酵速率高。在污泥發(fā)酵耦合反硝化的過程中，發(fā)酵產(chǎn)物被反硝化菌群大量消耗，減弱了底物抑制作用，發(fā)酵速率與傳統(tǒng)污泥發(fā)酵淘洗工藝相比將會(huì)進(jìn)一步提高。
[0020]4.污泥產(chǎn)量少。整個(gè)裝置只有除磷和污泥發(fā)酵過程產(chǎn)生了剩余污泥，而污水生物脫氮系統(tǒng)自身剩余污泥實(shí)現(xiàn)了減量化處理和有效利用，降低了污水廠污泥處理費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖2為SFDANR反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖3為布水裝置平面圖
[0024]主要符號(hào)說明如下:
[0025]1-原水池 2-A-0反應(yīng)器
[0026]3-SFDANR反應(yīng)器 4_儲(chǔ)泥池1.1_原水進(jìn)水泵
[0027]2.1-攪拌裝置 2.2-空氣壓縮機(jī)2.3_曝氣頭
[0028]2.4-沉淀池 2.5-污泥回流泵2.6-排泥閥
[0029]2.7-出水泵 3.1-中間水箱3.2_循環(huán)泵
[0030]3.3-循環(huán)控制閥3.4-排空閥3.5-集氣裝置
[0031]3.6-密封板 3.7-圓筒形污泥床3.8_布水裝置
[0032]3.9-三相分離器3.10-加熱帶裝置3.11-出水管
[0033]3.12-海綿填料3.13-布水孔4.1-進(jìn)泥泵
【具體實(shí)施方式】
[0034]結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]如圖1、圖2、圖3所示，強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置，包括原水箱1、原水進(jìn)水泵1.1、A-O反應(yīng)器2、攪拌裝置2.1、空氣壓縮機(jī)2.2、曝氣頭2.3、沉淀池2.4、污泥回流泵2.5、排泥閥2.6、出水泵2.7、SFDANR反應(yīng)器3、中間水箱3.1、循環(huán)泵3.2、循環(huán)控制閥
3.3、排空閥3.4、集氣裝置3.5、密封板3.6、圓筒形污泥床3.7、布水裝置3.8、三相分離器
3.9、加熱帶裝置3.10、出水管3.11、海綿填料3.12、布水孔3.13、儲(chǔ)泥池4、進(jìn)泥泵4.1。
[0036]原水箱I通過原水進(jìn)水泵1.1與A-O反應(yīng)器2相連，A-O反應(yīng)器2通過出水管與沉淀池2.4相連，沉淀池2.4底部通過污泥回流泵2.5與A-O反應(yīng)器2首格室相連，沉淀池
2.4通過出水泵2.7與SFDANR反應(yīng)器3底部相連，儲(chǔ)泥池4通過進(jìn)泥泵4.1與污泥SFDANR反應(yīng)器3底部相連。
[0037]A-O反應(yīng)器I用上下交錯(cuò)設(shè)置過水孔的隔板分為6-9個(gè)格室，依此設(shè)置有相連通的厭氧區(qū)格室與好氧區(qū)格室，厭氧區(qū)格室分為2-3個(gè)格室，設(shè)置有攪拌裝置2.1，好氧區(qū)格室分為4-6個(gè)格室，設(shè)置有曝氣頭2.3，由空氣壓縮機(jī)2.2提供壓力。
[0038]SFDANR反應(yīng)器3設(shè)有圓筒形污泥床3.7，上部設(shè)有頂部密封板3.6和三相分離器
3.9，中間設(shè)有溫控加熱帶裝置3.10，下部設(shè)有布水裝置3.8 ;三相分離器3.9通過管道與集氣裝置3.5相連；圓筒形污泥床3.7上部通過中間水箱3.1、循環(huán)泵3.2和循環(huán)控制閥3.2與SFDANR反應(yīng)器3底部相連；SFDANR反應(yīng)器3出水通過出水管3.11排出。
[0039]具體試驗(yàn)用水采用北京工業(yè)大學(xué)家屬區(qū)生活污水外加碳酸氫銨作為原水，具體水質(zhì)如下:pH 為 6.8-7.3，COD 濃度為 120_180mg/L，NH4+_N 濃度為 150_220mg/L，PO/-濃度為
6.2-7.8mg/L, NO2^-N及NOf-N均在檢測限以下，C0D/N比為0.55-1.2。試驗(yàn)每天所加污泥為某中試濃縮后的新鮮剩余污泥(SS為9600-12000mg/L)。所用A-O反應(yīng)器有效容積9L，分為9格室，其中前三格室為厭氧區(qū)，其余為好氧區(qū)，各格室由隔板上上下交錯(cuò)的通水孔道連接，總水力停留時(shí)間7.2h，污泥回流比60%，SFDANR反應(yīng)器的有效容積為5L，水力停留時(shí)間為4.Sh,自循環(huán)回流比100%。具`體運(yùn)行操作過程如下:
[0040]( I)向原水箱與儲(chǔ)泥池中分別注滿高氨氮廢水與新鮮剩余污泥。
[0041](2)原水箱中的高氨氮廢水通過原水進(jìn)水泵注入A-O反應(yīng)器，啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在1.5-2.5mg/L，pH值控制在8.0-9.0, A-O反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀池。
[0042]在系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行之前，先對(duì)A-O反應(yīng)器進(jìn)行啟動(dòng)，以實(shí)際城市污水處理廠的厭氧-好氧工藝污泥為接種泥注入A-O反應(yīng)器，污泥濃度為2000-3000mg/L ;將添加NH4HCO3的實(shí)際城市生活污水泵入到A-O反應(yīng)器厭氧區(qū)格室，隨后啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在1.5-2.5mg/L,控制添加NH4HCO3的濃度使進(jìn)水氨氮負(fù)荷維持在
0.2-0.3kgNH4+-N/m3d, pH值控制在8.0-9.0,在上述條件下運(yùn)行A-O反應(yīng)器，當(dāng)出水亞硝態(tài)氮累積率大于90%且持續(xù)維持15天時(shí)，短程硝化得以實(shí)現(xiàn)；通過控制排泥閥排泥使污泥停留時(shí)間維持在15-20天。
[0043](3)沉淀池中的泥水分離后，上清液通過出水泵打入SFDANR反應(yīng)器，同時(shí)，儲(chǔ)泥池中的新鮮剩余污泥通過進(jìn)泥泵打入SFDANR反應(yīng)器，污泥停留時(shí)間維持在15-20天。最終實(shí)現(xiàn)剩余污泥與硝化液在SFDANR反應(yīng)器發(fā)酵、反硝化和厭氧氨氧化的耦合處理。
[0044]在系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行之前，先對(duì)SFDANR反應(yīng)器進(jìn)行啟動(dòng)，具體過程為:進(jìn)水采用NH/-N =NO2--N為1:1.3的人工配水，起始TN濃度為20mg/L并以20mg/L的梯度逐步增大氮負(fù)荷直到200mg/L，各階段終點(diǎn)是自養(yǎng)脫氮率超過95%且持續(xù)維持15天以上，最后完成對(duì)SFDANR反應(yīng)器的厭氧氨氧化馴化處理；進(jìn)水采用NH4+-N:N02__N為1:1.3且TN為200mg/L的人工配水，同時(shí)投加乙酸鈉作為反硝化碳源使SCOD濃度為100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，厭氧氨氧化和反硝化的耦合成功實(shí)現(xiàn)；以剩余污泥取代乙酸鈉作為反硝化的碳源使SCOD濃度繼續(xù)維持在100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，達(dá)到自養(yǎng)脫氮同步污泥發(fā)酵耦合反硝化的實(shí)現(xiàn)。
[0045](4)處理后出水與污泥分別通過排水管與排泥閥、排空閥排放。
[0046]連續(xù)的試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)SFDANR反應(yīng)器污泥濃度7000_8000mg/L時(shí)，利用其處理高氨氮廢水，最終出水的pH值為7.1-7.8,氨氮濃度1.5-6.2mg/L,總氮濃度12_25mg/L,PO/-濃度為2.3-4.2mg/L, COD值40_60mg/L，同時(shí)污泥減量約30%。系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了同步污泥發(fā)酵、污水反硝化及自養(yǎng) 脫氮。
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的裝置，其特征在于:包括原水箱(1)、原水進(jìn)水泵(1.1)、A-O反應(yīng)器(2)、攪拌裝置(2.1)、空氣壓縮機(jī)(2.2)、曝氣頭(2.3)、沉淀池(2.4)、污泥回流泵(2.5)、排泥閥(2.6)、出水泵(2.7)、SFDANR反應(yīng)器(3)、中間水箱(3.1)、循環(huán)泵(3.2)、循環(huán)控制閥(3.3)、排空閥(3.4)、集氣裝置(3.5)、密封板(3.6)、圓筒形污泥床(3.7)、布水裝置(3.8)、三相分離器(3.9)、加熱帶裝置(3.10)、出水管(3.11)、海綿填料(3.12)、布水孔(3.13)、儲(chǔ)泥池(4)、進(jìn)泥泵(4.1)； 原水箱(1)通過原水進(jìn)水泵(1.1)與A-O反應(yīng)器(2)相連，A-O反應(yīng)器(2)通過出水管與沉淀池(2.4)相連，沉淀池(2.4)底部通過污泥回流泵(2.5)與A-O反應(yīng)器(2)首格室相連，沉淀池(2.4)通過出水泵(2.7)與SFDANR反應(yīng)器(3)底部相連，儲(chǔ)泥池(4)通過進(jìn)泥泵(4.1)與污泥SFDANR反應(yīng)器(3)底部相連； A-O反應(yīng)器(I)用上下交錯(cuò)設(shè)置過水孔的隔板分為6-9個(gè)格室，依此設(shè)置有相連通的厭氧區(qū)格室與好氧區(qū)格室，厭氧區(qū)格室分為2-3個(gè)格室，設(shè)置有攪拌裝置(2.1)，好氧區(qū)格室分為4-6個(gè)格室，設(shè)置有曝氣頭(2.3)，由空氣壓縮機(jī)(2.2)提供壓力； SFDANR反應(yīng)器(3)設(shè)有圓筒形污泥床(3.7)，上部設(shè)有頂部密封板(3.6)和三相分離器(3.9 )，中間設(shè)有溫控加熱帶裝置(3.10)，下部設(shè)有布水裝置(3.8 );三相分離器(3.9 )通過管道與集氣裝置(3.5)相連；圓筒形污泥床(3.7)上部通過中間水箱(3.1)、循環(huán)泵(3.2)和循環(huán)控制閥(3.2)與SFDANR反應(yīng)器(3)底部相連；SFDANR反應(yīng)器(3)出水通過出水管(3.11)排出。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置強(qiáng)化污泥消化并同步脫氮除磷的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)啟動(dòng)A-O反應(yīng)器:以實(shí)際城市污水處理廠的厭氧-好氧工藝污泥為接種泥注入A-O反應(yīng)器，污泥濃度為2000-3000mg/L，水力停留時(shí)間5_8h，污泥停留時(shí)間15-25天；將添加NH4HCO3的實(shí)際城市生活污水泵入到A-O反應(yīng)器厭氧區(qū)格室，隨后啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在1.5-2.5mg/L，控制添加NH4HCO3的濃度使進(jìn)水氨氮負(fù)荷維持在0.2-0.3kgNH4+-N/m3d, pH值控制在8.0-9.0,出水進(jìn)入沉淀池，沉淀污泥回流到A-O反應(yīng)器的首格室，回流比控制在50%-100% ;在上述條件下運(yùn)行A-O反應(yīng)器，當(dāng)出水磷酸鹽濃度低于0.5mg/L且亞硝態(tài)氮累積率大于90%持續(xù)維持15天時(shí)，除磷過程及短程硝化得以實(shí)現(xiàn)； (2)啟動(dòng)SFDANR反應(yīng)器:控制SFDANR反應(yīng)器中污泥濃度7000_8000mg/L，水力停留時(shí)間3-5h，污泥停留時(shí)間10-20天，進(jìn)水采用NH4+-N與Ν02_-Ν質(zhì)量比為1:1.3的人工配水，起始TN濃度為20mg/L并以20mg/L的梯度逐步增大氮負(fù)荷直到200mg/L，每次增大氮負(fù)荷的時(shí)間點(diǎn)是自養(yǎng)脫氮率超過95%且持續(xù)維持15天以上，最后完成對(duì)SFDANR反應(yīng)器的厭氧氨氧化馴化處理；進(jìn)水采用NH/-N與Ν02_-Ν質(zhì)量比為1:1.3且TN為200mg/L的人工配水，同時(shí)投加乙酸鈉作為反硝化碳源使SCOD濃度為100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，厭氧氨氧化和反硝化的耦合成功實(shí)現(xiàn)；以剩余污泥取代乙酸鈉作為反硝化的碳源使SCOD濃度繼續(xù)維持在100-150mg/L，當(dāng)TN去除率高于90%且持續(xù)維持15天以上時(shí)，達(dá)到自養(yǎng)脫氮同步污泥發(fā)酵耦合反硝化的實(shí)現(xiàn)； A-O反應(yīng)器與SFDANR反應(yīng)器分別完成啟動(dòng)后，將整個(gè)裝置串聯(lián)運(yùn)行:原水箱中的高氨氮廢水通過原水進(jìn)水泵打入A-O反應(yīng)器，污泥濃度為2000-3000mg/L，水力停留時(shí)間5-8h，污泥停留時(shí)間15-25天，隨后啟動(dòng)攪拌裝置，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)流量使溶解氧維持在，1.5-2.5mg/L, pH值控制在8.0-9.0 ;A_0反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀池，泥水分離后，沉淀污泥回流到A-O反應(yīng)器的首格室，回流比控制在50%-100%，上清液通過出水泵注入SFDANR反應(yīng)器，同時(shí)，儲(chǔ)泥池中的新鮮剩余污泥通過進(jìn)泥泵注入SFDANR反應(yīng)器，控制SFDANR反應(yīng)器中污泥濃度7000-8000mg/L，水力停留時(shí)間3_5h，污泥停留時(shí)間10-20天，自循環(huán)回流比80%_150%，最終實(shí)現(xiàn)剩余污泥與硝化液在SFDANR反應(yīng)器發(fā)酵、反硝化和厭氧氨氧化的耦合處理，處理后的出水和污泥分別通過排水 管與排泥閥、排空閥排放。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103693813SQ201310723598
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】彭永臻, 王博, 王淑瑩, 馬斌, 金寶丹 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)