剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實現(xiàn)低c/n、c/p城市生活污水深度脫氮除磷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，屬于污泥生化處理及城市污水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]城市生活污水中含有較高濃度的氮磷，如果污水未經(jīng)處理直接排放，必然會引起水體的富營養(yǎng)化。氮磷的去除大多是通過生物作用去除一一其中氮的去除首先被自養(yǎng)硝化細菌轉(zhuǎn)化成氧化態(tài)氮NOx，接著在異養(yǎng)反硝化細菌的作用下，利用溶解性COD提供的電子，被轉(zhuǎn)化生成氮氣(N2);磷的去除包括厭氧釋磷和好氧吸磷兩個階段:在厭氧階段，聚磷菌利用優(yōu)質(zhì)碳源短鏈脂肪酸一一SCFAs大量釋磷，在好氧階段，聚磷菌超其生理需要的吸收磷。無論脫氮還是除磷，可碳源含量的多少是能否高效去除污水中氮和磷的關(guān)鍵。然而我國城市污水普遍存在溶解性COD含量不足，難以為生物脫氮除磷提供所需碳源的情況。城市污水處理廠通過添加化學藥劑(如，乙酸鈉、葡萄糖)提高碳源，以達到良好的出水效果，但是添加藥劑的費用較高。
[0003]為了降低此費用，研究者便通過開發(fā)污水處理廠系統(tǒng)內(nèi)的碳源一一剩余污泥厭氧發(fā)酵，滿足生物脫氮除磷的需要。污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(SCFAs)，是生物脫氮除磷過程中易于利用的碳源。而PH是影響污泥發(fā)酵的重要因素之一，研究發(fā)現(xiàn)堿性條件下剩余污泥厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生大量的SCFAs，并且生物利用開發(fā)出的剩余污泥內(nèi)碳源，能很好的脫氮除磷。但是這個過程中會將發(fā)酵液和污泥分離，只選擇利用發(fā)酵液。EPS是決定活性污泥絮體物化性質(zhì)和生物性質(zhì)的關(guān)鍵物質(zhì)。直接影響著污泥的吸附性能、絮凝性能、沉降性能及脫水性能等。污泥進行厭氧發(fā)酵時，EPS分解以及細胞的細胞壁破壞，導致污泥粘性增大，難于自然沉淀分離，要想分離，需采用離心機分離，如此一來運行費用成本增加。
[0004]剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，具有如下優(yōu)點:1)省略了傳統(tǒng)利用剩余污泥厭氧發(fā)酵物將污泥、發(fā)酵液分離的過程；2)為低C/N、C/P城市生活污水提供碳源，不但降低了外加藥劑的費用，還提高了脫氮除磷的效率，同時也處理了剩余污泥發(fā)酵混合物中的氮磷；3)堿性發(fā)酵混合物的投加給硝化過程提供了堿度；4)剩余污泥發(fā)酵混合物在處理低C/N、C/P城市生活污水的序批式反應器SBR中可進一步減量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明將剩余污泥厭氧發(fā)酵的混合物栗入處理低C/N、C/P生活污水的序批式反應器SBR中，聚磷菌利用WAS-FM和生活污水中的豐富碳源進行大量釋磷；接下來通過同步硝化反硝化作用、聚磷菌吸磷以及反硝化吸磷的作用，最終達到生活污水深度脫氮除磷。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，應用如下裝置，該裝置包括剩余污泥通過第一栗蠕動栗(I)栗入剩余污泥發(fā)酵罐(2)，剩余污泥發(fā)酵罐(2)內(nèi)安裝第一攪拌器(3)、溫度控制裝置(4)、第一pH控制器(5);剩余污泥發(fā)酵罐(2)與發(fā)酵混合物儲存罐(8)連接，發(fā)酵混合物儲存罐(8)通過第二蠕動栗(9)與序批式反應器SBR(12)連接；污水水箱(10)通過第三蠕動栗(11)與序批式反應器SBR(12)連接。序批式反應器SBR(12)中安裝第二攪拌器(13)、溶解氧控制器(14)和第二 pH控制器
(15);序批式反應器SBR(12)中的曝氣頭與空壓機(16)連接，序批式反應器SBR(12)與污泥儲存罐(17)連接；另外，設置與計算機(6)相連的過程控制器(7)，用以控制第一蠕動栗
(I)、第二蠕動栗(9)、第三蠕動栗(11)、第一攪拌器(3)、第二攪拌器(13)、溫度控制器(4)、第一 pH控制器(5)、第二 pH控制器(15)、溶解氧控制器(14)和空壓機(16);
[0008]剩余污泥厭氧發(fā)酵混合物實現(xiàn)低C/N、C/P城市生活污水深度脫氮除磷的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0009]剩余污泥發(fā)酵罐為半連續(xù)反應器(半連續(xù)指反應器一直在運行，只是每天僅在特定的時間加入污泥而非一直投加)，污泥停留時間SRT在6?20天，控制pH在9?10。根據(jù)SRT每天排放剩余污泥發(fā)酵混合物(FM)至發(fā)酵混合物儲存罐(8)，并加入等體積的新鮮剩余污泥至剩余污泥發(fā)酵罐。
[0010]序批式反應器SBR(12)每周期依次經(jīng)歷進水和污泥發(fā)酵混合物、厭氧攪拌、曝氣、缺氧攪拌、曝氣、缺氧攪拌、曝氣、沉淀排水8個過程，污泥齡在6?1d ;
[0011]I進水、發(fā)酵混合物設定進水量為反應器有效體積的1/4?1/2，進發(fā)酵混合物量為進水體積的1/50?1/10，兩者均通過時控開關(guān)控制；
[0012]II厭氧攪拌設定攪拌時間為I?3小時，聚磷菌利用FM和生活污水中的豐富碳源進行大量釋磷；
[0013]III曝氣通過實時控制裝置維持溶解氧DO在0.5?1.5mg/L，并監(jiān)測pH，設定曝氣時間在l_2h且氨谷點出現(xiàn)前(氨谷點是指pH值先下降后上升的拐點)，NH4+-N在低氧條件下部分轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)氮NOx，并伴有反硝化作用，聚磷菌吸入部分PO43 -P ;
[0014]IV缺氧攪拌設定攪拌時間I?2h，反硝化聚磷菌利用氧化態(tài)氮NOx為電子受體進行反硝化吸磷，同時反硝化菌利用水解酸化菌發(fā)酵產(chǎn)生的碳源進行反硝化；
[0015]V曝氣初始溶解氧DO在2?3mg/L，當dpH/dt彡O時停止曝氣。硝化細菌將第III階段未硝化的、以及水解酸化菌發(fā)酵產(chǎn)生的NH/-N進一步硝化，同時聚磷菌充分吸磷；
[0016]VI缺氧攪拌設定攪拌時間I?2h，反硝化菌利用水解酸化菌發(fā)酵產(chǎn)生的碳源進行反硝化；
[0017]VII曝氣設定曝氣時間0.2?0.5h，溶解氧DO在2?3mg/L，將第VI階段中水解酸化菌發(fā)酵產(chǎn)生的NH/-N進一步去除，同時排放污泥，由于此污泥富含磷，可用來進一步厭氧發(fā)酵以回收磷；
[0018]VIII沉淀排水設定沉淀時間I?2h，泥水分離之后排水，排水比為1/4?1/2。
[0019]與傳統(tǒng)的利用剩余污泥內(nèi)碳源，將污泥、發(fā)酵液分離的方法相比，該發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0020]I)省略了傳統(tǒng)利用剩余污泥厭氧發(fā)酵物將污泥、發(fā)酵液分離的過程，降低運行成本，操作簡單化；
[0021]2)剩余污泥發(fā)酵混合物中含有水解發(fā)酵產(chǎn)酸菌，在缺氧階段反硝化細菌可以利用這些菌水解酸化作用產(chǎn)生碳源進行反硝化去除氮。
[0022]3)剩余污泥發(fā)酵混合物在處理低C/N、C/P城市生活污水的序批式反應器SBR中可進一步減量。
【附圖說明】
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[0023]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖中:1一一第一蠕動栗；2—一剩余污泥發(fā)酵罐；3—一第一攪拌器；4一一溫度控制器；5 第一 pH控制器；6 計算機；7 過程控制器；8 發(fā)酵混合物儲存Si ；
9--第二婦動栗；10--污水水箱；11--第二婦動栗；12--序批式反應器；13--第二攬摔器；14 溶解氧控制器；15 第二pH控制器；16 空壓機；17 污泥儲存觸
[0025]圖2為序批式反應器SBR的運行方式。
【具體實施方式】
[0026]結(jié)合附圖和實例對本申請專利進一步說明:如圖1所示，本發(fā)明包括剩余污泥發(fā)酵罐、污泥發(fā)酵混合物儲存罐、污水