城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置及工藝的制作方法
【專利摘要】城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置及工藝，屬于污水處理領(lǐng)域。城市污水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入?yún)?缺氧反應(yīng)器，在厭氧條件下，聚磷菌利用進(jìn)水中的COD完成PHB的儲(chǔ)存和釋磷；富磷上清液通過(guò)潷水器進(jìn)入中間儲(chǔ)水池，調(diào)節(jié)水量后由提升泵注入移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器，通過(guò)低氧曝氣與缺氧攪拌交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)短程硝化厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮；處理后的出水在抽吸泵的作用下，再次進(jìn)入?yún)?缺氧反應(yīng)器，富含PHB的聚磷污泥與含硝態(tài)氮的自養(yǎng)脫氮出水混合后，實(shí)現(xiàn)反硝化除磷。本發(fā)明利用了反硝化除磷、短程硝化和厭氧氨氧化三種功能微生物的耦合，實(shí)現(xiàn)了低碳城市污水同步脫氮除磷，具有高效節(jié)能，運(yùn)行穩(wěn)定和污泥產(chǎn)量少優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置及工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化的兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝，屬于污水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，污水處理的對(duì)象早已由傳統(tǒng)的有機(jī)物可視污染轉(zhuǎn)為不可視的氮磷元素污染，而且污水中有機(jī)物的角色也由污染物質(zhì)變?yōu)榱丝杀焕玫奶荚次镔|(zhì)。但是傳統(tǒng)城市污水廠的處理工藝往往不可避免地將有機(jī)物在曝氣池中進(jìn)行了降解，即使是前置反硝化工藝，也沒(méi)有充分利用到有機(jī)物的價(jià)值。
[0003]近年來(lái)，一批新型的污水生物脫氮除磷工藝得到了大力的發(fā)展和應(yīng)用，諸如同步硝化反硝化工藝、短程硝化反硝化工藝、全程自養(yǎng)脫氮工藝、厭氧氨氧化工藝和反硝化除磷工藝。特別是全程自養(yǎng)脫氮工藝的研究，不僅不需要外碳源的投加，而且還解放了污水中有機(jī)物的利用，使其不必僅僅被用來(lái)作為反硝化的碳源，還可以作為能源的載體，進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷或被聚磷菌利用形成PHB貯存于細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)行好氧或缺氧吸磷。
[0004]傳統(tǒng)城市污水處理具有高能耗、出水穩(wěn)定性差等問(wèn)題，這些新型生物脫氮除磷工藝的應(yīng)用為城市污水處理降低能耗、減少費(fèi)用提供了可能。但針對(duì)城市污水低碳氮比的現(xiàn)實(shí)，為達(dá)到高效的脫氮除磷效果，它們的應(yīng)用依然存在一些問(wèn)題有待解決。因此，結(jié)合各項(xiàng)生物脫氮除磷工藝的優(yōu)點(diǎn)，充分利用原水中的有機(jī)碳源，研發(fā)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、能夠?qū)崿F(xiàn)同步脫氮除磷的新型組合工藝，已成為城市污水處理發(fā)展的必然方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明專利的目的在于提出一套針對(duì)低碳氮比城市污水，結(jié)合反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化的同步脫氮除磷工藝。該工藝實(shí)行生物相分離，將反硝化除磷菌與硝化菌和厭氧氨氧化菌分開，充分利用原水中的有機(jī)物進(jìn)行厭氧釋磷和PHB的貯存,而后污水通過(guò)短程硝化厭氧氨氧化進(jìn)行自養(yǎng)脫氮，脫氮出水再回流至厭/缺氧反應(yīng)器進(jìn)行反硝化吸磷，同時(shí)為保證除磷效果，適當(dāng)進(jìn)行曝氣，從而實(shí)現(xiàn)氮磷的高效去除。
[0006]為達(dá)到高效的同步脫氮除磷效果，本發(fā)明采用的城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置，其特征在于，按照水流方向，包括依次連接的污水調(diào)節(jié)池(I)、厭/缺氧反應(yīng)器(2)、中間儲(chǔ)水池(3)、移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4);污水調(diào)節(jié)池(I)中設(shè)有提升泵；厭/缺氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)、氣泡曝氣器、潷水器(13)，同時(shí)還設(shè)有排泥管、出水管；中間儲(chǔ)水池(3)內(nèi)部設(shè)有提升泵(12)，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4)內(nèi)也設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和氣泡曝氣器；膜組件(5)通過(guò)抽吸泵(8)與厭/缺氧反應(yīng)器(2)連通，所有的氣泡曝氣器通過(guò)各自的氣路閥門與鼓風(fēng)機(jī)連接。移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4)分為懸浮填料區(qū)和膜濾出水區(qū)，懸浮填料區(qū)和膜濾出水區(qū)之間設(shè)置穿孔隔墻以分離填料，保證出水效果，而且為日后膜組件的維護(hù)提供方便。懸浮填料區(qū)為該工藝的脫氮主體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部投加的填料(11)富集有ANAMMOX菌，低氧運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)短程、缺氧攪拌，利用厭氧氨氧化作用進(jìn)行脫氮，并設(shè)置膜組件(5)、抽吸泵(8)、潛水?dāng)嚢铏C(jī)和氣泡曝氣器。移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)膜組件(5)優(yōu)選采用外壓型聚乙烯中空纖維膜，膜孔徑為0.Ιμπι，由抽吸泵8作用出水，真空表14檢測(cè)出水操作壓力。
[0007]本發(fā)明采用的城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置進(jìn)行脫氮除磷的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]I)、污泥的馴化與填料的掛膜
[0009]厭/缺氧反應(yīng)器中接種反硝化除磷富集系統(tǒng)的反硝化除磷活性污泥，反硝化除磷活性污泥馴化后濃度為1500-4000mg/L ;移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)中硝化污泥為短程硝化污泥或城市污水廠的全程污泥，實(shí)現(xiàn)短程效果；移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)中厭氧氨氧化功能菌填料的填充體積比為30%-50%，優(yōu)選來(lái)自于厭氧氨氧化富集系統(tǒng)的掛膜填料；
[0010]2)、城市污水首先進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池(1)，平衡水量水質(zhì)，再開啟污水調(diào)節(jié)池(I)中的提升泵，提升泵以最大流量進(jìn)水，在最短的時(shí)間內(nèi)，使厭/缺氧反應(yīng)器水(2)位提升到最高，由液位控制器控制提升泵停止；同時(shí)進(jìn)水期間，開啟厭/缺氧反應(yīng)器(2)內(nèi)的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，進(jìn)行城市污水和厭/缺氧反應(yīng)器內(nèi)的聚磷菌污泥的充分混合，在此厭氧條件下，聚磷菌利用原水中的有機(jī)物進(jìn)行PHB的貯存和釋磷，厭氧攪拌70-120min后，關(guān)閉潛水?dāng)嚢铏C(jī)，厭/缺氧反應(yīng)器進(jìn)行沉淀出水，富含氨氮和磷的出水由潷水器進(jìn)入到中間儲(chǔ)水池(3);中間儲(chǔ)水池的設(shè)置是為了保證厭/缺氧反應(yīng)器與移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器水量的平衡和穩(wěn)定的銜接。
[0011]3)、打開中間儲(chǔ)水池(3)內(nèi)部的提升泵，由中間儲(chǔ)水池向移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)注水，同時(shí)開啟移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，同時(shí)攪拌30-45min，然后開啟鼓風(fēng)機(jī)和移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)的氣路閥門，污水進(jìn)入低氧鼓風(fēng)曝氣階段，由氣泡曝氣器向反應(yīng)器內(nèi)充氧,使原水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽氮,為保證短程效果,反應(yīng)器處于低氧運(yùn)行狀態(tài)，控制反應(yīng)器內(nèi)DO不超過(guò)0.5mg/l，低氧攪拌30-60min ;低氧曝氣階段結(jié)束后，關(guān)閉氣路閥門，反應(yīng)器進(jìn)入缺氧攪·拌階段，缺氧攪拌30-120min，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)填料中的ANAMMOX菌發(fā)揮厭氧氨氧化作用，將氨氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?；隨后再次重復(fù)以上過(guò)程，進(jìn)行低氧/缺氧交替運(yùn)行；其中第一次低氧攪拌時(shí)調(diào)整曝氣量使溶解氧濃度保持在0.15-0.3mg/L之間，之后低氧攪拌時(shí)保持曝氣量不變；當(dāng)?shù)脱鯏嚢钑r(shí)溶解氧濃度上升至
0.5mg/L時(shí)，即結(jié)束曝氣；然后再缺氧攪拌30-90min，最后開啟抽吸泵，通過(guò)膜組件將移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)自養(yǎng)脫氮出水回流至處于閑置狀態(tài)的厭/缺氧反應(yīng)器(2)。
[0012]4)、抽吸泵通過(guò)膜組件(5)將移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)自養(yǎng)脫氮出水回流至閑置狀態(tài)的厭/缺氧反應(yīng)器(2)后，厭/缺氧反應(yīng)器(2)缺氧攪拌160-210min，好氧曝氣60-90min,最后通過(guò)排水閥排水；污泥齡控制在12_14d。
[0013]進(jìn)一步移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4)膜濾出水區(qū)利用時(shí)間控制器控制出水抽吸泵和氣路閥門的開停和運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)低氧和缺氧環(huán)境的交替循環(huán)。通過(guò)在線DO、pH和ORP控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，為后期達(dá)到良好及穩(wěn)定的運(yùn)行效果奠定基礎(chǔ)。
[0014]利用液位控制器和時(shí)間控制器控制進(jìn)水提升泵和抽吸泵等設(shè)備的開停方式和運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)厭氧和缺氧環(huán)境的交替；在線ORP和在線pH監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)部反硝化除磷效果，同時(shí)控制氣路閥門的開啟，利用好氧吸磷的手段保證污水中磷元素的高效去除。
[0015]厭/缺氧反應(yīng)器內(nèi)的含磷剩余污泥由氣提泵定期排至污泥濃縮池，使其濃縮、減容，上清液返回調(diào)節(jié)池，與城市污水混合進(jìn)行再處理。[0016]厭/缺氧反應(yīng)器(2)實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解，厭氧釋磷，反硝化除磷及好氧除磷，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)實(shí)現(xiàn)短程硝化，厭氧氨氧化。
[0017]厭/缺氧反應(yīng)器(2)與移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)由中間儲(chǔ)水池(3)與自養(yǎng)脫氮出水回流管銜接，形成一個(gè)回流式的循環(huán)，通過(guò)提升泵(12)和抽吸泵(8)，控制污水在兩反應(yīng)器之間循環(huán)。
[0018]移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)進(jìn)行低氧/缺氧運(yùn)行以達(dá)到將氮從污水中脫除的目的。由于厭氧氨氧化作用會(huì)產(chǎn)生一部分硝態(tài)氮，再結(jié)合未反應(yīng)完全的亞硝態(tài)氮，為反硝化除磷菌提供了電子受體。故在自養(yǎng)脫氮運(yùn)行結(jié)束后，開啟出水抽吸泵，將自養(yǎng)脫氮出水注入到處于閑置階段的厭/缺氧反應(yīng)器，同時(shí)開啟潛水?dāng)嚢铏C(jī)，以形成缺氧環(huán)境，進(jìn)行聚磷菌的反硝化除磷，在線ORP和在線pH實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)部的缺氧狀態(tài)，間接反映反應(yīng)器內(nèi)反硝化吸磷效果；為保證除磷的高效性和穩(wěn)定性，反硝化除磷結(jié)束后，開啟氣路閥門，適當(dāng)曝氣，進(jìn)行常規(guī)好氧吸磷，使之達(dá)到高效的同步脫氮除磷效果。
[0019]I)、設(shè)備的組裝與調(diào)試
[0020]為達(dá)到預(yù)期的處理效果，反應(yīng)器及其設(shè)備的安裝與調(diào)試具有關(guān)鍵性的作用。故需按照規(guī)范的要求，將工藝所需的潛水?dāng)嚢铏C(jī)、曝氣系統(tǒng)、進(jìn)出水系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)安裝到位，并在正式啟動(dòng)之前，進(jìn)行清水試驗(yàn)，檢驗(yàn)各項(xiàng)設(shè)備的性能，特別需檢測(cè)在線D0、pH和ORP控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，為后期達(dá)到良好及穩(wěn)定的運(yùn)行效果奠定基礎(chǔ)。
[0021]2)、污泥的馴化與填料的掛膜
[0022]啟動(dòng)前，厭/缺氧反應(yīng)器接種反硝化除磷富集系統(tǒng)的反硝化除磷活性污泥，污泥濃度為1500-4000mg/L ;短程硝化污泥的種泥為城市污水廠的全程污泥，以在線實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)短程效果；厭氧氨氧化功能菌來(lái)自 于厭氧氨氧化富集系統(tǒng)的掛膜填料，其填充比為30%-50%。
[0023]3)、啟動(dòng)運(yùn)行與操作
[0024]當(dāng)設(shè)備的組裝、污泥的馴化與填料的掛膜完成后，就可以開始準(zhǔn)備反應(yīng)器的啟動(dòng)運(yùn)行。厭/缺氧反應(yīng)器進(jìn)水完畢后，厭氧攪拌70-120min，沉淀出水，進(jìn)入閑置階段。
[0025]4)、設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行
[0026]反應(yīng)器成功啟動(dòng)之后，通過(guò)出水水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定維持反應(yīng)器運(yùn)行，保證各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)反應(yīng)器各項(xiàng)參數(shù)規(guī)律，根據(jù)原水水質(zhì)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行。
[0027]城市污水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后，首先進(jìn)入?yún)?缺氧反應(yīng)器，在厭氧條件下，聚磷菌利用進(jìn)水中的COD完成PHB的儲(chǔ)存和釋磷；富磷上清液通過(guò)潷水器進(jìn)入中間儲(chǔ)水池，調(diào)節(jié)水量后由提升泵注入移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器，通過(guò)低氧曝氣與缺氧攪拌交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)短程硝化厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮；處理后的出水在抽吸泵的作用下，再次進(jìn)入?yún)?缺氧反應(yīng)器，富含PHB的聚磷污泥與含硝態(tài)氮的自養(yǎng)脫氮出水混合后，實(shí)現(xiàn)以N02/N03為電子受體的反硝化除磷，且為保證除磷效果，可適當(dāng)曝氣，進(jìn)行常規(guī)好氧吸磷。本發(fā)明利用了反硝化除磷、短程硝化和厭氧氨氧化三種功能微生物的耦合，從而實(shí)現(xiàn)了低碳比城市污水的同步脫氮除磷，而且具有聞效節(jié)能，運(yùn)行穩(wěn)定和污泥廣量少等優(yōu)點(diǎn)。
[0028]本發(fā)明城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝，與現(xiàn)有傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比具有以下優(yōu)勢(shì):[0029]I)、本發(fā)明專利采用生物相分離技術(shù)，有效耦合了反硝化除磷技術(shù)、短程硝化技術(shù)和厭氧氨氧化技術(shù)。運(yùn)行過(guò)程中，短程硝化為厭氧氨氧化提供電子受體，剩余的硝化產(chǎn)物又與厭氧氨氧化產(chǎn)物一同在反硝化除磷過(guò)程中得到了降解，而且厭氧氨氧化和反硝化除磷產(chǎn)生的堿度又有效的平衡了短程硝化消耗的堿度。
[0030]2)、節(jié)省了有機(jī)碳源和曝氣量，減少剩余污泥的排放量，降低能耗，運(yùn)行費(fèi)用低。本發(fā)明專利采用前置厭氧區(qū)，利用聚磷菌厭氧釋磷，合成PHB的特點(diǎn)，最大程度地利用了原水中的有機(jī)碳源，避免了外碳源的投加；厭氧氨氧化菌和短程硝化菌均為自養(yǎng)菌，以C02為無(wú)機(jī)碳源；短程硝化相對(duì)于全程硝化可節(jié)約25%的曝氣量，厭氧氨氧化和反硝化除磷的反應(yīng)均無(wú)需氧氣的參與；反硝化除磷菌具有“一碳兩用”的特點(diǎn)，同時(shí)具備脫氮和除磷的作用；本工藝運(yùn)行時(shí)有機(jī)碳源參與較少，可大大降低剩余污泥的排放，降低處理費(fèi)用。
[0031]3)、生物自養(yǎng)脫氮效果好，厭氧氨氧化活性高。移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器采用低氧短程硝化與厭氧氨氧化多次交替運(yùn)行方式，有效避免了反應(yīng)器中亞硝酸鹽的積累，降低了亞硝酸鹽的濃度，從而避免使厭氧氨氧化菌活性受到抑制。
[0032]4)、出水效果穩(wěn)定，溫室氣體排放少。本發(fā)明考慮到自養(yǎng)脫氮具有一定的硝酸鹽產(chǎn)物，利用反硝化除磷進(jìn)一步降低水體中的總氮，保證出水總氮達(dá)標(biāo)，效果穩(wěn)定；短程硝化厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮以無(wú)機(jī)碳做為碳源，同時(shí)厭氧氨氧化菌代謝過(guò)程中無(wú)N2O生成，因此本工藝溫室氣體排放少。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝流程的平面布置圖；
[0034]圖中:1為調(diào)節(jié)池、2為厭/缺氧反應(yīng)器、3為中間儲(chǔ)水池、4為移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR)、5為膜組件、6為氣路閥門、7為鼓風(fēng)機(jī)、8為抽吸泵，一為液流方向；
[0035]圖2為圖1所述的城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝流程的A-A’剖面圖；`
[0036]圖中:5為膜組件、6為氣路閥門、7為鼓風(fēng)機(jī)、8為抽吸泵、9為潛水?dāng)嚢铏C(jī)、10為氣泡曝氣器、11為填料、14為真空表；
[0037]圖3為圖1城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝流程的B-B ’剖面圖；
[0038]圖中:6為氣路閥門、7為鼓風(fēng)機(jī)、9為潛水?dāng)嚢铏C(jī)、10為氣泡曝氣器、12為提升泵、13為潷水器；
[0039]圖4為圖1城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝流程的C-C’剖面圖；
[0040]圖中:9為潛水?dāng)嚢铏C(jī)、12為提升泵。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:如圖1所示城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷工藝設(shè)有城市污水調(diào)節(jié)池1、厭/缺氧反應(yīng)器2、中間儲(chǔ)水池3、移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR)4、膜組件5、氣路閥門6、鼓風(fēng)機(jī)7、抽吸泵8 ;城市污水調(diào)節(jié)池I設(shè)有進(jìn)水管、提升泵12 ;厭/缺氧反應(yīng)器2設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(jī)、氣泡曝氣器、潷水器13、排泥管、出水管、自養(yǎng)脫氮出水回流管；中間儲(chǔ)水池3設(shè)有提升泵12 ;移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器4設(shè)有膜組件5、抽吸泵8、潛水?dāng)嚢铏C(jī)9、氣泡曝氣器10、填料11。厭/缺氧反應(yīng)器2與移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器4由中間儲(chǔ)水池3與自養(yǎng)脫氮出水回流管銜接，形成一個(gè)回流式的循環(huán)，通過(guò)提升泵12和抽吸泵8，控制污水在兩反應(yīng)器之間循環(huán)。
[0042]同時(shí)開啟調(diào)節(jié)池提升泵12，厭/缺氧反應(yīng)器中的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，此階段厭/缺氧反應(yīng)器2進(jìn)水，在盡量短的時(shí)間內(nèi)，使反應(yīng)器2的水位上升到最高水位；進(jìn)水完畢后，厭氧攪拌70-120min ;厭氧反應(yīng)結(jié)束后，由時(shí)間控制器關(guān)閉潛水?dāng)嚢铏C(jī)，厭/缺氧反應(yīng)器進(jìn)行沉淀出水；出水由潷水器13進(jìn)入中間儲(chǔ)水池3 ;當(dāng)水量滿足移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器反應(yīng)需要時(shí)，開啟中間儲(chǔ)水池提升泵12，并同時(shí)開啟MBMBR潛水?dāng)嚢铏C(jī)，快速進(jìn)水同時(shí)攪拌30-45min ;而后開啟鼓風(fēng)機(jī)7和氣路閥門，低氧攪拌30-60min，調(diào)整曝氣量使溶解氧濃度保持在0.15-0.3mg/L之間；之后由時(shí)間控制器關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)7和氣路閥門，缺氧攪拌30-120min ;低氧攪拌與缺氧攪拌交替進(jìn)行，直至低氧攪拌時(shí)溶解氧濃度上升至0.5mg/L時(shí)，即結(jié)束曝氣；然后再缺氧攪拌30-90min，最后開啟抽吸泵8，通過(guò)膜組件5將自養(yǎng)脫氮出水回流至處于閑置狀態(tài)的厭/缺氧反應(yīng)器2 ;抽吸泵8開啟的同時(shí)，開啟A/A潛水?dāng)嚢铏C(jī)9，進(jìn)行缺氧攪拌160-210min ；然后打開氣路閥門，進(jìn)行好氧曝氣60-90min，最后通過(guò)排水閥排水，進(jìn)而完成一個(gè)循環(huán)周期。以上為啟動(dòng)階段反應(yīng)器的運(yùn)行模式，穩(wěn)定運(yùn)行期間，兩反應(yīng)器應(yīng)同時(shí)運(yùn)行，利用中間儲(chǔ)水池調(diào)節(jié)水量要求，以達(dá)到最大的處理水量。厭/缺氧反應(yīng)器沉淀出水后，可定期開啟排泥管，含磷剩余污泥可排至污泥濃縮池，污泥在池底濃縮，上清液可返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理。
【權(quán)利要求】
1.城市污水反硝化除磷和短程硝化厭氧氨氧化兩級(jí)回流式同步脫氮除磷裝置，其特征在于，按照水流方向，包括依次連接的污水調(diào)節(jié)池(I)、厭/缺氧反應(yīng)器(2)、中間儲(chǔ)水池(3)、移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4);污水調(diào)節(jié)池(I)中設(shè)有提升泵；厭/缺氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)、氣泡曝氣器、潷水器(13)，同時(shí)還設(shè)有排泥管、出水管；中間儲(chǔ)水池(3)內(nèi)部設(shè)有提升泵(12)，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4)內(nèi)也設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和氣泡曝氣器；膜組件(5)與厭/缺氧反應(yīng)器(2)連通，所有的氣泡曝氣器通過(guò)各自的氣路閥門與鼓風(fēng)機(jī)連接；移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR) (4)分為懸浮填料區(qū)和膜濾出水區(qū)，懸浮填料區(qū)和膜濾出水區(qū)之間設(shè)置穿孔隔墻以分離填料，內(nèi)部投加的填料(11)富集有ANAMMOX菌，并設(shè)置膜組件(5)、抽吸泵(8)、潛水?dāng)嚢铏C(jī)和氣泡曝氣器。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)膜組件(5)采用外壓型聚乙烯中空纖維膜，膜孔徑為0.1 μ m，由抽吸泵(8)作用出水，真空表(14)檢測(cè)出水操作壓力。
3.采用權(quán)利要求1或2的裝置進(jìn)行同步脫氮除磷的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、污泥的馴化與填料的掛膜 厭/缺氧反應(yīng)器中接種反硝化除磷富集系統(tǒng)的反硝化除磷活性污泥，反硝化除磷活性污泥馴化后濃度為1500-4000mg/L ;移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)中硝化污泥為短程硝化泥或城市污水廠的全程污泥，實(shí)現(xiàn)短程效果；移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)填料中厭氧氨氧化功能菌填充體積比為30%-50% ； 2)、城市污水首先進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池(1)，平衡水量水質(zhì)，再開啟污水調(diào)節(jié)池(I)中的提升泵，提升泵以最大流量進(jìn)水，在最短的時(shí)間內(nèi)，使厭/缺氧反應(yīng)器水(2)位提升到最高，由液位控制器控制提升泵停止；同時(shí)進(jìn)水期間，開啟厭/缺氧反應(yīng)器(2)內(nèi)的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，進(jìn)行城市污水和厭/缺氧反應(yīng)器·內(nèi)的聚磷菌污泥的充分混合，在此厭氧條件下，聚磷菌利用原水中的有機(jī)物進(jìn)行PHB的貯存和釋磷，厭氧攪拌70-120min后，關(guān)閉潛水?dāng)嚢铏C(jī)，厭/缺氧反應(yīng)器進(jìn)行沉淀出水，富含氨氮和磷的出水由潷水器進(jìn)入到中間儲(chǔ)水池(3); 3)、打開中間儲(chǔ)水池(3)內(nèi)部的提升泵，由中間儲(chǔ)水池向移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)注水，同時(shí)開啟移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，同時(shí)攪拌30-45min，然后開啟鼓風(fēng)機(jī)和移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)的氣路閥門，污水進(jìn)入低氧鼓風(fēng)曝氣階段，由氣泡曝氣器向反應(yīng)器內(nèi)充氧,使原水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽氮，為保證短程效果，反應(yīng)器處于低氧運(yùn)行狀態(tài)，控制反應(yīng)器內(nèi)DO不超過(guò)0.5mg/l，低氧攪拌30-60min ;低氧曝氣階段結(jié)束后，關(guān)閉氣路閥門，反應(yīng)器進(jìn)入缺氧攪拌階段，缺氧攪拌30-120min，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)填料中的ANAMMOX菌發(fā)揮厭氧氨氧化作用，將氨氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?；隨后再次重復(fù)以上過(guò)程，進(jìn)行低氧/缺氧交替運(yùn)行；其中第一次低氧攪拌時(shí)調(diào)整曝氣量使溶解氧濃度保持在0.15-0.3mg/L之間，之后低氧攪拌時(shí)保持曝氣量不變；當(dāng)?shù)脱鯏嚢钑r(shí)溶解氧濃度上升至0.5mg/L時(shí)，即結(jié)束曝氣；然后再缺氧攪拌30-90min，最后開啟抽吸泵，通過(guò)膜組件將移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)自養(yǎng)脫氮出水回流至閑置狀態(tài)的厭/缺氧反應(yīng)器(2)； 4)、抽吸泵通過(guò)膜組件(5)將移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(4)內(nèi)自養(yǎng)脫氮出水回流至閑置狀態(tài)的厭/缺氧反應(yīng)器(2)后，厭/缺氧反應(yīng)器(2)缺氧攪拌160-210min，好氧曝氣60_90min，最后通過(guò)排水閥排水；污泥齡控制在12-14d。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器(MBMBR)(4)膜濾出水區(qū)利用時(shí)間控制器控制出水抽吸泵和氣路閥門的開停和運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)低氧和缺氧環(huán)境的交替循環(huán)。通過(guò)在線DO、pH和ORP控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
5.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，利用液位控制器和時(shí)間控制器控制進(jìn)水提升泵和抽吸泵等設(shè)備的開停方式和運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)厭氧和缺氧環(huán)境的交替；在線ORP和在線PH監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)部反硝化除磷效果，同時(shí)控制氣路閥門的開啟。
6.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，厭/缺氧反應(yīng)器內(nèi)的含磷剩余污泥由氣提泵定期排至污泥濃縮 池，使其濃縮、減容，上清液返回調(diào)節(jié)池，與城市污水混合進(jìn)行再處理。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103588352SQ201310395754
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】彭永臻, 劉文龍, 王淑瑩 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)