多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污水生物处理技术领域，提供一种多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置及方法，其中装置包括：生活污水进水单元、FA/O/O/A反应器、生物接触氧化反应器；FA/O/O/A反应器包括：发酵厌氧区、好氧区、缺氧区；生物接触氧化反应器包括：依次连通的四个好氧区；FA/O/O/A反应器还包括：第一沉淀池，第一沉淀池的出泥口与发酵厌氧区连接；生物接触氧化反应器还包括：第二沉淀池，第二沉淀池的出泥口与第一缺氧区连接。本发明专利技术通过设立中间沉淀池将硝化过程与除磷过程分开，为硝化菌和除磷菌分别提供合适的工况条件，消除硝化菌与除磷菌之间泥龄的矛盾。的矛盾。的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置及方法


[0001]本专利技术涉及污水生物处理
，尤其涉及一种多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置及方法。

技术介绍

[0002]随着人类生产活动不断加强，污水排放量不断增加，污水中氮磷的排放导致的水体富营养化日益严重。去除污水中的氮磷对保护水生生态环境，减轻富营养化具有重要意义，因此城镇污水处理厂出水的氮磷排放标准也愈发严格。
[0003]传统单污泥系统中，主导脱氮、除磷的生化过程的微生物代谢机理、所需的环境条件、驯化富集方式不尽相同甚至有矛盾之处，脱氮除磷效果往往不能达到最佳：1.硝化菌和除磷菌（PAOs）的世代时间长短不一，富集这两种功能菌时出现了污泥龄上的矛盾。2.反硝化菌和PAOs竞争碳源，尤其我国城市污水具有低C/N的特点，使碳源缺乏的矛盾更大。3.回流污泥中的NO3
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N往往会破坏厌氧环境，影响PAOs在厌氧段贮存内碳源。通过调整厌氧、缺氧、好氧三种工况耦合方式及组合往往不能解决单污泥系统的这一问题。
[0004]进一步地，传统的AOA工艺耦合污泥发酵工艺均通过单独设置污泥发酵装置为污水处理补充乙酸等挥发性脂肪酸作为碳源，再将发酵碳源用于反硝化菌脱氮、除磷菌储存内碳源、抑制亚硝态氮硝化菌（NOB）形成短程硝化
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厌氧氨氧化、短程反硝化厌氧氨氧化实现深度脱氮除磷。同时通过投加填料持留厌氧氨氧化菌，实现深度脱氮。如此方案至少具有以下缺陷：1.单独外设污泥发酵装置，运行该装置需要控制温度、污泥龄、pH、运行工况，增加了人力物力的消耗。
[0005]2.污泥深度发酵的过程中，除了释放优质碳源，还会额外释放大量的氮磷元素，而这些氮磷元素从发酵装置进入污水处理系统中会增加装置处理负荷，影响处理效率。
[0006]3.传统单污泥系统中，主导硝化、除磷的生化过程的微生物代谢机理、所需的环境条件、驯化富集方式不尽相同甚至有矛盾之处，硝化菌属于自养菌世代时间长，除磷菌（PAOs）属于异养菌世代时间短，富集这两种功能菌具有污泥龄上的矛盾。
[0007]4.长时间投加污泥发酵物或者污泥发酵液会导致主反应器中的污泥发酵解体，造成污泥沉降性能下降，影响出水水质。
[0008]不仅如此，传统的AOOA工艺通常包括厌氧池、好氧池、好氧/缺氧池（第二个O段是根据进水水质切换的好氧/缺氧池）、缺氧池、高效沉淀池、自控单元；通过多级AO工艺进行科学集成，在厌氧段可实现短程反硝化，有效利用原水中的碳源进行短程反硝化，好氧段和缺氧段灵活调整，针对不同的进水水质进行科学的调整好氧段与缺氧段的占比。以实现最大限度利用原水中的碳源。该工艺主要工艺思路是通过控制第一个O段的溶解氧，使之出水溶解氧溶度在1.5
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2mg/L之间，为亚硝酸菌提供合适的生存条件，同时控制污泥龄，使硝酸菌淘洗出系统，使亚硝化菌成为优势菌种。以实现氨氮的亚硝化，亚硝态氮在厌氧区、好氧/缺氧池、缺氧区与氨氮进行厌氧氨氧化反应。
[0009]由于第一个O段溶解氧控制水平比较低，对COD去除效率不高，因此该工艺在进水COD超过200mg/L时，才启动第二个O段以降低COD浓度。当进水COD低于200mg/L时，关闭曝气装置，打开进水泵，使得原水进入第二个O段，此时第二个O段变成缺氧段，形成两级AO工艺。如此方案至少具有以下缺陷：1.工艺设置上没有考虑除磷；2.仅通过溶解氧及泥龄控制实现连续流工艺的短程硝化难以维持稳定；3.当进水COD低于200mg/L时，工艺切换为传统的两级AO工艺即AOAO工艺，第一个O段的含有溶解氧的出水直接进入第二个A段，容易破坏厌氧环境，不利于除磷，同时溶解氧的出水直接与原水接触，会造成部分碳源浪费。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于解决
技术介绍
中的至少一个技术问题，提供一种多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置及方法。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供一种多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，包括：生活污水进水单元、FA/O/O/A反应器、生物接触氧化反应器；所述FA/O/O/A反应器包括：依次连通的发酵厌氧区、FA/O/O/A反应器第一好氧区、FA/O/O/A反应器第二好氧区、第一缺氧区和第二缺氧区；所述生活污水进水单元通过进水蠕动泵与所述发酵厌氧区连接；所述生物接触氧化反应器包括：依次连通的生物接触氧化反应器第一好氧区、生物接触氧化反应器第二好氧区、生物接触氧化反应器第三好氧区和生物接触氧化反应器第四好氧区；所述FA/O/O/A反应器还包括：第一沉淀池和第一污泥回流管泵，所述第一沉淀池的入口与所述第二缺氧区的出水口连接，所述第一沉淀池的出水口与所述生物接触氧化反应器第一好氧区连接，所述第一沉淀池的出泥口通过所述第一污泥回流管泵与所述发酵厌氧区连接；所述生物接触氧化反应器还包括：第二沉淀池和第二污泥回流泵，所述第二沉淀池的入口与所述生物接触氧化反应器第四好氧区的第一出水口连接，所述第二沉淀池的出泥口通过所述第二污泥回流泵与所述第一缺氧区连接；所述第一缺氧区上设有硝化液回流口，所述生物接触氧化反应器第四好氧区上设有第二出水口，所述第二出水口通过硝化液回流泵与所述硝化液回流口连接；所述发酵厌氧区中设有污泥原位发酵装置和设置在所述污泥原位发酵装置中的污泥原位发酵装置ORP检测仪。
[0012]根据本专利技术的一个方面，所述污泥原位发酵装置包括箱体和设置在所述箱体中的搅拌结构；所述污泥原位发酵装置ORP检测仪的检测端设置在所述箱体中；所述箱体由金属网构成。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述发酵厌氧区、所述第一缺氧区和第二缺氧区设有搅拌器。
[0014]根据本专利技术的一个方面，还包括第一曝气系统，所述第一曝气系统包括：多个第一
风机、多个第一气体转子流量计、多个第一曝气盘和曝气管路；各所述第一曝气盘分别设置在所述FA/O/O/A反应器第一好氧区和所述FA/O/O/A反应器第二好氧区中；各所述第一曝气盘与所述第一风机之间的所述曝气管路上均设有所述第一气体转子流量计。
[0015]根据本专利技术的一个方面，所述FA/O/O/A反应器第一好氧区和所述FA/O/O/A反应器第二好氧区中均设有FA/O/O/A反应器溶解氧检测仪。
[0016]根据本专利技术的一个方面，还包括第二曝气系统，所述第二曝气系统包括：多个第二风机、多个第二气体转子流量计、多个第二曝气盘和曝气管路；各所述第二曝气盘分别设置在所述生物接触氧化反应器第一好氧区、所述生物接触氧化反应器第二好氧区、所述生物接触氧化反应器第三好氧区和所述生物接触氧化反应器第四好氧区中；各所述第二曝气盘与所述第二风机之间的所述曝气管路上均设有所述第二气体转子流量计。
[0017]根据本专利技术的一个方面，所述生物接触氧化反应器第一好氧区、所述生物接触氧化反应器第二好氧区、所述生物接触氧化反应器第三好氧区和所述生物接触氧化反应器第四好氧区中均设有生物接触氧化反应器溶解氧检测仪。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提供一种应用上述多工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，包括：生活污水进水单元（1）、FA/O/O/A反应器（2）、生物接触氧化反应器（3）；所述FA/O/O/A反应器（2）包括：依次连通的发酵厌氧区（2.1）、FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）、FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）、第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）；所述生活污水进水单元（1）通过进水蠕动泵（1.2）与所述发酵厌氧区（2.1）连接；所述生物接触氧化反应器（3）包括：依次连通的生物接触氧化反应器第一好氧区（3.2）、生物接触氧化反应器第二好氧区（3.3）、生物接触氧化反应器第三好氧区（3.4）和生物接触氧化反应器第四好氧区（3.5）；所述FA/O/O/A反应器（2）还包括：第一沉淀池（2.13）和第一污泥回流管泵（2.15），所述第一沉淀池（2.13）的入口与所述第二缺氧区（2.5）的出水口连接，所述第一沉淀池（2.13）的出水口与所述生物接触氧化反应器第一好氧区（3.2）连接，所述第一沉淀池（2.13）的出泥口通过所述第一污泥回流管泵（2.15）与所述发酵厌氧区（2.1）连接；所述生物接触氧化反应器（3）还包括：第二沉淀池（3.18）和第二污泥回流泵（3.20），所述第二沉淀池（3.18）的入口与所述生物接触氧化反应器第四好氧区（3.5）的第一出水口（3.9）连接，所述第二沉淀池（3.18）的出泥口通过所述第二污泥回流泵（3.20）与所述第一缺氧区（2.4）连接；所述第一缺氧区（2.4）上设有硝化液回流口（2.18），所述生物接触氧化反应器第四好氧区（3.5）上设有第二出水口（3.10），所述第二出水口（3.10）通过硝化液回流泵（3.12）与所述硝化液回流口（2.18）连接；所述发酵厌氧区（2.1）中设有污泥原位发酵装置（2.20）和设置在所述污泥原位发酵装置（2.20）中的污泥原位发酵装置ORP检测仪（2.26）。2.根据权利要求1所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，所述污泥原位发酵装置（2.20）包括箱体（2.27）和设置在所述箱体（2.27）中的搅拌结构（2.28）；所述污泥原位发酵装置ORP检测仪（2.26）的检测端设置在所述箱体（2.27）中；所述箱体（2.27）由金属网构成。3.根据权利要求1所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，所述发酵厌氧区（2.1）、所述第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）设有搅拌器（2.21）。4.根据权利要求1所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，还包括第一曝气系统，所述第一曝气系统包括：多个第一风机（2.22）、多个第一气体转子流量计（2.23）、多个第一曝气盘（2.24）和曝气管路；各所述第一曝气盘（2.24）分别设置在所述FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）和所述FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）中；各所述第一曝气盘（2.24）与所述第一风机（2.22）之间的所述曝气管路上均设有所述第一气体转子流量计（2.23）。5.根据权利要求1所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，所述FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）和所述FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）中均设有FA/O/O/A反应器溶解氧检测仪（2.25）。6.根据权利要求1所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，还包括第二曝气系统，所述第二曝气系统包括：多个第二风机（3.13）、多个第二气体转子流量计
（3.14）、多个第二曝气盘（3.15）和曝气管路；各所述第二曝气盘（3.15）分别设置在所述生物接触氧化反应器第一好氧区（3.2）、所述生物接触氧化反应器第二好氧区（3.3）、所述生物接触氧化反应器第三好氧区（3.4）和所述生物接触氧化反应器第四好氧区（3.5）中；各所述第二曝气盘（3.15）与所述第二风机（3.13）之间的所述曝气管路上均设有所述第二气体转子流量计（3.14）。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置，其特征在于，所述生物接触氧化反应器第一好氧区（3.2）、所述生物接触氧化反应器第二好氧区（3.3）、所述生物接触氧化反应器第三好氧区（3.4）和所述生物接触氧化反应器第四好氧区（3.5）中均设有生物接触氧化反应器溶解氧检测仪（3.16）。8.应用权利要求1
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7中任一项所述的多工艺深度脱氮耦合原位发酵除磷装置深度脱氮耦合原位发酵除磷方法，其特征在于，包括：FA/O/O/A反应器（2）启动：向FA/O/O/A反应器（2）中输入城镇污水处理剩余污泥，控制FA/O/O/A反应器（2）中的污泥浓度为3000
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4500mg/L，向FA/O/O/A反应器（2）中的第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）投加空白填料，填料填充率为35%
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40%；FA/O/O/A反应器（2）进水化学需氧量质量浓度范围在150
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230mg/L，氨氮质量浓度范围在38
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54mg/L，总氮质量浓度范围在44
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54mg/L，总磷质量浓度范围在3
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6mg/L；控制FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）、FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）溶解氧质量浓度分别在0.8
‑
1mg/L，0.8
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2mg/L的范围内，第一污泥回流比控制在100%；对第一缺氧区（2.4）、第二缺氧区（2.5）进行搅拌，搅拌方式为连续搅拌，对发酵厌氧区（2.1）进行搅拌，搅拌过程为每启动10min后关闭50min再启动；发酵厌氧区（2.1）水力停留时间为3h，FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）、FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）水力停留时间分别为1h，第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）水力停留时间分别为3h，污泥龄为11
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12天；FA/O/O/A反应器第一好氧区（2.2）和FA/O/O/A反应器第二好氧区（2.3）降解部分氨氮，剩余部分氨氮与硝态氮进入第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）通过短程反硝化厌氧氨氧化过程继续降解氨氮，当FA/O/O/A反应器（2）对氨氮质量浓度去除30%
‑
40%，其中第一缺氧区（2.4）和第二缺氧区（2.5）对氨氮去除的贡献率总计达到20%
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33%，并稳定维持30天左右时，则FA/O/O/A反应器（2）启动成功；污泥原位发酵装置（2.20）启动：污泥原位发酵装置（2.20）占发酵厌氧区（2.1）的容积范围在30%
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40%，通过调整污泥原位发酵装置在发酵厌氧区（2.1）中的深度、位置，并随着污泥发酵装置（2.20）中污泥不断发酵，当位于污泥原位发酵装置（2.20）中心部位的污泥原位发酵装置ORP检测仪（2.26）显示数值范围在
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300 ~
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200mv，并稳定维持15天以上时，污泥原位发酵装置（2.20）启动成功；生物接触氧化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆国，徐振生，苏健，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：