基于A-B法利用污泥发酵强化主流厌氧氨氧化实现碳氮磷同步去除的方法与装置

技术特征：
1.基于a-b法利用污泥发酵强化主流厌氧氨氧化实现碳氮磷同步去除的装置，其特征在于：该装置包括城市污水原水水箱(1.1)通过第一蠕动泵(1.2)进入第一sbr(1)；第一sbr中设有第一搅拌器(1.3)，第一do探头(1.4)，第一ph探头(1.5)，第一溢流口(1.6)，第一排泥口(1.7)，第一排水口(1.8)，第一sbr(1)底部设有第一曝气头(1.9)，第一气泵(1.10)连接该曝气头(1.9)，并通过第一气体流量计(1.11)控制该曝气量，第一sbr(1)出水进入中间水箱(1.12)，通过第二蠕动泵(1.13)泵入第三sbr(3)，剩余污泥通过第一排泥口(1.7)进入储泥罐(1.14)，污泥通过第三蠕动泵(2.1)泵入第二sbr(2)，第二sbr(2)中安装第二搅拌器(2.2)，第二do探头(2.3)，第二ph探头(2.4)，温度控制器(2.5)，第二溢流口(2.6)，第二放空口(2.7)，第二sbr(2)密封并且外部缠有加热带，通过温度控制器(2.5)控制温度，污泥发酵产物经离心后进行磷回收处理，取上清液置于发酵液储存罐(3.13)，发酵液储存罐(3.13)通过第四蠕动泵(3.1)与第三sbr(3)连接；第三sbr(3)中设有第三搅拌器(3.2)，第三do探头(3.3)，第三ph探头(3.4)，第三溢流口(3.5)，第三放空口(3.6)，第三排水口(3.7)，底部设有第二曝气头(3.8)，第二气泵(3.9)连接该曝气头，并通过第二气体流量计(3.10)控制该曝气量；第三sbr(3)出水进入出水水箱(3.11)，排出的污泥进入排泥桶(3.12)。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：(ⅰ)第一sbr的启动：第一sbr(1)中接种全程硝化污泥，进水为城市生活污水，以厌氧/好氧的运行方式驯化聚磷菌，厌氧搅拌30-60min后进行曝气，控制好氧时间45-90min，通过第一do探头(1.4)实时在线监控do浓度，将do浓度维持在0.5-3.0mg/l，在有机物的氧化和磷吸收反应结束，硝化反应开始前停止曝气，并采用较短的srt(5-15天)，逐渐淘洗硝化细菌，使异养菌和聚磷菌占优势；当出水cod小于70mg/l，总磷的小于0.5mg/l时，完成第一sbr中ebpr的启动；(ⅱ)第二sbr的启动：第二sbr(2)是半连续反应器，接种污泥为第一sbr(1)除有机物除磷后的剩余污泥，全程进行厌氧搅拌，温度控制在30
±
2℃，污泥停留时间为10-20天，控制ph为9-10，每天排出污泥发酵产物，并加入新鲜的等体积剩余污泥；(ⅲ)第三sbr的启动：第三sbr(3)中接种全程硝化污泥，通过第二蠕动泵(1.13)将第一sbr(1)出水从中间水箱(1.12)泵入第三sbr(3)，设定进水量为反应器有效容积的50％，排水比为50％；每天运行2-3个周期，每个周期包括进水，曝气，缺氧搅拌，沉淀，排水和闲置；曝气阶段通过第三do探头(3.3)实时监测do，维持do在0.5-1.0mg/l；当好氧末亚硝积累率达80％以上，氨氮与亚硝的质量浓度之比在1:1-1:1.4，出水硝态氮浓度小于2mg/l时，完成第三sbr(3)中短程硝化的启动；(ⅳ)短程硝化启动完成后，对第三sbr(3)接种厌氧氨氧化颗粒污泥，将发酵液储存罐(3.13)中的发酵液泵入第三sbr(3)，污泥发酵液的体积是进水体积的1/20；每周期依次进行进水，曝气，缺氧搅拌，沉淀，排水和闲置；排水比为50％，控制絮体污泥的污泥龄在20-50天；当出水总氮浓度小于15mg/l时，第三sbr(3)启动完成；(
ⅴ
)以下为第二sbr(2)和第三sbr(3)的具体运行模式：
①
第二sbr(2)接种污泥为第一sbr(1)除有机物除磷后的剩余污泥，全程进行厌氧搅拌，温度控制在30
±
2℃，污泥停留时间为10-20天，控制ph为9-10，每天排出污泥发酵产物；
②
污泥发酵产物在离心机中经过离心后得到发酵上清液，并向其中投加mgcl2·
6h2o和
kh2po4进行磷回收处理，使混合液中mg：n摩尔比为1.5-2.0，p：n摩尔比为1.0-1.3，机械搅拌后以沉淀形式回收磷酸盐并取上清液置于发酵液储存罐(3.13)；
③
每天将等体积的新鲜的第一sbr(1)剩余污泥投入第二sbr(2)；
④
第三sbr(3)每周期进水和进污泥发酵液的总量为有效容积的50％，中间水箱(1.12)中的ebpr出水通过第二蠕动泵(1.13)泵入第三sbr(3)，污泥发酵液通过第四蠕动泵(3.1)泵入第三sbr(3)；
⑤
进水完毕后，开启第二气泵(3.9)，向第三sbr(3)提供氧气，通过第三do探头(3.3)实时监测do浓度，维持do浓度在0.5-1.0mg/l，设定曝气时间3-5h且利用第三ph探头(3.4)检测ph，在氨谷点前停止曝气；
⑥
缺氧搅拌时间设定为2-4h；缺氧段厌氧氨氧化菌利用系统内的氨氮和亚硝进行厌氧氨氧化，同时通过反硝化将厌氧氨氧化产生的硝态氮去除；
⑦
沉淀设定时间1-2h，泥水分离后进行排水，排水比为50％，出水进入出水水箱(3.11)；沉淀结束后进入闲置阶段。

技术总结
基于A-B法利用污泥发酵强化主流厌氧氨氧化实现碳氮磷同步去除的方法与装置属于污水处理领域。在第一SBR中运行强化生物除磷(EBPR)系统进行有机物和磷的同步去除；聚磷菌在厌氧段储存内碳源并释放磷酸盐，好氧段过量吸收磷酸盐。第一SBR的剩余污泥进入第二SBR进行碱性发酵，将发酵产物离心后进行磷回收处理，取上清液作为碳源投入第三SBR，第一SBR出水进入第三SBR运行短程硝化厌氧氨氧化(PNA)系统进行生物脱氮，在好氧段实现短程硝化，缺氧段利用系统中的氨氮和亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应，同时实现深度生物脱氮。此方法缓解了短程硝化难以稳定的问题，实现城市污水碳氮磷同步去除，以及剩余污泥的减量化、资源化利用。用。用。


技术研发人员：彭永臻 段晨雪 李家麟 冯婉仪
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/6/28