利用污泥发酵强化内碳源贮存联合内源短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水的装置和方法

技术特征：
1.利用污泥发酵强化内碳源贮存联合内源短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水的装置，其特征在于，包括：进水水箱(1)、强化生物除磷反应器(2)、中间水箱(3)、内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)、出水水箱(5)、污泥发酵罐(6)；进水水箱(1)通过第一进水蠕动泵(2.1)与强化生物除磷反应器(2)相连接，强化生物除磷反应器(2)设有曝气盘(2.2)、气体流量计(2.3)、曝气泵(2.4)、第一搅拌桨(2.5)、第一ph探头(2.6)、第一do探头(2.7)、第一ph/do参数分析仪(2.8)；强化生物除磷反应器(2)通过第一电动排水阀(2.9)与中间水箱(3)相连接，同时强化生物除磷反应器(2)通过第一排泥泵(2.10)与污泥发酵罐(6)相连；内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)内设有第二搅拌桨(4.2)、第二ph探头(4.3)、第二do探头(4.4)、第二ph/do参数分析仪(4.5)；内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)通过第二进水蠕动泵(4.1)与中间水箱(3)相连接，同时内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)通过第二电动排水阀(4.6)与出水水箱(5)相连接；污泥发酵罐(6)内设有第三搅拌桨(6.1)、第三ph探头(6.2)、第三do探头(6.3)、第三ph/do参数分析仪(6.4)、进泥加药口(6.5)和温度控制设备(6.6)；污泥发酵罐(6)通过第二排泥泵(6.7)与内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)相连接，同时污泥发酵罐(6)通过第二排泥泵(4.7)与内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器(4)相连。2.应用权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)启动强化生物除磷反应器：接种污水处理厂二沉池排放的剩余污泥，污泥浓度维持在2000-4000mg/l；以生活污水为原水启动，由蠕动泵打入强化生物除磷反应器内，依次进行交替厌氧搅拌和好氧曝气；系统在厌氧段时，聚磷菌利用原水中的有机物，贮存为内碳源并释放磷酸盐；好氧段聚磷菌过量吸磷，同时硝化菌进行全程硝化反应；强化生物除磷反应器每天运行4个周期，每周期6h，包括10min进水、120min厌氧搅拌、150min好氧曝气、30min沉淀、10min排水和40min闲置；好氧阶段通过调节气体流量计控制溶解氧维持在1-2mg/l，系统每日排泥控制污泥龄维持在10-12d，不控制ph，排水比为50％-70％；在上述条件下运行强化生物除磷反应器，当出水cod在50mg/l以下，磷浓度低于0.5mg/l且稳定维持15d以上时，认为强化生物除磷反应器启动成功；2)启动污泥发酵罐：接种污水处理厂二沉池排放的剩余污泥，污泥浓度维持在10000-12000mg/l；污泥发酵罐完全密闭，只进行厌氧搅拌，通过温度控制设备维持在35
±
1℃，通过投加3mol/l naoh溶液维持ph在10-11；发酵罐每日排泥控制污泥龄维持在6-8d，同时补充相同体积的新鲜污泥；3)启动内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器：接种内源短程反硝化除磷污泥，污泥浓度维持在3000-4000mg/l；以配水启动，配水只包含硝氮基质，浓度为20-30mg/l；内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器采用厌氧-缺氧的方式运行，厌氧段投加来自污泥发酵罐的污泥发酵物，聚糖菌和聚磷菌吸收污泥发酵物中的挥发性脂肪酸并贮存为内碳源，缺氧段投加硝氮配水，聚糖菌利用内碳源进行短程反硝化，聚磷菌进行反硝化除磷；污泥发酵物投加体积为系统进水体积的5％，内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器每天运行4个周期，每周期6h，包括10min进水、120min厌氧搅拌、120min缺氧搅拌、30min沉淀、10min排水和70min闲置；系统每日排泥控制污泥龄维持在12-15d，不控制ph，排水比为50％-70％；当出水cod在50mg/l以下，出水氨氮与亚硝态氮的质量浓度比值在1-1.32范围内、磷浓度低于0.5mg/l且稳定维持15d以上时，认为内源短程反硝化除磷启动成功；随后在
70％；内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器维持污泥龄在15-20d，每日排出的剩余污泥排至污泥发酵罐。

技术总结
利用污泥发酵强化内碳源贮存联合内源短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水的装置和方法属于污水生物处理领域。生活污水进入厌氧-好氧运行的强化生物除磷反应器EBPR-SBR，进行除磷、除碳和全程硝化反应，排放的剩余污泥进入发酵罐，进行碱性发酵，产生挥发性脂肪酸；内源短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化反应器EPDPRA-SBR采用厌氧-缺氧方式运行，厌氧段投加污泥发酵物，聚糖菌和聚磷菌利用发酵物中的短链脂肪酸合成内碳源，并在随后的缺氧段进行内源短程反硝化除磷，将EBPR-SBR出水中的硝态氮被转化为亚硝态氮，厌氧氨氧化菌进行自养脱氮，反应副产物硝氮可被聚糖菌进一步反硝化，供给底物亚硝。本方法可实现城市污水的同步脱氮除磷，具有污泥减量、节省能耗等特点。节省能耗等特点。节省能耗等特点。


技术研发人员：彭永臻 张晓 崔慧慧 李夕耀 张琼 王淑莹
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2022.09.12
技术公布日：2022/11/11