专利名称：强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理装置及方法
技术领域：
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种低氧条件强化低碳源污水脱氮除磷 的分步进水SBR污水处理装置及方法，适用于城镇低碳源生活污水同步除磷脱氮。
背景技术：
随着水体富营养化态势的加剧，如何确保城镇污水处理的除磷脱氮去除效果已成 为不可回避的问题。而同步生物脱氮除磷污水处理系统存在的碳源竞争、泥龄矛盾，致使城 市污水处理厂很难同时获得优异的除磷脱氮效果。尤其在一些南方城市，其生活污水平均 COD浓度低于200mg/L，而氮、磷浓度却相对较高，C0D/TN通常在5以下，C0D/TP则低于35， 对于这种低碳源城市生活污水，要同时保证除磷脱氮效果就更加困难。如何低成本地实现 低碳源城市污水的同步脱氮除磷，已成为该领域不得不面对的技术难题。目前关于低碳源污水的有效脱氮技术的开发研究较多，但是少有见到专门针对低 碳源城市污水的强化同步除磷脱氮的研究报道。在处理低碳源城市污水时，传统处理方法 主要面临以下几方面问题(1)硝化过程所需曝气量较大和反硝化有机碳源的缺乏。传统 的SBR工艺中，污水一次性进入反应器，有机物和氨氮均需要经历整个周期的好氧、缺氧反 应段，曝气开始时异养菌会优先利用溶解氧进行有机物氧化分解，硝化菌在竞争中不具优 势，从而需要加大曝气量以保证硝化效果；且在这种较高的溶解氧环境中，系统中的有机物 又会被过度氧化导致后续缺氧段缺乏反硝化所需碳源。因此在传统工艺处理低碳源污水 时，往往好氧段需要曝气量较大而缺氧阶段又需要另外投加碳源以满足反硝化需求，造成 耗能和药物投加成本增加。(2)除磷与脱氮之间的污泥龄矛盾。传统除磷方式是通过排除 富磷剩余污泥来去除污水中的磷酸盐，处理系统污泥龄越短越利于除磷；而生物脱氮效果 得到保证的前提是良好的硝化效果，由于硝化细菌增殖速度慢，这就要求系统维持较长的 污泥龄。因此，传统工艺往往处理不好脱氮与除磷之间的污泥龄矛盾，导致除磷脱氮不能兼 顾。(3)除磷脱氮之间的碳源竞争。传统生物除磷方式需要在厌氧段吸收低分子有机物质 并同时释磷才能在好氧段超量吸磷。而异养反硝化也需要有机物做为电子供体。因此，脱 氮除磷之间不可避免存在碳源的竞争，在进水有机物较低的情况下这种矛盾更显突出。此外，近年来国内外也有不少关于具有强化脱氮效果的分步进水SBR工艺的研究 报道，但处理对象一般为中等浓度城市污水，且主要研究的是如何提高脱氮效果，少有见到 专门针对如何提高低碳源城市污水的同步除磷脱氮效果的研究报道，且也尚未见到专门针 对低碳源城市污水在低溶解氧条件下强化同步除磷脱氮的研究报道。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种运用分步进水方式在低溶解氧环境下强化低碳源 城市污水同步除磷脱氮的SBR污水处理装置及方法。本发明的技术方案如下
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—种强化低碳源城市污水低氧同步除磷脱氮的污水处理装置，其由SBR主反应池 以及两个除磷池A和B构成。所述SBR主反应池的进水管由上部接入，出水管由下部接出，并从SBR主反应池底 部接出外循环污泥管，在SBR主反应池设置有曝气装置，所述SBR主反应池采用分批进水、 厌氧_好氧/缺氧交替_沉淀排水的运行方式。所述除磷池A和除磷池B从上部分分别接入厌氧释磷池进水管，下部分别接出排 水管，排水管中水的流向是双向的，即释磷后的污水既可以从池A流向池B，也可以从池B流 向池A，视两个池子功能而定。由SBR主反应池接出的外循环污泥管(管中的污泥流向也是 双向的，在一个周期结束时，SBR主反应池中的部分好氧污泥为流出，但这部分好氧污泥在 池A或池B释磷结束后又会流回SBR主反应池)。分别通过污泥管分别接入除磷池A和除 磷池B，除磷池A和除磷池B又从底部分别接出污水管并通过污水回流管接入SBR主反应 池。排泥管与污泥管连接，在不排化学污泥的时候管是一直通过阀门关闭的，只有在从池A 或者池B排除化学污泥时，才将排泥管的阀门打开进行排泥。除磷池A和除磷池B内均设 置有搅拌器。所述除磷池A和除磷池B结构大小完全相同，在污水处理的同一周期里，其分别作 为厌氧释磷池和化学除磷池，而在下一个周期则两池的功能交换。本发明还进一步提出了利用上述装置进行污水处理的方法，其过程如下SBR主反应池采用分步进水、(厌氧)缺氧/好氧交替的方式，即SBR主反应池在 厌氧_好氧/缺氧交替的运行模式下使污水分多次分别注入反应器的缺氧段，同时通过控 制曝气量使SBR主反应池在好氧阶段处于低溶解氧环境；在SBR主反应池运行的同时(实 际上是每个周期结束排水后，SBR主反应池中的部分好氧污泥通过SBR主反应池的外循环 污泥管排进厌氧释磷池进行厌氧释磷，这部分外循环污泥排出SBR主反应池以后独立的进 行强化释磷、泥水分离、回流等过程，而SBR主反应器在排出这部分外循环污泥以后仍然按 照自己的反应周期时间运行，在外循环污泥的强化释磷过程全部结束排水后会回流至SBR 主反应池下一周期的厌氧阶段，因此可以认为SBR主反应器每个周期中的反应都与上一周 期的外循环污泥厌氧释磷独立并同时进行)。外循环污泥通过SBR主反应池的外循环污泥 管排进厌氧释磷池进行厌氧释磷，释磷结束泥水分离后，富磷污水经排水管进入化学除磷 池进行化学固磷，固磷后的污水经污水回流管回流进SBR主反应池以进一步去除其中的氨 氮和有机物质。在上述方法中，所述SBR主反应池在任一反应周期中，均有占总污泥量15%的污 泥外循环至池A或池B参与厌氧强化释磷，即上一周期的外循环污泥经厌氧释磷后回流至 SBR主反应池本周期的厌氧段参与后续吸磷作用，而本周期的外循环污泥则经厌氧释磷后 回流至SBR主反应池下一周期的厌氧段。本发明中，SBR主反应池采用分步进水、(厌氧)缺氧/好氧交替的方式，即SBR主 反应池在厌氧_好氧/缺氧交替的运行模式下使污水分多次分别注入反应器的缺氧段，同 时通过控制曝气量使SBR主反应池在好氧阶段处于低溶解氧环境。分步进水的运行方式实 现了对进水中有限的有机碳源更合理的分配，初次进水带入反应池的有机物在厌氧段被微 生物充分吸附、吸收导致系统中有机物浓度迅速降低，使系统中的异养菌在紧接的好氧段 没有竞争优势，在没有异氧菌竞争的好氧段，维持较低的溶解氧浓度就能保证自养硝化菌
5发挥出良好的硝化效能，且可以节省曝气量，降低运行成本。分步进水和好氧/缺氧的运行 方式使异养反硝化菌在每次进水的缺氧段充分利用进水中的有机物质做为碳源进行反硝 化，从而提高有机物利用率和脱氮效果。这种将分步进水方式与低溶解氧控制相结合的工 艺即可以解决氨氮在低溶解氧环境下氧化不彻底的弊端，又能避免有机物在高溶解氧环境 下被过度氧化而不能被用作反硝化碳源。同时，利用聚磷菌的超量吸磷能力将污水中低浓 度磷酸盐富集在聚磷菌体内，再导出少部分富磷污泥至除磷池A(或B)中与COD浓度约为 300mg/L的污水混合后强化释磷，并通过排除富磷污水将磷从系统除去；最后富磷污水在 除磷池B(或A)中进行化学固磷处理。这种除磷方式与排除富磷污泥除磷方式相比，不必 要求系统维持短污泥龄，既能解决脱氮除磷之间的污泥龄矛盾，又能更有效保证污水中TP 的去除效果。此外，这种排富磷污水进行化学固定的除磷方式有助于减少化学药剂用量，降 低成本。本发明优点(1)针对低碳源城市污水，分步进水的运行方式能够实现对进水中有限的有机碳 源的合理分配，碳源在厌氧段和缺氧段被有效吸收，使异养菌在好氧段没有竞争优势，在没 有异氧菌竞争的好氧段采取低溶解氧控制就能保证自养硝化菌发挥良好的硝化效能，节省 了曝气量，降低了运行成本。(2)分步进水、厌氧-好氧/缺氧交替的运行方式可以同时提高系统硝化和反硝化 效果，从而提高脱氮效果。传统的单步进水SBR工艺中，污水一次性注入到反应器中，顺次 经过好氧、缺氧历程，这样势必造成有机物无效氧化和曝气量的浪费由于污水一次性进入 系统导致系统在时间上存在有机物浓度梯度，即开始有机物浓度较高而反应后期有机物缺 乏，因此在开始曝气初期，系统中异养菌较有优势，首先利用水中溶解氧进行有机物氧化分 解，而硝化菌在竞争中处于劣势并不能立即进行硝化反应，导致污水中有机物的氧化浪费， 而在缺氧段往往需要向系统额外投加碳源物质才能进行反硝化脱氮，这样势必增加运行成 本；正因为此，传统处理方法往往通过增加曝气量以换取更好的硝化效果，造成有机物的更 快分解和曝气量的浪费。分步的进水方式更合理的分配水中有限碳源，第一步进水中有机 物在厌氧段被快速吸附、吸收后，氨氮即可在紧接的好氧段被迅速氧化成硝酸盐氮，再利用 第二步进水中的有机物进行反硝化脱氮，第二步进水中的有机物被反硝化菌利用完全后再 对系统进行曝气，由于污水中没有更多的有机物质异养菌就不会先于硝化细菌利用氧气， 即使在溶解氧很低的条件下仍可取得良好的硝化效果，实现低碳源污水在低溶解氧环境下 的良好脱氮。(3)外排厌氧富磷污水的侧流除磷方式使系统能够维持污泥量，解决了低碳源城 市污水脱氮与除磷矛盾导致的脱氮除磷不能兼顾的技术问题，使系统可以在长污泥龄条件 下既保证脱氮效果又能维持优良稳定的除磷能力。
图1为本发明强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理工艺装置结构示 意图。图2为本发明强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理工艺装置平面示 意图。
图3为本发明强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理装置运行的工艺 流程图。图中，I-SBR主反应池、2-除磷池A、3_除磷池B、4_SBR池进水管、5_厌氧释磷池进 水管、6-曝气管、7-SBR池出水管、8-微孔曝气头、9-搅拌器、10-外循环污泥管、11_池A污 泥管、12-池B污泥管、13-池A污水管、14-池B污水管、15-排水管、16-污水回流管、17-排 泥管、18-进水泵时控器、19-空压机时控器、20-滗水器时控器、21-搅拌器时控器、22-气体 流量计、23-滗水器、24-厌氧池搅拌器、25-化学除磷池搅拌器。
具体实施例方式以下结合图1、图2和图3进一步详细说明本发明装置的结合和运行工序进行详细 说明本污水处理装置是由SBR主反应池1以及除磷池A2和除磷池B3构成，SBR主反 应池的进水管4由SBR主反应池1的上部接入，出水管7由下部接出，并从SBR主反应池1 的底部接出有可双向流通的外循环污泥管10，在SBR主反应池1内设置曝气装置，SBR主反 应池采用分批进水、厌氧_好氧/缺氧交替_沉淀排水的运行方式。除磷池A2和除磷池B3从上部分分别接入有厌氧释磷池进水管5，并在两个池的下 部接有相互连通的排水管15 (此排水管为可以双向流通的管子)，而由SBR主反应池1接 出的外循环污泥管10通过污泥管11和12分别与除磷池A2和除磷池B3连接。除磷池A2 和除磷池B3又从底部分别接出污水管13和14并通过污水回流管16接入SBR主反应池1。 污泥管11和12还与排泥管17连接，在不排化学污泥的时，排泥管17通过阀门关闭，只有 在从除磷池A2和除磷池B3排除化学污泥时，才将排泥管17的阀门打开进行排泥；所述除 磷池A2和除磷池B3内均设置有搅拌器24和25。除磷池A2和除磷池B3结构大小完全相同，在污水处理的同一周期里，其分别作为 厌氧释磷池和化学除磷池，而在下一个周期则两池的功能交换。在本装置中，SBR主反应池1、除磷池A2和除磷池B3的进水管通过一个总的进水 泵时控器进行控制。SBR主反应池1的曝气装置通过一个空压机时控器19控制，在其供气 管路上安装有气体流量计22。除磷池A2和除磷池B3中的搅拌器24和25通过搅拌器时控 器21控制。在SBR主反应池的出水管7的进水口位置设置有滗水器23，所述滗水器23滗 水器时控器(20)控制。利用上述装置进行污水处理的方法如下(1) SBR主反应池运行工序(以分三步进水为例)①第一次进水根据设定进水量设定进水时间，即进水量=进水流量X进水时 间，进水流量通过进水管路上的液体流量计控制；进水泵和进水阀由连接的时控器控制，周 期开始时进水泵在时控器18的控制下将污水经进水管4抽入SBR主反应池1，在进水量达 到设定值时，进水泵关闭，整个进水时间控制在IOmin之内。②厌氧搅拌SBR主反应池内的搅拌器也由相应的时控器控制，第一次进水完成 后，SBR主反应池中搅拌器9在时控器21的控制下开启搅拌使进水与污泥充分混合，直至 SBR主反应池开始沉淀时停止搅拌；此时空压机处于关闭状态，整个SBR主反应池中的混合 液处于厌氧状态，反硝化菌利用进水中的有机物质进行反硝化去除系统上周期残留的硝酸盐氮，聚磷菌利用进水中的VFA物质进行厌氧释磷。厌氧时间控制在1. 0 1. 5h，在厌氧搅 拌开始30min后，将池A(2)中释磷后的污泥经外循环污泥管10回流至SBR主反应池1，利 用释磷后的聚磷菌与反应池中上一周期残留的硝酸盐氮发生反硝化吸磷作用(即，回流的 释磷后的污泥在回流至厌氧段后可以立即与SBR主反应池中上一周期残留的硝酸盐氮发 生反硝化吸磷作用，并且在SBR主反应池后续的好氧段还要参与好氧吸磷作用)。③第一次曝气厌氧结束后，曝气时控器19控制空压机开始曝气，空气通过曝气 管6由微孔曝气头8向系统充氧，并通过气体流量计22控制曝气量，使SBR主反应池处于 DO浓度在0. 3 0. 6mg/L的低氧好氧状态；在低DO环境下，亚硝化菌和硝化菌将污水中 的氨氮氧化，聚磷菌利用氧气吸收污水中的磷酸盐；当SBR主反应池中DO浓度开始攀升至 1.0以上时，停止曝气。④第二次进水同工序①。⑤缺氧搅拌第二次进水开始时，空压机已经关闭，搅拌器9仍然开启。进水完成 后，搅拌器继续搅拌，主反应池此时处于缺氧状态，反硝化菌利用进水中的有机物质进行异 养反硝化脱氮作用，去除上一曝气阶段产生的硝酸盐氮。⑥第二次曝气同工序③。⑦第三次进水同工序①。⑧缺氧搅拌同工序⑤。⑨后好氧当三次进水完成并进行缺氧搅拌后，曝气时控器19控制空压机开始最 后阶段曝气，以进一步除去系统中残留的氨氮、有机物质以及磷酸盐。在SBR池中DO浓度 攀升至2. Omg/L以后，停止曝气。⑩沉淀排水最后曝气阶段完成后，空压机、搅拌器9关闭，SBR反应池进行泥水分 离。待污泥沉淀到SBR主反应池液面高度一半以下后，打开排水管7的阀门，滗水器23在 时控器20的控制下启动进行排水，排水结束后关闭排水管阀门，系统进入下一周期循环。(2)侧流除磷池运行工序a)吸磷污泥外循环强化释磷在SBR主反应池完成工序⑩后，打开外循环污泥管 10的阀门，使池中好氧吸磷污泥(约占总污泥量的15% )自流至池A(此处池A作为厌氧 释磷池)，待外循环污泥完全进入池A后，关闭外循环污泥管阀门，并通过污水管5向池中注 入原污水(调节COD为300mg/L左右)，其加水量与池A中的污泥量体积比为1 1 ；污水 注入完毕后，开启厌氧释磷池中搅拌器24，进行厌氧搅拌(1. 5 2. Oh)，使池中释放的磷酸 盐浓度达到35 40mg/L ；释磷结束后，关闭搅拌器24进行泥水分离；而SBR主反应池排出 外循环污泥后进入下一周期循环。b)释磷污泥回流待SBR池进入厌氧搅拌工序30min后，将池B中的上一周期已 经释磷、排水完毕的外循环污泥(约占总污泥量的15%)回流至SBR主反应池，参与后续阶 段的好氧吸磷。c)化学除磷开启池A和池B之间的的排水管15阀门，池A中富含磷酸盐的上清 液通过排水管15进入池B，排入池B的富磷上清液水量与厌氧释磷的进水量相同；排水完 成后，关闭排水管15阀门，向池B中投加化学除磷剂(石灰)，并开启搅拌器25搅拌使石灰 与水中磷酸盐充分接触进行混凝沉淀，通过池底部排泥管17排出。而池A中的污泥将在下 一周期回流至SBR池的厌氧阶段(即池A在下一周期同工序b中的池B)；
d)污水回流将池B中上清液通过污水回流管16回流至SBR主反应池1的曝气 阶段以进一步去除污水中的氮和有机物，排空后的池B将在下一周期做为厌氧释磷池(即 池B在下一周期同工序a中的池A)。具体应用实例1 以重庆大学校园排放的生活污水为处理对象，装置日处理水量 为200L，分2步进水(进水比例为4:3)，运行工况为进水4L、厌氧Ih-好氧2. 5h_进水 3L、缺氧50min-好氧40min_缺氧20min_后好氧40min_沉淀排水2h，进水平均C/N = 3. 9， COD 86 186mg/L, NH3-N 20 35mg/L，TN 21 38mg/L，TP 4_8mg/L，pH 值 7-8，试验温度 为20-24°C。试验结果表明当控制SBR主反应池好氧段单位体积曝气量为3. 57m3/h · m3， 好氧段平均DO浓度为0. 16mg/L左右，并且系统污泥龄长达80d的情况下，系统出水COD浓 度小于30mg/L ；系统出水NH3-N浓度在3. 5mg/L以下，平均去除率为99% ；系统出水TN浓 度低于14mg/L，平均去除率达到63. 3% ；系统出水TP浓度小于0. 5mg/L，平均去除率超过 93%,出水全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A类标准。具体应用实例2 以重庆大学校园排放的生活污水为处理对象，装置日处理水量 为200L，分3批进水(比例为2 3 2)，运行工况为进水2L、厌氧40min-好氧IlOmin-进 水3L、缺氧50min-好氧60min_进水2L、缺氧40min_好氧60min_沉淀排水2h，进水平均C/ N = 2.9，COD 45 127mg/L，NH3-N 22 39mg/L，TN 23_40mg/L，TP 4_6mg/L，pH值 7-8，试 验温度为20-24°C。试验结果表明当控制SBR主反应池好氧段单位体积曝气量为3. 57m3/ h · m3，好氧段平均DO浓度为0. 18mg/L左右，并且系统污泥龄长达80d的情况下，系统出水 COD浓度小于31mg/L ；系统出水NH3-N浓度在4mg/L以下，平均去除率为97%;系统出水TN 浓度低于13. 5mg/L，平均去除率为65. 1% ；系统出水TP浓度小于0. 5mg/L，平均去除率为 93.7%,出水全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A类标准。
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权利要求
一种强化低碳源城市污水低氧同步除磷脱氮的污水处理装置，其由SBR主反应池(1)以及两个除磷池构成，其特征在于所述SBR主反应池的进水管(4)由SBR主反应池(1)的上部接入，出水管(7)由下部接出，并从SBR主反应池(1)的底部接有外循环污泥管(10)，在SBR主反应池(1)内设置有曝气装置，所述SBR主反应池采用分批进水、厌氧一好氧/缺氧交替一沉淀排水的运行方式；所述除磷池A(2)和除磷池B(3)从上部分分别接入有厌氧释磷池进水管(5)，并在两个池下部接有连通两池的排水管(15)，所述由SBR主反应池(1)接出的外循环污泥管(10)通过污泥管(11和12)分别与除磷池A(2)和除磷池B(3)连接；除磷池A(2)和除磷池B(3)又从底部分别接出污水管(13和14)并通过污水回流管(16)接入SBR主反应池(1)；所述污泥管(11和12)还与排泥管(17)连接，在不排化学污泥的时，排泥管(17)通过阀门关闭，只有在从除磷池A(2)和除磷池B(3)排除化学污泥时，才将排泥管(17)的阀门打开进行排泥；所述除磷池A(2)和除磷池B(3)内均设置有搅拌器(24和25)；所述除磷池A(2)和除磷池B(3)结构大小完全相同，在污水处理的同一周期里，其分别作为厌氧释磷池和化学除磷池，而在下一个周期则两池的功能交换。
2.根据权利要求1所述的强化低碳源城市污水低氧同步除磷脱氮的污水处理装置，所 述SBR主反应池(1)、除磷池A(2)和除磷池B(3)的进水管通过一个总的进水泵时控器(18) 进行控制；所述SBR主反应池(1)的曝气装置通过一个空压机时控器(19)控制，在其供气 管路上安装有气体流量计(22)；所述除磷池A(2)和除磷池B(3)中的搅拌器(24和25)通 过搅拌器时控器(21)控制。
3.根据权利要求1或2所述的强化低碳源城市污水低氧同步除磷脱氮的污水处理装 置，在所述SBR主反应池的出水管(7)的进水口位置设置有滗水器(23)，所述滗水器(23) 滗水器时控器(20)控制。
4.利用权利要求1所述的装置进行污水处理的方法，其过程如下SBR主反应池(1)采用分步进水、(厌氧)缺氧/好氧交替的方式，即SBR主反应池在 厌氧_好氧/缺氧交替的运行模式下使污水分多次分别注入反应器的缺氧段，同时通过控 制曝气量使SBR主反应池在好氧阶段处于低溶解氧环境；在SBR主反应池(1)运行的同时， 外循环污泥通过SBR主反应池的外循环污泥管(10)排进厌氧释磷池进行厌氧释磷，释磷结 束泥水分离后，富磷污水经排水管(15)进入化学除磷池进行化学固磷，固磷后的污水经污 水回流管(16)回流进SBR主反应池(1)以进一步去除其中的氨氮和有机物质；在上述方法中，所述SBR主反应池(1)在任一反应周期中，均有占总污泥量15%的污泥 外循环至除磷池A(2)或除磷池B(3)参与厌氧强化释磷，即上一周期的外循环污泥经厌氧 释磷后回流至SBR主反应池本周期的厌氧段参与后续吸磷作用，而本周期的外循环污泥则 经厌氧释磷后回流至SBR主反应池下一周期的厌氧段。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于其具体处理步骤如下(1)进水根据设定进水量设定进水时间，即进水量=进水流量X进水时间，通过时控 器控制，周期开始时时控器控制进水泵和进水阀开启进水，到达设定进水时间后关闭，进水 完成；整个进水过程控制在IOmin以内；(2)厌氧搅拌SBR主反应池内的搅拌器也由相应的时控器控制，第一次进水完成后，时控器控制搅拌器开始搅拌并持续至本反应周期开始沉淀时止；此时曝气装置的空压机处 于关闭状态，整个SBR主反应池中的混合液处于厌氧状态，聚磷菌利用原水中的VFA物质进 行厌氧释磷；厌氧时间控制在1. 0 1. 5h，在厌氧搅拌开始30min后，将厌氧释磷池中释磷 后的污泥回流至SBR主反应池，利用释磷后的聚磷菌与反应池中上一周期残留的硝酸盐氮 发生反硝化吸磷作用；(3)曝气/停曝交替开始时，通过空压机时控器开启空压机对SBR主反应池曝气，并 控制整个曝气阶段的曝气量，使主反应池中DO维持在0. 3 0. 6之间的低溶解氧状态，微 生物在这种低溶解氧状态下利用水中DO和有机物质发生硝化反应和反硝化反应；通过控 制曝气量维持反应池中较低DO浓度，在恒定曝气量下DO由预定值开始攀升时，关闭空压 机，曝气结束；系统进行第二次进水，方法同步骤(1)；第二次进水完毕后利用进水中的有 机物质做碳源，与上一曝气阶段末系统中残留的硝酸盐氮发生反硝化脱氮作用，在搅拌器 的搅拌下，产生的氮气从水面逸出；当到达预设缺氧时间后，系统再次进行曝气，方法同上 述第一次曝气，曝气结束后第三次进水，方法同步骤(1)；第三次进水完成后进行上述缺氧 搅拌；到达预设缺氧时间后，空压机开启，系统进行最后曝气阶段；(4)沉淀排水最后曝气阶段完成后，将空压机、搅拌器关闭，系统进行泥水分离，待污 泥沉淀到液面高度一半以下时，SBR主反应池排水；(5)侧流除磷侧流除磷时由除磷池A与除磷池B交替做为强化厌氧释磷池与化学除 磷池，即在一个周期里如果除磷池A做为强化厌氧释磷池，则除磷池B就作为化学除磷池， 而在紧接的下一周期里两者功能互换；具体过程如下SBR主反应池完成后，关闭排水阀门，打开SBR主反应池的外循环污泥管阀门，将池中 总污泥量的15%作为外循环污泥进入除磷池A，此处除磷池A作为强化厌氧释磷池，而除磷 池B里面装有上一周期已完成释磷排水后的外循环污泥；待外循环污泥全部进入除磷池A 后，关闭外循环污泥管阀门，并向池中注入原污水，原污水量同除磷池A中的污泥量体积比 为1 1 ；污水注入完毕后，开启强化厌氧释磷池中搅拌器，进行厌氧释磷2 3h，使该池中 磷酸盐浓度达到35 40mg/L ；释磷结束后，关闭搅拌器进行泥水分离；在除磷池A进行厌 氧释磷的同时，SBR主反应池按照设定程序进入下一周期的反应，按照步骤(2)所述，待SBR 主反应池进入厌氧阶段30min后，将除磷池B中上一周期释磷排水后的污泥回流至SBR主 反应器的厌氧段参与后续阶段的吸磷作用，除磷池B排空后将作为本周期的化学除磷池； 待除磷池A中污泥沉淀完成后开启除磷池A的排水管，富含磷酸盐的上清液通过排水管排 入除磷池B，此时除磷池B中原有污泥已经回流至主反应器，排入除磷池B的富磷上清液水 量应与厌氧释磷的进水量相同；排水完成后，在除磷池B中投加化学除磷剂，并开启搅拌器 搅拌30min左右，进行化学固磷；待除磷池B中化学污泥沉淀后，将上清液回流至SBR主反 应池的曝气阶段以进一步去除污水中的氮和有机物，化学污泥通过底部排泥管排出；而此 时除磷池A中已完成释磷排水的污泥将在下一反应周期通过外循环污泥管回流至SBR主反 应池的厌氧段，如步骤(2)中所述，参与后阶段的吸磷作用。
全文摘要
本发明提出一种强化低碳源城市污水低氧同步除磷脱氮的污水处理装置及方法，其由SBR主反应池以及两个除磷池构成。SBR主反应池的进水管由上部接入，出水管由下部接出，并从SBR主反应池底部接出外循环污泥管，在SBR主反应池设置有曝气装置，所述SBR主反应池采用分批进水、厌氧-好氧/缺氧交替-沉淀排水的运行方式。两个除磷池结构大小完全相同，在污水处理的同一周期里，其分别作为厌氧释磷池和化学除磷池，而在下一个周期则两池的功能交换。本发明能够进行很好的实现低溶解氧环境下强化低碳源城市污水同步除磷脱氮处理。
文档编号C02F3/30GK101891345SQ201010224718
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者吉芳英, 左宁, 徐璇, 杨柳, 胥驰, 闵智 申请人:重庆大学