本发明涉及一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺及系统。
技术背景
好氧颗粒污泥技术相较普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥浓度，能够承受高有机负荷、负荷冲击和有毒物质等特性，正成为各界研究和报道的热点。一般来说，好氧颗粒污泥的形成是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，主流看法将这个过程描述为在一定的流体动力条件下，微生物自固定作用形成的生物体聚团现象。目前，好氧颗粒污泥形成的主流机理主要有胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说和凝结核机理。凝结核机理就是好氧颗粒污泥的形成首先要有一个凝结核来为微生物的聚集和生长提供场所，水中的有机小颗粒在水力剪切力作用下会分泌胞外聚合物，提高细胞表面的疏水性，降低细胞表面吉布斯自由能，为细胞间相互作用及黏附提供有利条件。研究表明，好氧颗粒污泥内部存在以磷、钙、镁等金属元素为主的矿化物，对好氧颗粒污泥的形成及稳定具有重要作用，同时强化了生物除磷功能。目前大部分研究集中于序批式反应器中，连续流中好氧颗粒污泥处理污水的工艺报道还不多。
AAO工艺是厌氧-缺氧-好氧法的简称，是一种常用的污水处理工艺，具有脱氮除磷功能。在厌氧反应器中，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；在缺氧反应器中，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q为原污水流量)；在好氧反应器即曝气池中，去除BOD，并进行硝化和吸收磷；沉淀池主要功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。AAO工艺作为传统工艺，应用广泛，但也存在诸如回流污泥携带的大量硝酸根离子破坏厌氧环境、反硝化碳源供应不足、生物除磷效率低等缺点。
技术实现要素：
为克服目前好氧颗粒污泥在连续流中培养、应用等问题，针对AAO工艺的特点与缺陷，本发明提供一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺。
为了解决前述问题提供如下的技术方案：
一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺，进水依次经过粗细格栅、初沉池后进入生化池，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，生化池出水一部分回流至缺氧池前端，另一部分进入二沉池进行泥水分离，所述的二沉池为双区沉淀池，重量轻的污泥被收集后直接进入浓缩干化外运处置，重量重的污泥被收集后一部分作为剩余污泥回流至厌氧池前端，另一部分进行干化粉碎投放至生化池前端，二沉池出水经过消毒设施后达标排放。
一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺的系统，所述系统包括粗细格栅、初沉池、生化池和二沉池，所述粗细格栅的进口为总进水口，所述粗细格栅的出口与初沉池的进口连通，所述初沉池的出口与生化池的进口连通，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，所述好氧池出口一部分通过内回流管与缺氧池前端连通，所述好氧池出口的另一部分与二沉池的进口连通，所述的二沉池为双区沉淀池，所述双区沉淀池的轻污泥出口设有浓缩干化外运装置，所述双区沉淀池的重污泥出口一部分通过回流管与厌氧池前端连通，所述双区沉淀池的重污泥出口另一部分经干化粉碎设备与生化池的进口连通；所述双区沉淀池的出水口经消毒设施后与总出水口连通。
本发明的技术构思为：本发明通过采用双区沉淀池，将污泥按重量的轻重分离收集，重量轻的污泥由世代较短的微生物组成，直接排出污水处理系统，重量重的污泥由世代较长的微生物组成，一部分回流，有利于微生物的脱氮和除磷，促进生化池中污泥质量的提高并有利于好氧污泥的颗粒化；利用重量重的污泥干化粉碎后作为第二污泥回流至污水处理系统，利用凝结核机理促进好氧颗粒污泥的形成和稳定，并为反硝化提供碳源；好氧颗粒污泥形成后又有利于提高泥水分离效果，利用其同步硝化反硝化、生物矿化等机制强化生物脱氮除磷；将污泥资源化利用，减少外碳源的添加和污泥的处置，获得一定的经济效益。
本发明的有益效果主要体现为：
(1)利用双区沉淀池选择性收集污泥，人为将污泥按质量轻重进行分离。
(2)对污泥按特性进行针对性利用，将重量轻的污泥直接排出污水处理系统直接去除生物有机物和磷，重量重的污泥一部分回流至生化池促进污泥质量的力高和颗粒化，利于生物脱氮除磷，另一部分重量重的污泥干化粉碎后作为第二污泥回流，促进好氧颗粒污泥的形成以提高泥水分离效率和强化生物脱氮除磷。
(3)废物资源化，利用剩余污泥进行资源化利用，为好氧污泥的颗粒化提供晶核、为反硝化提供碳源，减少外加碳源和污泥处置费用。
(4)改造简单，对现有大量的采用AAO工艺的污水处理设施，仅需将沉淀池和管网进行简单改造，利用其原有污泥干化设施，仅需添加粉碎设备，实施简便，成本低。
附图说明
图1为一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
参照图1，一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺，进水依次经过粗细格栅、初沉池后进入生化池，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，生化池出水一部分回流至缺氧池前端，另一部分进入二沉池进行泥水分离，所述的二沉池为双区沉淀池，重量轻的污泥被收集后直接进入浓缩干化外运处置，重量重的污泥被收集后一部分作为剩余污泥回流至厌氧池前端，另一部分进行干化粉碎投放至生化池前端，二沉池出水经过消毒设施后达标排放。
一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺的系统，所述系统包括粗细格栅、初沉池、生化池和二沉池，所述粗细格栅的进口为总进水口，所述粗细格栅的出口与初沉池的进口连通，所述初沉池的出口与生化池的进口连通，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，所述好氧池出口一部分通过内回流管与缺氧池前端连通，所述好氧池出口的另一部分与二沉池的进口连通，所述的二沉池为双区沉淀池，所述双区沉淀池的轻污泥出口设有浓缩干化外运装置，所述双区沉淀池的重污泥出口一部分通过回流管与厌氧池前端连通，所述双区沉淀池的重污泥出口另一部分经干化粉碎设备与生化池的进口连通；所述双区沉淀池的出水口经消毒设施后与总出水口连通。
实例1：一种AAO连续流好氧颗粒污泥脱氮除磷工艺，取自污水处理厂曝气池污泥以1000mg/L接种至反应器中，接种污泥形态为絮体，SVI为80ml/g，采用以醋酸纳、氧化氨、磷酸二氢钾配置成COD为1000mg/L、NH4+-N浓度为60mg/L、TP浓度为10mg/L的污水，连续进水运行，污泥内回流比设置为2Q(Q为进水流量)，双区二沉池轻污泥直接排放，重污泥一部分回流，另一部分干化后粉碎至100-800目投放至生化池前端，反应器连续运行25天后，好氧污泥颗粒化，沉降数度为20-30m/h，SVI<50ml/g，COD的去除率在95％左右，TN去除率在87％左右，TP在92％左右。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。