本发明涉及一种深度脱氮除磷同时去除硫化氢的方法，属于废水生物处理领域，适用于低C/N比的市政污水处理、深度处理、提标改造等污水处理技术领域。
背景技术：
随着城市化进程的不断推进和人民生活水平的提高，城镇污水排放量大幅增加，由于污水中的氮、磷的排放会造成水体的富营养化，城市生活污水的脱氮除磷问题逐渐受到重视。目前，很多水厂的出水总氮TN难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准(出水TN≤15mg/L)。而目前，越来越多的城市制定了更高要求的地标(例如北京市地方标准DB11/890-2012中A标准要求TN≤10mg/L)，所以对于出水TN有着越来越高的要求。AAO-BAF工艺正是为解决了污水处理厂的两大问题：硝化菌泥龄和异养菌泥龄的矛盾，以及低C/N比条件下如何同步脱氮除磷而设计产生，然而其仍然存在出水硝氮较高的问题。
硫化氢是有刺激性气味易溶于水的有毒气体，是工业生产过程中(如污水处理厂，畜牧业以及堆肥厂等)广泛存在的主要废气成分。硫化氢对生物体有害，即其最高许容浓度(MAC)值为10ppm，气味阈值浓度低，并有助于环境恶化。此外，H2S的氧化产物，即SO2和SO3，被认为是酸雨的主要原因。
厌氧氨氧化(Anammox)反应即在缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐(NO3--N)为电子受体，氨氮(NH4+-N)为电子供体，将氨氮氧化为氮气的反应。厌氧氨氧化的应用，能够极大的节省污水中的碳源。
反硝化氨氧化(DEAMOX)工艺它是由荷兰Delft大学的Mulder等2006年在厌氧氨氧化工艺的基础上开发的一种全新的自养生物脱氮工艺。硫化物型反硝化氨氧化(DEAMOX)是指在缺氧条件下，反硝化脱硫菌能以硫化物(S2-、HS-)为电子供体，硝氮为电子受体，将硝氮(NO3--N)还原成亚硝态氮(NO2--N)，主要反应式如下：
5HS-+8NO3-+3H+→5SO42-+4N2+4H2O (1)
4NO3-+S2-→4NO2-+SO42- (2)
因此可以为以氨氮(NH4+-N)为电子供体，亚硝态氮(NO2--N)为电子受体的厌氧氨氧化反应提供亚硝态氮来源，针对含有氨氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的废水有着良好的去除能力。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种针对低C/N比的城镇污水深度脱氮除磷同时去除产生的硫化氢的方法。AAO+BAF工艺优点为：1.增加缺氧区的水力停留时间利用反硝化除磷菌DPAOs的生化作用，吸收碳源同时发生将硝氮还原为氮气和吸收磷到体内两个过程，具有“一碳两用”的效果，大大提高了原水中的碳源的利用效率；2.通过双污泥法将自养硝化过程和异养的反硝化过程分离，克服了硝化菌和异养菌污泥龄不同的矛盾，在工艺中产生含氨氮(NH4+-N)的二沉池出水和含硝态氮(NO3--N)的BAF出水。工艺出水已基本达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，但由于我国对于城镇污水厂处理能力有着更高的水质要求，例如《北京市污水排放标准》(DB11/890-2012)已对污水排放标准的各项指标有了更严格的控制，其中总氮TN要求≤10mg/L。硫化氢是污水处理过程中产生的主要废气成分，它是有一种类似臭鸡蛋气味的急性剧毒性气体，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响，其最高许容浓度(MAC)值为10ppm，气味阈值浓度低，并有助于环境恶化。此外，H2S的氧化产物，即SO2和SO3，被认为是酸雨的主要原因。硫化氢对环境危害极大，因此，从废气中除去硫化氢是必要的。
本发明将AAO-BAF工艺过程中产生硫化氢以及的含有氨氮NH4+-N和硝态氮NO3--N的水通过硫化物型DEAMOX工艺结合起来，设置后置缺氧滤池通过向其中通入含有含有氨氮NH4+-N和硝态氮NO3--N以及硫化物(HS-、S2-)的水为反硝化脱硫菌和厌氧氨氧化菌提供稳定的生长基质和适宜的条件，实现AAO-BAF出水中总氮TN的进一步去除，同时去除硫化氢，保护了空气。
基于AAO-BAF工艺出水的硫化物型DEAMOX后置缺氧滤池脱氮除硫化氢的装置，其特征在于：进水泵(1.6)连接AAO反应器(1)，之后连接二沉池(2)，之后连接中间水箱(3.1)，之后曝气生物滤池BAF(4)，之后连接终水池(3.2)，终水池再连接AAO反应器的缺氧段(1.2)；对AAO反应器的厌氧段至缺氧段添加密闭盖(1.5)且由硫化氢气泵(5.7)连接至硫化氢吸收装置(5)，之后连接储水箱(5.5)，之后连接后置缺氧滤池(6)，同时后置缺氧滤池分别与中间水箱和终水池连接，最后由后置缺氧滤池上的出水为最终处理出水。
基于AAO-BAF工艺出水的硫化物型DEAMOX后置缺氧滤池脱氮除硫化氢的装置，其特征在于：AAO反应器(1)依次包括厌氧区(1.1)、缺氧区(1.2)、好氧区(1.3)顺序连接，厌氧区、缺氧区均有搅拌装置(1.4)和密闭盖(1.5)，好氧区设有曝气装置(1.8)；AAO反应器出水口(1.9)出水通入二沉池(2)，二沉池的沉淀污泥从污泥口(2.2)由污泥回流泵(2.1)通过AAO反应器的第二进水口(1.10)回流至AAO反应器的厌氧区，二沉池出水口连接中间水箱(3)的第一进水口(3.7)，之后从中间水箱第三出水口(3.9)由BAF氨氮进水泵(3.13)连接曝气生物滤池BAF(4)的进水口(4.4)，曝气生物滤池BAF内含有好氧填料(4.2)和曝气装置(4.1)，曝气生物滤池BAF的出水口(4.3)连接终水池(3.2)的第二进水口(3.8)，再由终水池的第四出水口(3.10)由消化液回流泵(3.12)连接AAO反应器第一进水口(1.11)；终水池的第一出水口(3.5)由后置缺氧滤池硝氮进水泵(3.3)连接后置缺氧滤池的第二进水口(6.4)，中间水箱的第二出水口(3.6)由后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.4)连接后置缺氧滤池的第三进水口(6.5)，后置缺氧滤池(6)内还有缺氧填料；硫化氢气泵(5.7)将AAO反应器收集的含硫化氢的空气由硫化氢气泵(5.7)通入硫化氢吸收装置(5)的进气口，剩余气体从出气口(5.2)排出，清水由硫化氢吸收装置的进水口(5.1)流入，从出水口(5.4)流出，之后流入储水箱(5.5)中，再由硫化物进水泵(5.6)将储水箱中的水由第一进水口(6.1)通入后置缺氧滤池中，最终出水从后置缺氧滤池的排水口(6.3)排出。
基于AAO-BAF工艺出水的DEAMOX后置缺氧滤池脱氮除硫化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)污水由进水泵(1.6)进入AAO反应器(1)的厌氧区(1.1)，同时来自二沉池(2)的回流污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至厌氧区，在厌氧区内，反硝化除磷菌DPAOs吸收原水中的COD合成内碳源PHAs，同时释放体内的磷到外界，控制厌氧区水力停留时间HRT在1-2h，控制好氧区污泥浓度维持在3000-4000mg/L；
(2)污水由厌氧区(1.1)进入缺氧区(1.2)，同时来自曝气生物滤池BAF(3)的出水由硝化液回流泵(3.12)从终水池(3.2)回流至缺氧区，在缺氧区内，反硝化聚磷菌DPAOs分解体内的PHAs，将硝态氮NO3--N还原为氮气同时从污水中过量吸收磷到体内，控制缺氧区的水力停留时间HRT在3-8h；
(3)污水从缺氧区(1.2)进入好氧区(1.3)，在好氧区，污水中未降解的COD被进一步降解，聚磷菌进一步吸收磷，同时曝气能改善污泥的活性，控制好氧区的水力停留时间HRT在0.5-1h，控制好氧区污泥浓度维持在3000-4000mg/L；
(4)污水从好氧区(1.3)的出水口(1.9)进入二沉池(2)，污泥沉降到二沉池的底部，一部分污泥从排泥口(1.2)排除，从而去除被微生物吸收的磷，其余污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至AAO反应器的厌氧区(1.1)，控制污泥龄在5-7d，污泥回流比在0.75:1-1.5:1，上清液则转移至中间水箱(3.1)；
(5)中间水箱(1.1)内的氨氮通过出水口(3.9)由BAF进水泵(3.13)通入曝气生物滤池BAF(4)中，曝气生物滤池BAF内含有大量的好氧填料(4.2)，好氧填料的材料为聚丙烯空心环，填充比为35％-75％，比表面积为200m2/m3-800m2/m3，密度为0.96～1.00g/cm3，填料上挂有大量自养的硝化菌，控制曝气量使溶解氧浓度DO在5-8mg/L，水力停留时间在3-4h，填料上的硝化菌将氨氮NH4+-N氧化为硝态氮NO3--N，BAF出水从出水口流(4.3)入终水池(3.2)；
(6)终水池(3.2)内的硝态氮NO3--N由硝化液回流泵回流到缺氧区(1.2)，从而为反硝化聚磷菌DPAOs提供电子受体，控制硝化液回流比在2:1-4:1，终水池内的多余污水则从溢流口(3.11)排出；
(7)硫化氢吸收装置(5)内部填充海绵铁填料(5.8)，用以去除水中的溶解氧，填充比为55％-75％，从硫化氢吸收装置进气口(5.3)通入从AAO反应器(1)收集的含有硫化氢的空气，剩余气体从出气口(5.2)排出，同时从硫化氢吸收装置的进水口(5.1)通入清水吸收气体中的硫化氢至水中，由出水口(5.4)排入储水箱(5.5)中。
(8)中间水箱(3.1)内含氨氮的水和终水池(10)内的硝态氮水分别经由后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)一同进入后置缺氧滤池(6)，后置缺氧滤池的进水氨氮NH4+-N和硝氮NO3--N质量浓度比例为1:1.2-1:1.6，同时将储水箱(5.5)中含有硫化物的水由硫化物进水泵(5.6)通入后置缺氧滤池中，进水后的硫化物中的硫元素(HS--S、S2--S)与硝氮NO3--N的质量浓度比例设置为1.5:1-1.75:1，在后置缺氧滤池内有缺氧填料(6.2)，材料为聚氨酯泡沫，填充比为50％～80％，孔隙率92～94％，密度为0.22～0.25g/cm3，填料上挂有反硝化脱硫菌和厌氧氨氧化菌，水力停留时间在3-6h，在缺氧条件下发生硫化物型反硝化氨氧化DEAMOX反应，进一步去除出水TN，后置缺氧滤池的出水口(6.3)出水为最终出水；
(9)当后置缺氧滤池(6)的出水流速减小30％时认为其阻塞需要反冲洗，此时增大后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)流量，反冲洗强度设置为12-15L/(s·m2)，出水排出；
基于DEAMOX的后置缺氧滤池强化AAO+BAF工艺脱氮除磷的方法，其特征在于，利用缺氧区(1.2)反硝化除磷菌的生化作用，将硝态氮还原为氮气同时吸收大量磷到体内，实现脱氮除磷，达到“一碳两用”的效果；通过将自养的硝化菌从AAO反应器(1)中转移至曝气生物滤池BAF(3)的好氧填料(4.2)上来确保良好的硝化效果；在AAO-BAF装置后置缺氧滤池(6)，向其引入含有氨氮NH4+-N的二沉池(2)出水和含有硝态氮NO3--N的曝气生物滤池BAF(4)出水，同时再通入吸收了AAO反应器厌氧区和缺氧区(1.2)产生的硫化氢的水，在缺氧滤池中实现硫化物型的DEAMOX反应，达到进一步去除TN的目的。
显然，上述实例仅仅是为清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域内的技术人员来讲，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之内。
基于AAO-BAF工艺出水的硫化物型DEAMOX后置缺氧滤池脱氮除硫化氢的方法，与传统的连续流活性污泥法相比具有的优势：
1.一碳两用，充分利用原水中的碳源
2.异养菌与自养菌分离，克服污泥龄的矛盾
3.深度脱氮，降低出水总氮TN，满足更高的出水要求
4.同时去除原水和生化反应产生的硫化氢，保护空气
附图说明
图1为基于AAO-BAF工艺出水的硫化物型DEAMOX后置缺氧滤池脱氮除硫化氢的装置的附图。其中：1-AAO反应器，其设有1.1-厌氧格、1.2-缺氧格、1.3-好氧格、1.4-搅拌器、1.5-密闭盖、1.6-进水泵、1.7-空气泵、1.8-曝气装置、1.9-出水口、1.10-第二进水口、1.11-第一进水口；2-二沉池，其设有2.1污泥回流泵、2.2-排泥口；3-水箱，其设有3.1-中间水箱、3.2-终水池、3.3-后置缺氧滤池硝氮进水泵、3.4-后置缺氧滤池氨氮进水泵、3.5-第一出水口、3.6-第二出水口、3.7-第一进水口、3.8-第二进水口、3.9-第三出水口、3.10-第四出水口、3.11-溢流口、3.12-硝化液回流泵、3.13-BAF氨氮进水泵；4-曝气生物滤池BAF，其设有4.1-曝气设备、4.2-好氧填料、4.3-出水口、4.4进水口；5-硫化氢吸收装置，其设有5.1-进水口、5.2-出气口、5.3-进气口、5.4-出水口、5.5-储水箱、5.6-硫化物进水泵、5.7-硫化氢气泵、5.8-海绵铁填料；6-后置缺氧滤池，其设有6.1-第一进水口、6.2-缺氧填料、6.3-排水口、6.4-第二进水口、6.5-第三进水口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
(1)污水由进水泵(1.6)进入AAO反应器(1)的厌氧区(1.1)，同时来自二沉池(2)的回流污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至厌氧区，在厌氧区内，反硝化除磷菌DPAOs吸收原水中的COD合成内碳源PHAs，同时释放体内的磷到外界，控制厌氧区水力停留时间HRT在1-2h；
(2)污水由厌氧区(1.1)进入缺氧区(1.2)，同时来自曝气生物滤池BAF(3)的出水由硝化液回流泵(3.12)从终水池(3.2)回流至缺氧区，在缺氧区内，反硝化聚磷菌DPAOs分解体内的PHAs，将硝态氮NO3--N还原为氮气同时从污水中过量吸收磷到体内，控制缺氧区的水力停留时间HRT在3-8h；
(3)污水从缺氧区(1.2)进入好氧区(1.3)，在好氧区，污水中未降解的COD被进一步降解，聚磷菌进一步吸收磷，同时曝气能改善污泥的活性，控制好氧区的水力停留时间HRT在0.5-1h，控制好氧区污泥浓度维持在3000-4000mg/L；
(4)污水从好氧区(1.3)的出水口(1.9)进入二沉池(2)，污泥沉降到二沉池的底部，一部分污泥从排泥口(1.2)排除，从而去除被微生物吸收的磷，其余污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至AAO反应器的厌氧区(1.1)，控制污泥龄在5-7d，污泥回流比在0.75:1-1.5:1，含有氨氮的上清液则转移至中间水箱(3.1)；
(5)中间水箱(1.1)内的氨氮通过出水口(3.9)由BAF进水泵(3.13)通入曝气生物滤池BAF(4)中，曝气生物滤池BAF内含有大量的好氧填料(4.2)，好氧填料的材料为聚丙烯空心环，填充比为35％-75％，比表面积为200m2/m3-800m2/m3，密度为0.96～1.00g/cm3，填料上挂有大量自养的硝化菌，控制曝气量使溶解氧浓度DO在5-8mg/L，水力停留时间在3-4h，填料上的硝化菌将氨氮NH4+-N氧化为硝态氮NO3--N，BAF出水从出水口流(4.3)入终水池(3.2)；
(6)终水池(3.2)内的硝态氮NO3--N由硝化液回流泵回流到缺氧区(1.2)，从而为反硝化聚磷菌DPAOs提供电子受体，控制硝化液回流比在2:1-4:1，终水池内的多余污水则从溢流口(3.11)排出；
(7)硫化氢吸收装置(5)内部填充海绵铁填料(5.8)，用以去除水中的溶解氧，填充比为55％-75％，从硫化氢吸收装置进气口(5.3)通入从AAO反应器(1)收集的含有硫化氢的空气，剩余气体从出气口(5.2)排出，同时从硫化氢吸收装置的进水口(5.1)通入清水吸收气体中的硫化氢至水中，由出水口(5.4)排入储水箱(5.5)中。
(8)中间水箱(3.1)内含氨氮的水和终水池(10)内的硝态氮水分别经由后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)一同进入后置缺氧滤池(6)，后置缺氧滤池的进水氨氮NH4+-N和硝氮NO3--N质量浓度比例为1:1.2-1:1.6，同时将储水箱(5.5)中含有硫化物的水由硫化物进水泵(5.6)通入后置缺氧滤池中，进水后的硫化物中的硫元素(HS--S、S2--S)与硝氮NO3--N的质量浓度比例设置为1.5:1-1.75:1，在后置缺氧滤池内有缺氧填料(6.2)，材料为聚氨酯泡沫，填充比为50％～80％，孔隙率92～94％，密度为0.22～0.25g/cm3，填料上挂有反硝化脱硫菌和厌氧氨氧化菌，水力停留时间在3-6h，在缺氧条件下发生硫化物型反硝化氨氧化DEAMOX反应，进一步去除出水TN，后置缺氧滤池的出水口(6.3)出水为最终出水；
(9)当后置缺氧滤池(6)的出水流速减小30％时认为其阻塞需要反冲洗，此时增大后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)流量，反冲洗强度设置为12-15L/(s·m2)，出水排出。
试验过程中，以北京某高校旁住宅区实际生活污水为处理对象，具体水质如下：COD浓度为178.2～262.0mg/L，NH4+-N浓度为43.4～67.4mg/L，NO2--N浓度<0.5mg/L，NO3--N浓度<1mg/L，P浓度为4.6～7.4mg/L。试验系统如图1所示，反应器为有机玻璃材质，AAO反应器(1)有效容积为20L，曝气生物滤池BAF(4)有效容积为10L，后置缺氧滤池(6)有效容积为10L。
实验按照以下操作步骤进行：
(1)污水由进水泵(1.6)进入AAO反应器(1)的厌氧区(1.1)，同时来自二沉池(2)的回流污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至厌氧区，控制厌氧区水力停留时间HRT在1-2h；
(2)污水由厌氧区(1.1)进入缺氧区(1.2)，同时来自曝气生物滤池BAF(3)的出水由硝化液回流泵(3.12)从终水池(3.2)回流至缺氧区，控制缺氧区的水力停留时间HRT在3-8h；
(3)污水从缺氧区(1.2)进入好氧区(1.3)，控制好氧区的水力停留时间HRT在0.5-1h，控制好氧区污泥浓度维持在3000-4000mg/L；
(4)污水从好氧区(1.3)的出水口(1.9)进入二沉池(2)，污泥沉降到二沉池的底部，一部分污泥从排泥口(1.2)排除，其余污泥通过污泥回流泵(2.1)回流至AAO反应器的厌氧区(1.1)，控制污泥龄在5-7d，污泥回流比在0.75:1-1.5:1，上清液则转移至中间水箱(3.1)；
(5)中间水箱(1.1)内的氨氮通过出水口(3.9)由BAF进水泵(3.13)通入曝气生物滤池BAF(4)中，曝气生物滤池BAF内含有大量的好氧填料(4.2)，好氧填料的材料为聚丙烯空心环，填充比为35％-75％，比表面积为200m2/m3-800m2/m3，密度为0.96～1.00g/cm3，控制曝气量使溶解氧浓度DO在5-8mg/L，水力停留时间在3-4h，BAF出水从出水口流(4.3)入终水池(3.2)；
(6)终水池(3.2)内的硝态氮NO3--N由硝化液回流泵回流到缺氧区(1.2)，控制硝化液回流比在2:1-4:1，终水池内的多余污水则从溢流口(3.11)排出；
(7)硫化氢吸收装置(5)内部填充海绵铁填料(5.8)，用以去除水中的溶解氧，填充比为55％-75％，从硫化氢吸收装置进气口(5.3)通入从AAO反应器(1)收集的含有硫化氢的空气，剩余气体从出气口(5.2)排出，同时从硫化氢吸收装置的进水口(5.1)通入清水吸收气体中的硫化氢至水中，由出水口(5.4)排入储水箱(5.5)中。
(8)中间水箱(3.1)内含氨氮的水和终水池(10)内的硝态氮水分别经由后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)一同进入后置缺氧滤池(6)，后置缺氧滤池的进水氨氮NH4+-N和硝氮NO3--N质量浓度比例为1:1.2-1:1.6，同时将储水箱(5.5)中含有硫化物的水由硫化物进水泵(5.6)通入后置缺氧滤池中，进水后的硫化物中的硫元素(HS--S、S2--S)与硝氮NO3--N的质量浓度比例设置为1.5:1-1.75:1，在后置缺氧滤池内有缺氧填料(6.2)，材料为聚氨酯泡沫，填充比为50％～80％，孔隙率92～94％，密度为0.22～0.25g/cm3，水力停留时间在3-6h，进一步去除出水TN，后置缺氧滤池的出水口(6.3)出水为最终出水；
(9)当后置缺氧滤池(6)的出水流速减小30％时认为其阻塞需要反冲洗，此时增大后置缺氧滤池氨氮进水泵(3.3)和后置缺氧滤池硝态氮进水泵(3.4)流量，反冲洗强度设置为12-15L/(s·m2)，出水排出。
试验结果表明：运行稳定后，后置缺氧滤池(6)出水NH4+-N浓度＜1mg/L，NO2--N为＜1mg/L，NO3--N＜5mg/L，，TN浓度＜10mg/L，PO43--P浓度＜0.5mg/L。