一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺的制作方法

本发明涉及一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺，属于污水生物处理技术领域。

背景技术：

水体富营养化是指水体中n、p等营养盐含量过多而引起的水质污染现象，水体富营养化会导致水体中溶解氧含量大量减少，引起藻类及其他浮游生物的大量增殖以及鱼类和其他生物的死亡，所以脱氮除磷也成为了污水处理厂的首要任务。传统的生物除磷是指在厌氧、好氧的运行条件下利用聚磷菌好氧过量吸磷的特点，除去水体中的磷酸盐，而生物脱氮技术是指先将氨氮硝化再反硝化为氮气去除。但由于城市污水具有低c/n比的特点，往往难以同时满足脱氮除磷的要求，外加药剂费用昂贵，因此对传统工艺的改造升级势在必行。

传统的aoa(厌氧-好氧-缺氧运行)工艺，在厌氧段聚糖菌和聚磷菌储存内碳源，聚磷菌同时释磷；好氧段聚磷菌吸磷，硝化细菌完成硝化过程；缺氧端聚糖菌利用内碳源进行内源反硝化。但是这个过程也存在一系列问题，首先，聚糖菌与聚磷菌之间的竞争关系，聚糖菌在厌氧段可以储存内碳源，用以缺氧端内源反硝化使用，但在处理城市生活污水的ebpr系统中，cod较低，在低cod的条件下，聚糖菌难以大量富集，所以系统如果想深度脱氮必须富集聚糖菌，减少聚磷菌；其次，传统的硝化过程是将氨氮氧化为硝态氮，曝气时间长，能耗高，而短程硝化将硝化控制在产亚硝态氮阶段，所需曝气量少，同时反硝化过程需要的碳源也更少，更加的节能经济；最后，传统的aoa工艺，缺氧端内源反硝化速率较低，水力停留时间长，不利于推广应用。

因此，强化aoa系统内聚糖菌的占比对于提高系统的脱氮除磷效率具有重要意义。目前常见的方法为厌氧末排出富磷上清液，在泵入不含磷的液体，以抑制聚磷菌。但是，在实际应用过程中，这样不仅会造成主反应器停止反应，并且泵入新的不含磷的液体也会对其他微生物群落正常的生理活动造成影响，可能会影响主反应器后续的正常运行。所以，旁侧处理以富集聚糖菌具有重要的现实意义。同时，虽然旁侧处理抑制了聚磷菌，但主反应器正常运行过程中仍能表现出良好的除磷效果，只是厌氧释磷量会大幅降低。并且由于曝气阶段是短程硝化，所以后续的缺氧阶段所需内碳源也较少，可以实现良好的脱氮效率。综上所述，通过旁侧处理富集聚糖菌可实现低c/n比市政污水的深度脱氮除磷。

技术实现要素：

本发明提出了一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺，实现了将旁侧处理富集聚糖菌强化aoa工艺应用于低c/n比城市污水的深度脱氮除磷处理中，解决了传统污水处理厂厌氧阶段聚磷菌与聚糖菌竞争碳源的问题，使得聚糖菌将大部分碳源储存为内碳源用以缺氧端的内源反硝化。该发明创造性的提出了旁侧处理富集聚糖菌以强化城市污水脱氮除磷的方法，并且通过好氧端的短程硝化不仅节约了曝气量而且减少了反硝化所需的内碳源量，更加的经济节能，脱氮除磷效果良好。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺，其特征在于：

所用装置包括城市污水原水水箱(1)、aoa-sbr反应器(2)，旁侧处理sbr反应器(3)、配水水箱(4)、出水水箱(5)；所述城市污水原水箱(1)为密闭箱体，设有溢流管ⅰ(1.1)和放空阀ⅰ(1.2)；所述aoa-sbr反应器(2)设有搅拌装置ⅰ(2.2)、空气压缩机ⅰ(2.3)、转子流量计ⅰ(2.4)、曝气盘ⅰ(2.5)、do/ph在线测定仪ⅰ(2.6)、进泥阀(2.7)、排水阀ⅰ(2.8)、排水阀ⅱ(2.9)、排泥阀ⅰ(2.10)；所述旁侧处理sbr反应器(3)设有搅拌装置ⅱ(3.1)、空气压缩机ⅱ(3.2)、转子流量计ⅱ(3.3)、曝气盘ⅱ(3.4)、do/ph在线测定仪ⅱ(3.5)、进水阀(3.6)、排水阀ⅲ(3.7)、排泥阀ⅱ(3.8)；所述中间水箱(4)为密闭箱体，设有溢流管ⅱ(4.1)和放空阀ⅱ(4.2)；所述出水水箱(5)为密闭箱体，设有溢流管ⅲ(5.1)、放空阀ⅲ(5.2)以及排水口(5.3)；

所述城市污水原水箱(1)通过进水泵ⅰ(2.1)与aoa-sbr反应器(2)相连接；aoa-sbr反应器(2)通过排泥阀ⅰ(2.10)与旁侧处理sbr反应器(3)连接，通过排水阀ⅰ(2.8)与出水水箱(5)相连接；旁侧处理sbr反应器(3)通过水泵ⅱ(3.9)与aoa-sbr反应器(2)相连接，通过排水阀ⅲ(3.7)连接出水水箱(5)；配水水箱(4)通过水泵ⅲ(4.3)与旁侧处理sbr反应器(3)相连接。

2.应用如权利要求1所述装置实现生活污水深度脱氮的方法，其特征在于，具体启动与调控步骤如下：

1)系统启动阶段：

aoa-sbr反应器(2)接种污泥为城市污水处理厂全程污泥，使反应器内污泥浓度mlss＝3000-3500mg/l。

2)运行阶段：

2.1)城市污水原水箱(1)中的污水通过进水泵ⅰ(2.1)进入aoa-sbr反应器(2)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌90～120min，厌氧搅拌结束后排出25％的泥水混合物至旁侧处理sbr反应器(3)；然后，aoa-sbr反应器(2)中好氧曝气120～150min，通过气体转子流量计ⅰ(2.4)调整曝气量，控制do浓度保持在0.8～1.2mg/l，曝气搅拌结束后，开始缺氧搅拌，时间为180-240min，然后沉淀排水共30min，排水比为50％，排水后闲置30min，开始下一周期；

2.2)旁侧处理sbr反应器(3)先沉淀30min，排出富磷上清液，中间水箱(4)中不含磷的配水，通过进水泵ⅲ(4.3)进入旁侧处理sbr反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，进水比为50％,厌氧搅拌90-120min；然后好氧曝气60-90min，通过气体转子流量计ⅰ(2.4)调整曝气量，控制do浓度保持在0.8～1.0mg/l，沉淀排水共30min，闲置30min，完成一个周期，随后开始下一周期。

2.3)在旁侧处理过程中，aoa-sbr反应器(2)按照周期时间正常工作，当旁侧处理完成12-18个周期后，通过水泵ⅱ(3.9)将泥水混合物泵回aoa-sbr反应器(2)，从而完成一次完整的旁侧处理过程，随后开始下次旁侧处理。

aoa-sbr反应器(2)运行时需均需要排泥，使反应器内污泥浓度维持在3000±300mg/l，污泥龄控制在15～25天.

本发明专利具有以下优势：

1)旁侧处理富集聚糖菌对主反应器反应进程没有干扰，对主反应器生物群落影响小，不会破坏种群结构；

2)、通过旁侧处理抑制了聚磷菌，强化了聚糖菌，使得厌氧阶段聚糖菌在碳源的竞争上占据优势，缺氧段反硝化速率更快，脱氮效果更好；

3)、虽然通过旁侧处理抑制了聚磷菌，但是系统仍具备良好的除磷能力，厌氧释磷量会减少，但好氧吸磷效果良好；

4)、短程硝化节约了能耗以及反硝化所需的碳源；

综上所述，利用本发明处理低c/n比的城市生活污水，具有高效脱氮除磷，运行能耗低，节约成本，系统处理效果稳定等优点。

附图说明

图1是：一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺。

图1中：1——城市污水原水水箱、2——aoa-sbr反应器、3——旁侧处理sbr反应器、4——配水水箱、5——出水水箱；1.1——原水水箱溢流管ⅰ、1.2——原水水箱放空阀ⅰ；2.1——进水泵ⅰ、2.2——搅拌装置ⅰ、2.3——空气压缩机ⅰ、2.4——转子流量计ⅰ、2.5——曝气盘ⅰ、2.6——ph和do在线测定仪ⅰ、2.7进泥阀、2.8——排水阀ⅰ、2.9——排水阀ⅱ、2.10——排泥阀ⅰ；3.1——搅拌装置ⅱ、3.2——空气压缩机ⅱ、3.3——转子流量计ⅱ、3.4——曝气盘ⅱ、3.5——ph和do在线测定仪ⅱ、3.6进水阀、3.7排水阀ⅲ、3.8排泥阀ⅱ、3.9进水泵ⅱ；4.1——原水水箱溢流管ⅱ、4.2——原水水箱放空阀ⅱ、4.3进水泵ⅲ；5.1——出水水箱溢流管ⅲ、5.2——出水水箱放空阀ⅲ、5.3排水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方案：

如图1所示，一种旁侧处理富集聚糖菌强化城市生活污水脱氮除磷的工艺，所用装置由包括城市污水原水水箱(1)、aoa-sbr反应器(2)，旁侧处理sbr反应器(3)、配水水箱(4)、出水水箱(5)；其特征在于城市污水原水箱(1)通过进水泵ⅰ(2.1)与aoa-sbr反应器(2)相连接；aoa-sbr反应器(2)通过排泥阀ⅰ(2.10)与旁侧处理sbr反应器(3)连接，通过排水阀ⅰ(2.8)与出水水箱(5)相连接；旁侧处理sbr反应器(3)通过水泵ⅱ(3.9)与aoa-sbr反应器(2)相连接，通过排水阀ⅲ(3.7)连接出水水箱(5)；配水水箱(4)通过水泵ⅲ(4.3)与旁侧处理sbr反应器(3)相连接。

实验采用北京工业大学家属区生活污水作为原水，具体水质如下：cod浓度为150-296mg/l，nh4⁺-n浓度58-87mg/l，no2^--n≤1mg/l，no3^--n≤1.5mg/l。实验系统如图1所示，各反应器均采用有机玻璃制成，aoa-sbr反应器总体积11l，其中有效体积为10l；旁侧处理sbr反应器(3)总体积4l，有效体积3l。

具体运行操作如下：

1)系统启动阶段：

aoa-sbr反应器(2)接种污泥为城市污水处理厂全程污泥，使反应器内污泥浓度mlss＝3000-3500mg/l。

3)运行阶段：

2.1)城市污水原水箱(1)中的污水通过进水泵ⅰ(2.1)进入aoa-sbr反应器(2)中，进水的同时开始厌氧搅拌，厌氧搅拌90～120min，厌氧搅拌结束后排出25％的泥水混合物至旁侧处理sbr反应器(3)；然后，aoa-sbr反应器(2)中好氧曝气120～150min，通过气体转子流量计ⅰ(2.4)调整曝气量，控制do浓度保持在0.8～1.2mg/l，曝气搅拌结束后，开始缺氧搅拌，时间为180-240min，然后沉淀排水共30min，排水比为50％，排水后闲置30min，开始下一周期；

2.2)旁侧处理sbr反应器(3)先沉淀30min，排出富磷上清液，中间水箱(4)中不含磷的配水，通过进水泵ⅲ(4.3)进入旁侧处理sbr反应器(3)中，进水的同时开始厌氧搅拌，进水比为50％,厌氧搅拌90-120min；然后好氧曝气60-90min，通过气体转子流量计ⅰ(2.4)调整曝气量，控制do浓度保持在0.8～1.0mg/l，沉淀排水共30min，闲置30min，完成一个周期，随后开始下一周期。

2.3)在旁侧处理过程中，aoa-sbr反应器(2)按照周期时间正常工作，当旁侧处理完成12-18个周期后，通过水泵ⅱ(3.9)将泥水混合物泵回aoa-sbr反应器(2)，从而完成一次完整的旁侧处理过程，随后开始下次旁侧处理。

aoa-sbr反应器(2)运行时需均需要排泥，使反应器内污泥浓度维持在3000±300mg/l，污泥龄控制在15～25天.

试验结果表明：运行稳定后，aoa-sbr反应器(2)出水cod浓度为40～49mg/l，nh4⁺-n浓度为＜2mg/l，no2^--n为3-4mg/l，no3^--n＜3mg/l，po4^3--p浓度＜0.5mg/l，上述出水各项指标均达到国家一级a标准。

以上是本发明的具体实施例，便于该技术领域的技术人员能更好的理解和应用本发明，但本发明的实施不限于此，因此该技术领域的技术人员对本发明所做的简单改进都在本发明保护范围之内。