一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种对低碳氮比生化污水的同步硝化反硝化耦合除磷方法。
【背景技术】
[0002]按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括漂浮和悬浮的大小固体颗粒、胶状和凝胶状扩散物、纯溶液。生活污水处理是采用物理的、化学的、生物的方法清除生活污水中含有的有机和无机杂质，使水质达到排放标准或重复使用要求的过程。
[0003]现有技术中，微生物脱氮技术相比于物理法、化学法具有一系列优点而被广泛应用。传统生物脱氮理论认为生物脱除氨氮需要经历两个阶段，即硝化反应和反硝化反应。硝化反应是指硝化菌(包括硝酸菌和亚硝酸菌)在有氧的条件下将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，硝酸菌和亚硝酸菌都是自养型好氧微生物，以无机碳化合物为碳源，从氨氮或亚硝酸盐氮的氧化反应中获取能量。反硝化作用是指废水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或缺氧的条件下被反硝化菌还原为N2或其它气态氮物质的过程，反应过程中必须有有机物的参与。硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行，或在时间、空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行。因此，以传统硝化-反硝化为基础的生物脱氮工艺需设置多个反应器，如后置反硝化A/O、A2/0以及改进的UCT、JBH, AAA等。
[0004]随着人民饮食结构的调整，生活污水的指标也发生了变化，尤其是我国南方城市污水中有机物浓度一般偏低，COD平均不足200mg/L，SS平均110mg/L，而氮、磷的含量却相对较高，碳氮比通常在7以下，碳磷比则在6以下。传统生物脱氮工艺在处理低碳氮比废水时脱氮效率较低，且除磷效果不理想。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷方法，本发明提供的方法处理低碳氮比废水时，具有较高的脱氮效率，且可同步除磷。
[0006]本发明提供了一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷的方法，包括以下步骤:
[0007]将待处理的生活污水通过接种好氧颗粒污泥，进行间歇曝气，所述间歇曝气包括第一阶段曝气、第二阶段曝气和第三阶段曝气，所述第一阶段曝气、第二阶段曝气、第三阶段曝气后的溶解氧浓度依次降低，每个阶段曝气的运行时间不少于7d ;
[0008]所述曝气完成后，将待处理的生活污水持续通过曝气后的污泥，对生活污水进行处理。
[0009]优选的，所述接种好氧颗粒污泥的污泥浓度为3500mg/L?4200mg/L。
[0010]优选的，所述接种好氧颗粒污泥的直径为0.6mm?2.5mm。
[0011]优选的，所述接种好氧颗粒污泥的沉降速度为22m/h?43m/h。
[0012]优选的，所述接种好氧颗粒污泥的体积指数为30mL/g?40mg/L。
[0013]优选的，所述第一阶段曝气后解氧的浓度为1.5mg/L?2.0mg/L ;
[0014]所述第二阶段曝气后溶解氧的浓度为lmg/L?1.5mg/L ;
[0015]所述第三阶段曝气后溶解氧的浓度为0.5mg/L?lmg/L，
[0016]优选的，所述间歇曝气的每一阶段的时间为7d?8d。
[0017]优选的，所述间歇曝气的温度为25V?35°C。
[0018]优选的，所述待处理的生活污水的碳氮比为3.0?6.0o
[0019]优选的，所述接种好氧颗粒污泥置于序列间歇式活性污泥反应器中；
[0020]所述序列间歇式活性污泥反应器每天循环2个周期，每个周期的时间为350min?500min ；
[0021]每个周期包括进水、曝气、沉淀和排水；
[0022]所述进水的时间为3min?1min ；
[0023]所述曝气的时间为310min?450min ；
[0024]所述沉淀的时间为3min?20min ；
[0025]所述排水的时间为3min?15min。
[0026]本发明提供了一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷的方法，包括以下步骤:将待处理的生活污水通过接种好氧颗粒污泥，进行曝间歇气，所述间歇曝气包括第一阶段曝气、第二阶段曝气和第三阶段曝气，所述第一阶段曝气、第二阶段曝气、第三阶段曝气后的溶解氧浓度依次降低，每个阶段曝气运行的时间不少于7d ;所述曝气完成后，将待处理的生活污水持续通过曝气后的污泥，对生活污水进行处理。本发明提供的方法通过接种好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥从表面到内部存在溶解氧浓度梯度差，形成“好氧-缺氧-兼氧”区域微环境，为同步脱氮除磷提供良好的微观反应条件；而且本发明提供的方法采用逐步降低曝气量的方式，有利于保证需氧量低的亚硝化细菌微生物种群在反应器内截留，有利于短程同步硝化反硝化现象的形成。本发明提供的方法快速实现同步硝化反硝化耦合除磷工艺，以增强低碳氮比生活污水的脱氮除磷效果，达到高效同步脱氮除磷。而且，本发明提供的方法耗时短、节能低耗，运行费用低，工艺技术简单，且能长期稳定运行。
[0027]本发明提供的方法在25d内可快速实现短程同步硝化反硝化耦合除磷，稳定运行阶段，硝酸盐的积累明显下降，亚硝酸盐的积累量也不高，其平均积累量都只有5mg/L左右；同时总氮平均去除率达到75%以上，出水总氮的平均浓度基本低于15mg/L，出水TP的含量基本上在0.5mg/L以下，平均去除率80%左右，出水可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级排放A类标准。
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例1接种得到的成熟好氧颗粒污泥的SHM图片；
[0029]图2为本发明实施例1得到的反应器运行过程中COD去除情况；
[0030]图3为本发明实施例1得到的反应器运行过程中氨氮去除情况；
[0031]图4为本发明实施例1得到的反应器运行过程中硝态氮和亚硝态氮的积累曲线；
[0032]图5为本发明实施例1得到的反应器运行过程中总氮的去除情况；
[0033]图6为本发明实施例1得到的反应器运行过程中总磷的去除情况。
【具体实施方式】
[0034]本发明提供了一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷的方法，包括以下步骤:
[0035]将待处理的生活污水通过接种好氧颗粒污泥，进行间歇曝气，所述间歇曝气包括第一阶段曝气、第二阶段曝气和第三阶段曝气，所述第一阶段溶解氧的浓度为1.5mg/L?
2.0mg/L，所述第二阶段溶解氧的浓度为lmg/L?1.5mg/L，所述第三阶段溶解氧的浓度为0.5mg/L?lmg/L，每个阶段曝气的运行时间不少于7d ；
[0036]所述曝气完成后，将待处理的生活污水持续通过曝气后的污泥，对生活污水进行处理。
[0037]本发明提供的方法通过接种好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥从表面到内部存在溶解氧浓度梯度差，形成“好氧-缺氧-兼氧”区域微环境，为同步脱氮除磷提供良好的微观反应条件；而且本发明提供的方法采用逐步降低曝气量的方式，有利于保证需氧量低的亚硝化细菌微生物种群在反应器内截留，有利于短程同步硝化反硝化现象的形成。本发明提供的方法快速实现同步硝化反硝化耦合除磷工艺，以增强低碳氮比生活污水的脱氮除磷效果，达到高效同步脱氮除磷。而且，本发明提供的方法耗时短、节能低耗，运行费用低，工艺技术简单，且能长期稳定运行。
[0038]本发明将待处理的生活污水通过接种好氧颗粒污泥，进行曝气。在本发明中，所述好氧颗粒污泥的直径优选为0.6mm?2.5mm，更优选为1.0mm?2.0mm ;所述好氧颗粒污泥的含水率优选为90%?99%，更优选为94%?98%，最优选为96.3% ;所述好氧颗粒污泥的湿密度优选为0.8g/cm