/o工艺生物脱氮除磷的装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及活性污泥法污水处理技术领域，适用于新建污水厂及已建成污水厂的提标改造、市政污水和工业废水的处理等污水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]我国城镇污水存在C/N比相对较低，能够用来进行厌氧释磷和反硝化脱氮的易降解碳源更低，对污水处理提出极大挑战。目前，我国很多污水处理厂不能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级A排放标准，其尤为关键的是出水TN无法稳定达标。
[0003]近年来，厌氧氨氧化技术作为高效低耗的生物脱氮工艺之一逐步得到开发应用。厌氧氨氧化技术无需外加碳源作为电子供体，在节约成本的同时防止了投加碳源产生的二次污染；与传统工艺相比节约60%的供氧动力能耗；反应过程消耗CO2，基本不产生N2O,降低了温室气体排放量；由于厌氧氨氧化的细胞产率远远低于反硝化菌，厌氧氨氧化工艺的污泥产量只有传统脱氮过程的15%，污泥产量明显降低，减轻了污泥处置费用。目前厌氧氨氧化污水自养脱氮工艺的研究，已经成功应用于高氨氮废水的处理中。科研工作者针对城市污水的厌氧氨氧化技术的应用做了大量研究，这必将有益于我国的节能减排工作。
[0004]DEAMOX(DEnitrifying AMmonium OXidat1n)工艺，一种全新的生物脱氮工艺。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结合异氧反硝化提出的一种新的脱氮工艺，可以有效的去除含有NH/-N和NO3 -N废水。即在单一反应器内，同时进行着厌氧氨氧化反应和反硝化反应，并且厌氧氨氧化反应的电子供体来自于反硝化过程产生的NO2 -N。不再需要操控困难的半短程过程，有效的解决厌氧氨氧化过程NO2 -N难以获取的问题，并且可以将厌氧氨氧化过程产生的NO3 -N原位去除，因而相比传统的厌氧氨氧化工艺出水TN浓度可以有效降低。
【发明内容】
[0005]基于DEAMOX强化改良分段进水A2/0工艺生物脱氮除磷的装置主要由水箱⑴、改良分段进水A2/0(15)、二沉池(17)顺序连接组成；水箱(I)通过进水栗(2)与厌氧区(3)连接，厌氧区(3)与第一缺氧区(4)连接，第一缺氧区(4)与第一好氧区(5)连接，第一好氧区(5)与第二缺氧区(6)连接，第二缺氧区(6)与第二好氧区(7)连接，第二好氧区(7)与第三缺氧区(8)连接，第三缺氧区(8)与第三好氧区(9)连接，第三好氧区(9)与二沉池
(17)连接；二沉池(17)底部的活性污泥通过闸阀(25)经回流栗(22)与厌氧区(3)连接；鼓风机(24)分别通过电磁阀(21)、转子流量计(23)、微孔曝气头(20)与第一好氧区(5)、第二好氧区(7)、第三好氧区(9)连接。
[0006]基于DEAMOX强化改良分段进水A2/0工艺生物脱氮除磷的装置与方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]I)生活污水由水箱⑴经进水栗(2)、进水干管(10)通过控制闸阀(11)进入厌氧区(3)，同步进入的还有来自二沉池(17)底部经污泥回流栗(22)抽回的回流污泥，平均水力停留时间HRT控制在1.5?2h，在厌氧区(3)内进行厌氧释磷反应:聚磷菌利用原水中的挥发性脂肪酸VFAs，合成内碳源PHAs使C/N比降低，同时释放磷。
[0008]2)混合液从厌氧区(3)进入第一缺氧区(4)，放置生物填料(19)，其填充比为15%?25%，比表面积为500?800m2/m3，控制水力停留时间为1.5?2h，进行反硝化、短程反硝化、Anammox脱氮，一方面，在低C/N比环境下发生短程反硝化产生亚硝态氮，去除生活污水中部分C0D，该缺氧区内生物填料上的厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝态氮进行Anammox脱氮；另一方面，硝态氮也可利用水中碳源进行反硝化脱氮，消耗原水中部分C0D，使原水中COD在第一缺氧区(4)内消耗完全。混合液从第一缺氧区(4)进入第一好氧区
(5)，控制第一好氧区(5)的溶解氧浓度为1.5?2.0mg/L、水力停留时间为3?4h，进行好氧吸磷、硝化反应。
[0009]3)生活污水经过进水干管(10)和控制闸阀(13)进入第二缺氧区(6)，放置生物填料(19)，其填充比为25%?35%，比表面积为500?800m2/m3，控制水力停留时间为I?
1.5h，进行反硝化、短程反硝化、Anammox脱氮。混合液从第二缺氧区(6)进入第二好氧区(7)，控制第二好氧区(7)的溶解氧浓度为2.0?2.5mg/L、水力停留时间为2?3h，进行好氧吸磷、硝化反应。
[0010]4)生活污水经过进水干管(10)和控制闸阀(14)进入第三缺氧区(8)，放置生物填料(19)，其填充比为35%?50%，比表面积为500?800m2/m3，控制水力停留时间为I?
1.5h，进行反硝化、短程反硝化、Anammox脱氮。混合液从第三缺氧区(8)进入第三好氧区
(9)，控制第三好氧区(9)的溶解氧浓度为2.5?3.5mg/L、水力停留时间为2?3h，进行好氧吸磷、去除C0D、硝化反应。
[0011]5)混合液从第三好氧区(9)经出水口(16)流入二沉池(17)，实现泥水分离，底部污泥经污泥回流栗(22)抽回到厌氧区(3)，其污泥回流比为75%?125%，上部澄清的水通过溢流堰经出水口(18)排放。
[0012]6)通过控制剩余污泥闸阀(26)来控制剩余污泥的排放量，控制改良分段进水A2/0(15)中絮体污泥的污泥龄为14?16d。
[0013]基于DEAMOX强化改良分段进水A2/0工艺生物脱氮除磷的装置与方法，其特征在于，通过控制缺氧区的HRT来实现短程反硝化，为厌氧氨氧化菌提供反应底物亚硝态氮；通过在缺氧区投加活性生物载体悬浮填料，改变传统A2/0工艺中缺氧区的功能:进行短程反硝化、反硝化、Anammox,即污水经过厌氧区进入缺氧区含有氨氮，从好氧区回流的硝化液含有硝态氮，发生短程反硝化产生亚硝态氮，缺氧区内的生物载体悬浮填料上的厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝态氮进行Anammox脱氮。
[0014]基于DEAMOX强化改良分段进水A2/0工艺生物脱氮除磷的装置与方法，与传统A2/O工艺相比具有以下优势:
[0015]I)节省50%曝气量，传统AVo工艺去除lgNH4+-N理论上消耗4.57g02，本工艺理论上消耗2.285g02，极大节省了曝气量。
[0016]2)节省60%碳源投加量，传统AVo工艺去除lgNH4+-N理论上须提供2.86gC0D，本工艺理论上须提供1.14gC0D，极大节省了碳源投加量。
[0017]3)因为DEAMOX反应过程为部分自养脱氮，所以污泥产量会有效降低，有利于降低污泥处置费用，节能降耗。
[0018]4)对已建成水厂进行升级改造简单，易于推广应用。
【附图说明】
[0019]图1为基于DEAMOX强化改良分段进水A2/0工艺生物脱氮除磷的装置。
[0020]图1中:1_水箱；2_进水栗；3_厌氧区；4_第一缺氧区；5_第一好氧区；6_第二缺氧区；7_第二好氧区；8_第三缺氧区；9_第三好氧区；10_进水干管；11_控制闸阀；12_搅拌器；13-控制闸阀；14-控制闸阀；15-改良分段进水A2/0 ; 16-出水口； 17- 二沉池；18-出水口 ；19_生物填