SBR反硝化除磷耦合一体化厌氧氨氧化的试验装置与方法

摘要

SBR反硝化除磷耦合一体化厌氧氨氧化的试验装置与方法，属于污水生物处理领域。该装置主要由原水箱、A²/O‑SBR反应器、第一中间水箱、一体化厌氧氨氧化SBR反应器、第二中间水箱、计算机、PLC控制箱依次连接组成；城市污水首先进入A²/O‑SBR反应器，反硝化聚磷菌利用生活污水中的有机碳源厌氧释磷，储存内碳源PHA；厌氧释磷结束后，通过回流泵将富含NO₃^‑‑N的厌氧氨氧化反应器的出水泵入A²/O‑SBR反应器中，DPAOs以厌氧段储存的PHA为电子供体，以回流液中的NO₃^‑‑N为电子受体，进行缺氧反硝化吸磷；缺氧反应结束后，进行短时微曝气，而后静止沉淀，其富含NH₄⁺‑N的出水进入一体化厌氧氨氧化SBR反应器中，本发明减少碳源的消耗量，节省了氧耗和能耗，达到同步深度脱氮除磷。

主权项

SBR反硝化除磷耦合厌氧氨氧化的方法，应用如下装置，该装置主要包括城市污水原水箱(1)、A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)、第一中间水箱(3)、厌氧氨氧化SBR反应器(4)、第二中间水箱(5)、计算机(6)、PLC控制箱(7)；其中A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)内设有第一气体流量计(9)、第一搅拌桨(10)、第一曝气头(11)、第一气泵(12)、第一pH传感器(13)、第一DO传感器(14)、第一WTW溶氧仪(15)、第一取样口(16)、回流硝化液进水阀(17)、第一出水阀(18)、第一电磁阀(19)；厌氧氨氧化SBR反应器(4)内置有第二气体流量计(22)、第二搅拌桨(23)、第二曝气头(24)、第二气泵(25)、第二pH传感器(26)、第二DO传感器(27)、第二WTW溶氧仪(28)、第二取样口(29)、第二出水阀(30)、第二电磁阀(31)；PLC控制箱(7)内设有信号转换器AD转换接口(33)、信号转换器(DA)转换接口(34)、第一曝气继电器、第一搅拌继电器、第一pH和DO数据信号接口；第二曝气继电器、第二搅拌继电器、第二pH和DO数据信号接口；PLC控制箱(7)上的信号转换器AD转换接口(33)通过电缆线与计算机(6)相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机(6)，计算机(6)通过信号转换器DA转换接口(34)与PLC控制箱(7)相连接，将计算机(6)的数字指令传递给PLC控制箱(7)，进而对处理系统进行实时控制；城市污水原水箱(1)通过第一进水泵(8)与A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)相连接；A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)第一出水阀(18)经第一电磁阀(19)与第一中间水箱(3)相连接；第一中间水箱(3)通过第二进水泵(20)与厌氧氨氧化SBR反应器(4)相连接；厌氧氨氧化SBR反应器(4)第二出水阀(30)经第二电磁阀(31)与第二中间水箱(5)相连接；第二中间水箱(5)通过硝化液回流泵(21)与A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)硝化液回流进水阀(17)相连接；其特征在于，包括以下步骤：系统启动：在A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)中接种反硝化除磷污泥，使反应器内污泥浓度达到3000～3500mg/L；将短程硝化絮体污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥按体积比2:1混合，短程硝化絮体污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥污泥浓度分别为3000～3500mg/L、3000～4000mg/L，同时接种到厌氧氨氧化反应器(4)中，使反应器内污泥浓度达到4000～5000mg/L；在此阶段，生活污水首先进入A²O‑SBR进行有机物的降解、厌氧释磷和好氧吸磷，其去除了有机物和磷、富含氨氮的出水作为厌氧氨氧化反应器SBR的进水，进行短程硝化和厌氧氨氧化，完成自养脱氮，待反应结束后，沉淀排水，当系统总氮去除率达85％以上，磷去除率达95％以上，即认为SBR反硝化除磷耦合一体化厌氧氨氧化系统启动成功；待系统启动成功后，将部分自养脱氮出水回流至反硝化除磷脱氮SBR反应器，形成一个闭合回路，为反硝化除磷提供电子受体；反硝化除磷SBR反应器的运行方式由厌氧/好氧转变为厌氧/缺氧/好氧，其周期运行操作步骤如下：1)将生活污水加入城市污水原水箱(1)，经第一进水泵(8)泵入A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)，进水结束后，开启第一搅拌器(8)，厌氧搅拌1～2h，当厌氧搅拌pH值曲线出现拐点时停止搅拌；2)厌氧释磷结束后，启动硝化液回流泵(21)将厌氧氨氧化SBR反应器(4)出水从第二中间水箱(5)回流到A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)，缺氧搅拌3～4h，DPAOS以回流的硝态氮作为电子受体，以厌氧段储存的PHA为电子供体，进行缺氧反硝化吸磷反应，当pH值曲线出现拐点时停止缺氧搅拌，回流比1/3～2/3；3)缺氧反应结束后，启动气泵(12)，通过气体流量计(9)调节气体流量，曝气搅拌0.5～1h，并通过在线监测系统和反馈控制系统控制DO浓度为1.5～2.0mg/L，而后静止沉淀30min，出水经第一出水阀(18)第一电磁阀(19)排入第一中间水箱(3)，排水比为0.4～0.6，A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)运行时每天排泥，使SRT为10～15d，反应器内污泥浓度维持在3000～4000mg/L；4)启动第二进水泵(20)将A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)出水从第一中间水箱(3)泵入厌氧氨氧化SBR反应器(4)，进水结束后，开启第二气泵(25)和第二搅拌桨(23)，低氧曝气搅拌0.5～1h，通过第二气体流量计(22)调节曝气量，并通过第二pH传感器(26)、第二DO传感器(27)监测、通过计算机(6)和PLC控制箱(7)控制厌氧氨氧化SBR反应器(4)内DO浓度为0.3～0.5mg/L，而后缺氧搅拌0.5～1h，此后按低氧曝气搅拌0.5～1h和缺氧搅拌0.5～1h依次交替进行，当低氧曝气搅拌pH值曲线出现拐点时停止低氧曝气搅拌，再缺氧搅拌0.5h；5)厌氧氨氧化反应结束后，静止沉淀30min排水，排水比为0.4～0.6，其出水排入第二中间水箱(5)后，1/3～2/3经硝化液回流泵(21)回流到A²/O‑SBR部分反硝化除磷反应器(2)，为反硝化除磷提供电子受体；剩余部分则从排水口(35)排出系统，而后系统进入下一周期，重复以上步骤。