申请日2017.03.23
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F3/30; C02F11/04; C02F101/10; C02F101/16
摘要
利用发酵污泥的A2/O ‑ BCO改进型工艺，属于污水生物处理技术领域，于A2/O反应器内，发酵液与生活污水混合先进行厌氧反应，再与硝化液混合进行缺氧条件下的脱氮除磷反应，经好氧处理后，由斜板沉淀池分离，分别取得上清液和污泥;将上述上清液置于具有碳纤维的生物接触氧化池内，在好氧条件下进行短程硝化反应，硝化反应的反应液进入沉淀区，分别取得硝化液和污泥;斜板沉淀池分离取得的污泥和沉淀区取得的污泥经与碱液混合后进行发酵取得发酵液。本发明在污水处理过程中实现污泥的减量化及资源化，摆脱了因碳源短缺造成低C/N比污水处理效果低下的困境。
权利要求书
1.利用发酵污泥的A2/O - BCO改进型工艺，于A2/O反应器内，生活污水先进行厌氧反应，然后与硝化液混合进行缺氧条件下的脱氮除磷反应，再经好氧处理后，由斜板沉淀池分离，分别取得上清液和污泥;将上述上清液置于具有碳纤维的生物接触氧化池内，在好氧条件下进行短程硝化反应，硝化反应的反应液进入沉淀区，分别取得硝化液和污泥;其特征在于：斜板沉淀池分离取得的污泥和沉淀区取得的污泥经与碱液混合后进行发酵取得发酵液，所述发酵液与所述生活污水混合后进行所述厌氧反应。
2.根据权利要求1所述利用发酵污泥的A2/O - BCO改进型工艺，其特征在于所述发酵液中包含浓度为4000～6000mg/L的SCOD。
3.根据权利要求2所述利用发酵污泥的A2/O - BCO改进型工艺，其特征在于所述发酵液与所述生活污水的混合体积比为1∶20～50。
说明书
利用发酵污泥的A2/O-BCO改进型工艺
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及污泥发酵耦合短程硝化反硝化除磷强化碳源开发技术领域。
背景技术
近年来，污水脱氮除磷工艺层出不穷，但由于碳源、泥龄、硝化反硝化容量等矛盾，特别在处理低C/N污水时碳源不足问题使得同时脱氮除磷尤为困难。绝大多数污水处理厂主要考虑外加碳源或者将富含可生物降解有机物的工业废水投加到城市污水中。研究表明外加碳源的处理成本占运行管理成本的10%左右，增加了污水处理的运行费用。对于低C/N污水而言，研究经济、高效、可持续的节能降耗型污水处理工艺势在必行。
A2/O - BCO工艺采用活性污泥和生物膜相结合，充分发挥了两者的优势，实现了以反硝化除磷为主的双污泥系统。成功解决了传统工艺中各菌群间的竞争性矛盾，尤其是在低C/N条件下利于反硝化聚磷菌(DPAOs)成为优势菌，其中硝化过程提供的电子受体是影响脱氮除磷效果的重要因素。近年来，短程硝化成为研究的热点，该过程是将硝化控制在NO2--N阶段，可节约25%的供氧能耗和40%的有机碳源，但是运行效果仍受到碳源含量的限制。
随着低C/N生活污水处理难度加大以及剩余污泥处理处置问题的严峻，传统的重“水”轻“泥”的观念必须改变，将剩余污泥中有机质转化成可生物利用碳源，将消耗碳源的“消耗型”污水处理转化成利用内碳源的“生产型”处理方式。
专利ZL201410118141.3和ZL201410117536.1公开了短程硝化耦合反硝化除磷的A2 /O- 生物接触氧化工艺，都是利用组合填料较大的比表面积和较高的生物量，结合温度(25～35℃)、溶解氧(0.5～2.0 mg/L)、游离氨FA(1～5mg/L)、水力停留时间HRT(0.7～1.5h)、投加抑制剂(氯酸钾或氯酸钠，浓度1～10 mmol/L)以及浓度传感器、实时控制等调控措施，控制NH4+-N的氧化在NO2--N阶段，亚硝积累率达到80%。但是上述专利技术的脱氮除磷效率很大程度上受限于有机物浓度，尤其对于低C/N污水而言，碳源不足是污水同步脱氮除磷的瓶颈问题。
发明内容
针对当前污水处理中进水C/N低，脱氮除磷效率不稳定，污泥产量大，运行能耗高等问题，本发明提出一种利用发酵污泥的A2/O - BCO改进型工艺。
本发明技术方案是：于A2/O反应器内，生活污水先进行厌氧反应，然后与硝化液混合进行缺氧条件下的脱氮除磷反应，再经好氧处理后，由斜板沉淀池分离，分别取得上清液和污泥;将上述上清液置于具有碳纤维的生物接触氧化池内，在好氧条件下进行短程硝化反应，硝化反应的反应液进入沉淀区，分别取得硝化液和污泥;本发明的特点是：斜板沉淀池分离取得的污泥和沉淀区取得的污泥经与碱液混合后进行发酵取得发酵液，所述发酵液与所述生活污水混合后进行所述厌氧反应。
本发明将污泥发酵和短程反硝化除磷技术进行合理的耦合，不仅解决了污泥处理问题，在污水处理过程中实现污泥的减量化及资源化，同时摆脱因碳源短缺造成低C/N比污水处理效果低下的困境。
本发明与现有技术相比，具有下列优点：
1)双污泥系统解决了传统工艺中长短泥龄间矛盾，将除磷和反硝化两个独立过程耦合，实现脱氮除磷效率的同步提高。
2)短程硝化与反硝化除磷过程结合，节省碳源，减少曝气量，降低污泥产率。
3)生物接触氧化池生物量多、缩短反应时间、硝化效率高、无需反冲洗。
4)以污泥发酵液为碳源，无需外加碳源，提高系统处理效率，降低运行成本，适合低C/N污水的处理。
5)污泥发酵过程操作简单，管理方便，除了可以实现本系统剩余污泥和脱落生物膜的减量，还可以处理其他工艺的剩余污泥。
6)污泥减量和内碳源开发相结合，缓解了污泥处置问题，把污水处理和污泥资源化利用相统一。
进一步地，本发明所述发酵液中包含浓度为4000～6000mg/L的SCOD。该发酵液中的SCOD含有大量可被微生物直接利用的易降解有机物，通过与原水混合，为反硝化除磷过程提供充足的电子供体，有利于提高脱氮除磷效率。
所述发酵液与所述生活污水的混合体积比为1∶20～50，通过改变原水和发酵液的配比，可达到调节进水C/N的目的。在此基础上，建立不同进水C/N条件下的调控策略，调节厌氧、缺氧反应时间以及硝化液回流比，不断优化内碳源的转化利用特性，提高碳源的贮存和利用效率，实现深度脱氮除磷。