CN111908735A

CN111908735A - 一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂aao工艺改造方法

Info

Publication number: CN111908735A
Application number: CN202010888456.1A
Authority: CN
Inventors: 张文杰; 刘小宁; 韦愿; 金樾
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2020-11-10

Abstract

本发明公开了一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造方法。在传统AAO工艺的基础上，向缺氧反应器内添加厌氧氨氧化菌。使缺氧反应器中厌氧氨氧化菌和反硝化细菌共存，并严格控制缺氧反应器的溶解氧为0.3±1 mg/L，通过这些微生物的反应实现污水高效快速脱氮，并节约反应能耗。污水经厌氧反应器释放磷后溢流至缺氧反应器中进行脱氮，再经好氧反应器将磷去除，最后在沉淀池中沉淀后出水。沉淀后的污泥回流至厌氧反应器，好氧池中的回合液回流至缺氧反应器中，即实现基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺的改造。本发明具有良好的脱氮性能，节约了能耗，有效的解决了AAO工艺脱氮效率菌群不足和效率有限的问题。

Description

一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造方法

技术领域

本发明属于环境工程污水处理厌氧氨氧化技术领域，特别是涉及一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造方法。

背景技术

随着水污染程度的加剧和越来越严格的污水排放标准的实施，国家陆续出台治水新政，新颁“水十条”中明确要求2018年后敏感区域城镇污水处理设施全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A排放标准，因此污水处理厂对氮磷和有机污染物等去除要求也越来越高。要同时实现脱氮除磷和有机污染物去除目的，需在反应器中的空间和时间上创造厌氧、缺氧和好氧等条件。当前已经开发并应用的工艺有厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，AAO）工艺、序批式生物反应器（SBR）及其变种、氧化沟工艺、双循环两相生物处理工艺（BICT）、厌氧/缺氧和硝化（AAN）工艺等。AAO工艺可以通过不同的反应条件和操作变量实现污水中COD和氮磷的同步去除，且可以根据季节变化、排放要求和进水水质等实现多模式的灵活切换，实现水质改善及运行成本的降低，当前该工艺在国内应用较为广泛。但是， AAO工艺由于适用的方法为单纯的活性污泥法，脱氮除磷细菌难以大量富集以及分区固定，造成脱氮除磷菌群不足。因此，现有技术中的AAO工艺受系统限制使脱氮除磷效率有限。

在传统氮循环理论中认为,异养反硝化是自然界氮气生成的唯一生物过程,而新型氮循环过程厌氧氨氧化的发现改变了这一认识。厌氧氨氧化（Anammox）是指在缺氧条件下厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐（NO₂ ^-）为电子受体将氨（NH₄ ⁺）直接氧化为氮气（N₂）的生物过程。具有无需外加碳源物质、负荷高、剩余污泥产量低等优点，在污水脱氮领域具有广阔的应用前景。考虑到两种工艺的各自特点，在AAO工艺中加入厌氧氨氧化工艺，可以改造AAO工艺提高出水水质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造方法，通过厌氧氨氧化的作用降低反应能耗，提高出水水质。

具体步骤为：

设置一种AAO工艺耦合厌氧氨氧化的反应装置，接种污水处理厂的活性污泥。该装置包括进水桶、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池。厌氧反应器由底部进水，外部设有保温夹层，内设搅拌器；缺氧反应器设置有pH在线检测系统、搅拌机、加热系统；好氧反应器内设置有加热系统、搅拌器和曝气系统。其中在厌氧反应器内添加厌氧氨氧化菌，因此厌氧反应器包含厌氧氨氧化菌和反硝化菌。进水通过进水泵从厌氧反应器下部进入，经厌氧反应器搅拌器搅拌充分后，利用反应器之间的高度差将出水流入缺氧池，缺氧反应器内搅拌机持续进行搅拌，使DO控制在0.3±1 mg/L，pH在线监测系统控制反应器内的pH值，调节为7.5±1。经厌氧氨氧化和反硝化细菌反应后的污水进入好氧反应器，好氧反应器内搅拌机将持续工作将污水与微生物充分接触，鼓风机控制曝气砂头对反应器进行曝气，将DO控制在3±1 mg/L。通过好氧反应器处理后的部分水在回流泵的作用下以回流水的形式回流至厌氧反应器，在厌氧反应器的底部与进水汇合；从好氧反应器中溢流出来的水经溢流管进入沉淀池，池中设有液位控制器控制反应器内的液位高度，沉淀后污泥通过污泥回流泵泵入厌氧反应器中，沉淀达标出水排出沉淀池。控制厌氧反应器中DO < 0.1 mg/L，通过保温夹层和加热系统控制三个反应器的问对在25±1 ℃。这样即可实现一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺的改造方法。

本发明的有益效果在于：

本发明通过一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺的改造方法，具有良好的脱氮性能并解决了AAO工艺运行能耗高的问题。并且该改良方法可以保证反应器内的生物量，并使各阶段的微生物充分发挥自己的优势功能，优化了普通城镇污水处理厂的AAO工艺。

附图说明

图1 是本发明中AAO工艺耦合厌氧氨氧化的反应装置示意图。

图2是污水处理厂AAO工艺流程图。

图中标记：R1-厌氧反应器；R2-缺氧反应器；R3-好氧反应器；R4-沉淀池；1-进水桶；2-保温夹层；3-厌氧反应器进水口；4-搅拌器；5-厌氧反应器出水口；6-厌氧反应器取样口；7-缺氧反应器进水口；8-pH探头；9-在线pH监测器；10-温控器；11-加热棒；12-缺氧反应器出水口；13-好氧反应器进水口；14-曝气砂头；15-鼓风机；16-好氧反应器出水口；17-沉淀池进水口；18-沉淀池出水口；19-液位控制器；P1-进水泵；P2-污泥回流泵；P3-混合液回流泵。

具体实施方式

实施例：

为了让本发明的上述目的、特征优点更明显易懂，下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，是本发明中AAO工艺耦合厌氧氨氧化的反应装置示意图。该装置包括进水桶1、厌氧反应器R1、缺氧反应器R2、好氧反应器R3和沉淀池R4。污水经过进水泵P1进入厌氧反应器R1，厌氧反应器R1内设置有搅拌器，持续对污水和活性污泥进行搅拌，使他们充分接触进行反应将污水中的磷充分释放。厌氧反应器R1出水通过重力作用由厌氧反应器出水口5溢流进缺氧反应器进水口7中，缺氧反应器R2中设置有pH在线监测系统、搅拌机和加热系统。在缺氧反应器R2中有人为按照比例加入的厌氧氨氧化细菌，因此反应器内共存有厌氧氨氧化菌和反硝化菌进行脱氮。经脱氮后的污水由缺氧反应器出水口12以溢流至好氧反应器进水口13，好氧反应器R3中设置有曝气砂头14和鼓风机15，不断地向段反应器中进行曝气以达到除磷的效果。经脱氮除磷后的污水进入沉淀池R4进行污泥沉降，沉降后出水经沉淀池出水口18排出反应器外。好氧反应器R3中的部分混合液回流经混合液回流泵P3流至缺氧反应器R2中，沉淀后的污泥一部分排出反应器外，另一部分经污泥回流泵P2回流至厌氧反应器R1中。经上述反应即可实现基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺的改造。

所述改造的AAO工艺中，pH在线调节系统8和9通过投加酸液来调节缺氧反应器R2的pH值，使pH值保持在7.5±1，各反应器出水均靠重力作用溢流至下一阶段反应器中。搅拌器4持续对R1、R2、R3三组反应器进行搅拌，使污泥中微生物充分与污水接触，曝气系统14和15为好氧反应器R3提供溶解氧，使好氧反应器在运行期间的溶解氧控制在3±1 mg/L，厌氧反应器R1运行期间控制溶解氧< 0.1 mg/L，缺氧反应器R2运行期间的溶解氧为0.3±1 mg/L，控制三个反应器中的温度为25±1 ℃。

所述缺氧反应器R2中主要含有反硝化细菌以及添加的厌氧氨氧化菌，经厌氧反应器R1反应后的污水进入含有厌氧氨氧化菌的缺氧反应器R2，经厌氧氨氧化与反硝化的共同作用，可以更加快速高效脱氮并节约了运行能耗并能保证反应器中污泥的生物量。

本发明基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺的改造方法如图2 ：在缺氧反应器R2中添加具有脱氮功能的厌氧氨氧化菌，利用厌氧氨氧化菌和反硝化菌的作用在这一阶段内进行快速高效脱氮。本发明基于厌氧氨氧化的脱氮方法改造了AAO工艺，提高出了水水质，降低了运行使用能耗，成功的达到了基于厌氧氨氧化改造城镇污水处理厂AAO工艺的方法。

以上显示和描述了本发明的实施方式和基本原理，并非用来限定本发明的实施范围。凡是在不脱离本发明精神和范围的前提下，依本发明做出的形状或结构上的任何改变，都应落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造方法，其特征在于具体步骤为：

设置一种AAO工艺耦合厌氧氨氧化的反应装置，该装置包括进水桶、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池；厌氧反应器中设置有搅拌器，外部有保温夹层；缺氧反应器中设置有pH在线调节监测器，加热装置以及搅拌器；好氧反应器内含有曝气系统，为微生物提供充足的溶解氧以达到除磷的作用；通过各反应器之间存在的高度差将每一阶段的出水流进下一阶段反应器中；pH在线调节监测器自动添加酸液保持反应器内的pH值稳定，曝气装置为反应器提供溶解氧，搅拌器使微生物与污水充分混合；在缺氧反应器内添加厌氧氨氧化细菌，因此同时存在的微生物有反硝化细菌及厌氧氨氧化菌；在缺氧反应器R2中添加具有脱氮功能的厌氧氨氧化菌，利用厌氧氨氧化菌和反硝化菌的作用在这一阶段内进行快速高效脱氮，即实现基于厌氧氨氧化的城镇污水处理厂AAO工艺改造；

所述厌氧反应器、缺氧反应器和好氧反应器通过搅拌器将污水和微生物进行充分混合，曝气系统为好氧反应器提供溶解氧，使好氧反应器运行期间的溶解氧控制在3±1 mg/L，厌氧反应器运行期间的溶解氧小于0.1 mg/L，缺氧反应器溶解氧控制在0.3±1 mg/L；通过pH在线监测系统调节缺氧反应器pH值为7.5±1。