一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法技術

本發明專利技術公開一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，屬于污水處理技術領域。該方法通過在傳統SBR中投加懸浮填料形成SBMBBR，控制有機負荷、氮磷負荷及反應器內DO值，對接種物進行分階段培養馴化，富集的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，通過同步硝化反硝化及反硝化除磷作用等途徑，實現同步脫氮除磷。本發明專利技術在全程低氧曝氣條件下于同一反應器內實現了低C/N比污水同步脫氮除磷，具有工藝簡單，運行控制簡單，污泥負荷高，占地面積小，能耗低，無需投加外碳源，脫氮除磷效果穩定等優點。對于簡化傳統脫氮除磷污水處理工藝，提高脫氮除磷效果和降低占地及能耗具有非常現實的意義，是一種具有良好應用前景的污水處理工藝。

Whole process low oxygen aeration SBMBBR synchronous nitrogen and phosphorus removal method

The invention discloses a method for synchronous nitrogen and phosphorus removal by SBMBBR in the whole process of low oxygen aeration, belonging to the technical field of sewage treatment. This method is through the formation of SBMBBR in the traditional SBR adding suspended filler, organic load, load of nitrogen and phosphorus and DO value in the reactor, a docking staged acclimation, enrichment of denitrifying phosphorus bacteria and aerobic PAOs, through simultaneous nitrification and denitrification and denitrifying phosphorus removal effect and other ways to achieve synchronization nitrogen and phosphorus removal. The present invention in the whole aeration conditions in the same reactor to achieve sewage of low C/N ratio of nitrogen and phosphorus removal, which has the advantages of simple process, simple operation control, high sludge load, small area, low energy consumption, without adding external carbon source, has the advantages of stable removal effect of nitrogen and phosphorus etc.. It is very practical significance to simplify the traditional wastewater treatment process of nitrogen and phosphorus removal, to improve the effect of nitrogen and phosphorus removal and to reduce the occupation of land and energy consumption. It is a sewage treatment process with good prospects.

【技術實現步驟摘要】
一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法
本專利技術屬于污水處理
，涉及一種氮、磷含量較高、低C/N比污水同步脫氮除磷方法，尤其涉及一種全程低曝氣條件下利用序批式移動床生物膜反應器(SequencingBatchMovingBedBiofilmReactor，SBMBBR)，通過同步硝化反硝化作用和反硝化除磷進行同步脫氮除磷的污水處理方法。
技術介紹
在造紙、生化制藥、發酵和食品等工業生產中，會產生大量氮、磷含量較高，且低C/N比的污水。目前由于同步生物脫氮除磷工藝中，脫氮和除磷存在碳源競爭和污泥齡矛盾等問題，污水中脫氮除磷較難同時獲得理想的效果。這一問題在污水中氮、磷含量較高，C/N比低的情況下尤為突出。污水處理脫氮除磷效果欠佳，導致出水中氮磷指標常常不能達標排放，造成了較為嚴重水體富營養現象，這使得污水同步生物脫氮除磷，尤其是低C/N比污水同步生物脫氮除磷成為國內外水處理行業的研究熱點。同時，能源問題和土地問題日趨緊張，使得人們對低耗高效的污水脫氮除磷處理技術的需求日益迫切。根據傳統的生物脫氮與除磷機理，生物脫氮除磷工藝的主要過程都包括厭氧、缺氧和好氧過程，通過這三個過程的組合和優化進而實現高效脫氮除磷的目的。目前采用較多的傳統工藝主要有A2/O，氧化溝、SBR及其改良工藝。這些工藝均存在工藝過程控制復雜，能耗高、對污水碳源要求高等不足，對于由于氮磷含量較高而導致的污水C/N低時存在不適用的問題。20世紀80年代，研究人員發現缺氧條件下的磷去除現象，進一步研究發現厭氧-缺氧交替條件下有利于強化富集反硝化除磷的微生物(反硝化聚磷菌DPB)。反硝化除磷與傳統好氧除磷具有相似的除磷機理，主要區別在于吸磷過程中所利用的電子受體不同，分別為硝酸鹽(亞硝酸鹽)和氧氣。另外，在反硝化除磷過程中，胞內物質PHA即作為反硝化脫氮的碳源，同時又作為過量吸磷的碳源，達到了“一碳兩用”的目的，因此可以降低碳源需求量，同時還可以降低曝氣量，減少污泥排放量。目前反硝化除磷工藝大多采用活性污泥法，如單污泥工藝(A2/O，UCT，MUCT、SCFS、SBR等)和雙污泥工藝(A2N、Dephanox、A2N/SBR等)。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺點與不足，本專利技術的目的在于提供一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法。本專利技術在全程低氧曝氣條件下于同一反應器內實現了低C/N比污水同步脫氮除磷，具有工藝簡單，運行控制簡單，污泥負荷高，占地面積小，能耗低，無需投加外碳源，脫氮除磷效果穩定等優點，尤其適用于氮、磷含量較高、低C/N比污水的同步脫氮除磷。本專利技術提供一種富集反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌的全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，實現高氮磷污水的同步脫氮除磷，為了克服現有污水脫氮除磷工藝存在的工藝復雜、碳源需求高、脫氮和除磷不能在同一反應器及條件下良好共存等問題。本方法在同一反應器內實現脫氮除磷及除碳，工藝流程簡單，低氧曝氣節約了能源，降低了運行費用，降低了污泥產量。同時具有容積負荷高，占地小，運行控制簡單等優點。該方法結合了同時硝化反硝化、反硝化除磷和好氧除磷系統的優點，可在低能耗條件下實現對高氮磷污水的高效穩定處理，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級A排放標準。本專利技術的目的通過下述技術方案實現：一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，首先對反應器內接種物進行馴化培養，通過控制系統有機負荷及反應器內DO溶度，富集反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，在同一反應器內實現有機物的降解及脫氮除磷，全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷工藝所用到的裝置如圖1。包括如下步驟：通過在傳統SBR中投加懸浮填料形成序批式移動床生物膜反應器(SBMBBR)，控制有機負荷、氮磷負荷及反應器內DO值，對接種物進行分階段培養馴化，富集的反硝化聚磷菌(DPB)和好氧聚磷菌(PAO)，通過同步硝化反硝化及反硝化除磷作用等途徑，實現同步脫氮除磷。一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，具體包括如下步驟：1.系統啟動1.1將取自普通城市污水處理廠二沉池的活性污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥作為接種物，將活性污泥接種至反應器，使得接種后反應器污泥濃度維持在適宜范圍；1.2反應器內采用聚氨酯海綿填料作為生物膜載體；1.3反應器內設置機械攪拌及曝氣裝置，通過氣體轉子流量計調節曝氣量，使得反應器內DO值符合該馴化階段DO要求，通過攪拌和曝氣，使得反應器內載體填料剛好處于懸浮流化狀態；1.4馴化采取逐步提高進水負荷，同時逐步降低反應器內DO值的方式培養馴化，采用兩段式馴化方式來富集反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，提高氮磷去除率；具體馴化程序分為三個階段，每個階段持續7～15d；優選為7d；1.5第一階段：掛膜階段：控制DO值為2.0～2.5mg/L，適當降低攪拌轉速至40～50r/min，以利于載體掛膜；1.6第二階段：好氧除磷菌富集階段：控制DO值為1.0～2.0mg/L，利用載體填料生物膜表面積內部的DO濃度梯度，在填料生物膜表面及內部分別形成好氧及厭氧微環境，形成有利于好氧聚磷菌富集的條件，富集好氧聚磷菌；1.7第三階段：反硝化聚磷菌富集、同步硝化反硝化作用強化階段：控制DO值為0.5～1.0mg/L，利用載體填料生物膜表面積內部的DO濃度梯度，在填料表面及內部分別形成兼氧及厭氧微環境，形成有利于反硝化聚磷菌富集的條件，富集反硝化聚磷菌，強化同步硝化反硝化作用；1.8控制反應體系pH值為7.0～7.5，水力停留時間13.3h～16.0h；2.系統運行經過前期培養馴化過程，系統內污泥濃度達到4000～5000mg/L，有機物、氮磷去除率達到85％以上，馴化基本完成，進入運行階段；系統運行程序為：進水5～10min，進水完成后進入反應階段，啟動曝氣和攪拌，控制攪拌速度及曝氣量，使得系統DO值為0.5～1.0mg/L，填料在反應器內剛好形成懸浮流化狀態，反應階段持續時間為6～6.5h；反應結束后停止曝氣和攪拌，靜置沉淀45～60min后排水10～20min，排水比為50～60％，排水完成后進入下一周期進水階段，每個反應周期為7～8h；調整系統有機負荷，氮磷負荷，使得COD，總磷和總氮去除率穩定在90％以上，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級A排放標準。步驟1.1中，所述的活性污泥的濃度為3000～4000mg/L。所述的反應器為批式移動床生物膜反應器(SBMBBR)。步驟1.2中，所述的聚氨酯海綿填料是規格為5mm～10mm立方體，填充比為35～55％；優選為5mm～10mm立方體，填充比為45～50％，更優選為5mm立方體，填充比為45～50％。步驟1.3中，所述的DO值詳見步驟1.5、1.6和1.7。曝氣量視具體情況而定，以控制反應結束前系統內DO值為目標。步驟1.4中，所述的三階段有機負荷分別為0.6、0.8和1.0kgCOD/(kgMLSS·d)，進水水質為含磷有機工業污水或人工配置的培養液，調整C：N：P約為100：10：3，運行階段COD，TN和TP分別約為1000mg/L、100mg/L和30mg/L，形成高氮磷，低C/N比和低C/P比的特征水質。本專利技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，其特征在于包括如下步驟：通過在傳統SBR中投加懸浮填料形成SBMBBR，控制有機負荷、氮磷負荷及反應器內DO值，對接種物進行分階段培養馴化，富集的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，通過同步硝化反硝化及反硝化除磷作用，實現同步脫氮除磷。

【技術特征摘要】
1.一種全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，其特征在于包括如下步驟：通過在傳統SBR中投加懸浮填料形成SBMBBR，控制有機負荷、氮磷負荷及反應器內DO值，對接種物進行分階段培養馴化，富集的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，通過同步硝化反硝化及反硝化除磷作用，實現同步脫氮除磷。2.根據權利要求1所述的全程低氧曝氣SBMBBR同步脫氮除磷方法，其特征在于：具體包括如下步驟：（1）系統啟動1.1將取自普通城市污水處理廠二沉池的活性污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥作為接種物，將活性污泥接種至反應器，使得接種后反應器污泥濃度維持在適宜范圍；1.2反應器內采用聚氨酯海綿填料作為生物膜載體；1.3反應器內設置機械攪拌及曝氣裝置，通過氣體轉子流量計調節曝氣量，使得反應器內DO值符合該馴化階段DO要求，通過攪拌和曝氣，使得反應器內載體填料剛好處于懸浮流化狀態；1.4馴化采取逐步提高進水負荷，同時逐步降低反應器內DO值的方式培養馴化，采用兩段式馴化方式來富集反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，提高氮磷去除率；具體馴化程序分為三個階段，每個階段持續7～15d；1.5第一階段：掛膜階段：控制DO值為2.0～2.5mg/L，適當降低攪拌轉速至40～50r/min，以利于載體掛膜；1.6第二階段：好氧除磷菌富集階段：控制DO值為1.0～2.0mg/L，利用載體填料生物膜表面積內部的DO濃度梯度，在填料生物膜表面及內部分別形成好氧及厭氧微環境，形成有利于好氧聚磷菌富集的條件，富集好氧聚磷菌；1.7第三階段：反硝化聚磷菌富集、同步硝化反硝化作用強化階段：控制DO值為0.5～1.0mg/L，利用載體填料生物膜表面積內部的DO濃度梯度，在填料表面及內部分別形成兼氧及厭氧微環境，形成有利于反硝化聚磷菌富集的條件，富集反硝化聚磷菌，強化同步硝化反硝化作用；1.8控制反應體系pH值為7.0～7.5，水力停留時間13.3h～16.0h；（2）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張朝升，曹建平，榮宏偉，趙麗敏，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44