本技术涉及城市污水处理和污泥生化处理技术,提出了一种通过分段投加污泥发酵混合物来增强SPNAD系统脱氮效果的方法与装置。该装置由原水水箱、SPNAD-SBR反应器和污泥发酵系统组成,旨在提高脱氮效率,优化污水处理过程。
背景技术
目前,城市污水处理厂面临着两大难题,一是碳源不足、能耗高、效率低的问题;二是剩余污泥产量大,处理处置难度大的问题。如何开发新工艺、有效解决城市污水处理中碳源不足和剩余污泥产量大、处理处置难度大的问题,是当今研究的热点问题。
厌氧氨氧化作为一种新型自养脱氮工艺,在缺氧下可以将氨氮与亚硝态氮直接转化为氮气,符合低碳节能的要求。与部分短程硝化即将氨氮部分转化为亚硝态氮,结合的短程硝化厌氧氨氧化工艺PN/A具有节约60%的曝气能耗和100%碳源的优势。现如今维持短程硝化稳定的方法主要有低DO控制,升高温度,低污泥龄、投加抑制物等,但是这些方法都无法完全抑制亚硝酸盐氧化菌NOB的活性,故经过PN/A工艺处理过程产生副产物硝态氮有可能会使得出水不达标。因此将PN/A与反硝化脱氮技术进行耦合,发挥各自工艺的优势,可以进一步推动新型技术在主流污水处理厂中的应用。当然也面临很多挑战,如短程硝化的实现以及反硝化所需要的碳源来源等。
研究表明,剩余污泥中含有丰富的有机质,通过厌氧发酵技术定向产酸,可以直接作为生物脱氮工艺的补充碳源,解决城市生活污水脱氮过程中所面临的碳源缺乏的难题。除此之外,还有研究表明,投加污泥发酵混合物还能够快速的实现短程硝化并维持稳定。
通过分段投加污泥发酵混合物强化一体化SPNAD系统深度脱氮的方法与装置,以剩余污泥和低C/N的城市生活污水为研究对象,利用污泥发酵混合物对AOB和NOB的抑制作用不同,对NOB抑制更强实现部分短程硝化,在缺氧段利用剩余污泥发酵产生的碳源实现反硝化,同时利用厌氧氨氧化实现深度的脱氮。既节省外加碳源的成本,提高了脱氮效率,又可以实现污泥的无害化处理和资源化利用。
实现思路