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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：一种短程硝化同步生物除磷接厌氧氨氧化耦合反硝化联合处理垃圾渗滤液和市政污水的工艺，属于污水生物处理领域。市政污水进入短程硝化同步生物除磷‑SBR后先进行厌氧搅拌，聚磷菌PAOs捕碳并合成内碳源PHAs储存于胞内；随后在低氧曝气下运行，氨氧化菌AOB进行短程硝化作用将NH4+‑N转化为NO2‑‑N，PAOs分解PHAs完成吸磷反应、糖原的合成。通过在线实时监测和反馈系统，根据中间水箱的NO2‑‑N的浓度灵活调控进入UASB反应器内早中期垃圾渗滤液比例，既为颗粒态厌氧氨氧化菌AnAOB提供NH4+‑N底物，又为絮体反硝化菌提供COD，依靠AnAOB与反硝化菌的耦合作用实现深度脱氮、固定碳足迹。该工艺具有灵活简便、资源最大化、减碳排放、节省成本等的优势。

主权项：1.一种短程硝化同步生物除磷接厌氧氨氧化耦合反硝化联合处理垃圾渗滤液和市政污水的工艺，其特征为：该工艺所用装置包括市政污水水箱1、短程硝化同步生物除磷-SBR2、中间水箱Ι3、早中期垃圾渗滤液水箱Ⅱ4和厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB5；市政污水水箱1设有蠕动泵Ι1.1、市政污水水箱出水口1.2；短程硝化同步生物除磷-SBR2设有曝气泵2.1、转子流量计2.2、曝气盘2.3、曝气砂头2.4、计算机2.5、pH传感器2.6、DO传感器2.7、搅拌装置2.8、排水阀2.9、SBR进水口2.10、SBR出水口2.11、排泥阀2.12、溢流阀2.13、NH4+-N传感器Ι2.14、NO2--N传感器Ι2.15、NO3--N传感器Ι2.16、PLC控制箱2.17；中间水箱Ι3设有蠕动泵Ⅱ3.1、中间水箱进水口3.2、中间水箱出水口3.3；早中期垃圾渗滤液水箱Ⅱ4设有蠕动泵Ⅲ4.1、渗滤液水箱进水口4.2、渗滤液水箱出水口4.3；厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB5设有温度控制器5.1、U型出水管5.2、集气口5.3、取泥口及取样口5.4、三通阀5.5、NH4+-N传感器Ⅱ5.6、NO2--N传感器Ⅱ5.7、NO3--N传感器Ⅱ5.8、线束连接器5.9；市政污水水箱出水口1.2通过蠕动泵Ι1.1与SBR进水口2.10相连，空气依次通过曝气泵2.1、转子流量计2.2、曝气盘2.3、曝气砂头2.4进入短程硝化同步生物除磷-SBR2；SBR出水口2.11通过排水阀2.9与中间水箱进水口3.2相连；由蠕动泵Ⅱ3.1、蠕动泵Ⅲ4.1分别将中间水箱Ι3中的市政污水出水和早中期垃圾渗滤液水箱Ⅱ4内的渗滤液共同并入厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB5；厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB5通过U型出水管5.2出水，反应产生的氮气由集气口5.3而排至空气中；pH传感器2.6、DO传感器2.7、NH4+-N传感器Ι2.14、NO2--N传感器Ι2.15、NO3--N传感器Ι2.16、温度传感器5.1、NH4+-N传感器Ⅱ5.6、NO2--N传感器Ⅱ5.7、NO3--N传感器Ⅱ5.8将采集的信号传输至PLC控制箱2.17，再实时反馈给计算机2.5；包括如下过程：系统的启动：（1）短程硝化同步生物除磷-SBR的启动：接种短程硝化絮体污泥，控制污泥质量浓度为3500-4000mgL、SRT为8-11d，通过调节气体流量计曝气量在0.3-0.5Lmin，在线实时监测控制好氧段DO维持在0.8-1.5mgL、pH为6.5-8；每天设置3-4周期，每个周期厌氧1.5-2h，并设定排水比为50-70%；在上述条件下运行反应器，当其出水亚硝积累率大于等于90%，磷去除率大于等于85%时，认为短程硝化同步生物除磷-SBR启动成功；（2）厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB的启动：接种厌氧氨氧化颗粒污泥，平均粒径为0.2-0.4mm；控制污泥质量浓度为6000-8000mgL，HRT为4-6h；用质量浓度为30mgLNH4Cl、40mgLNaNO2作为模拟废水进入UASB反应器以富集培养厌氧氨氧化菌；控制维持反应器内温度在32±2℃，调节pH为7-8；当反应器出水NO2--N、NH4+-N质量浓度均小于5mgL时，认为厌氧氨氧化耦合反硝化-UASB启动成功；系统启动后的运行：打开蠕动泵Ι，使市政污水泵入短程硝化同步生物除磷-SBR中，以厌氧好氧的方式运行，每周期包括完整的进水、厌氧搅拌、曝气搅拌、沉淀、排水和闲置，每天运行3-4个周期；其中厌氧搅拌1.5-2h，在厌氧段利用原水中COD反硝化掉上周期剩余的NOx--N，同时PAOs进行释磷及内碳源的储存；厌氧末开启曝气泵，调节气体流量计曝气量在0.3-0.5Lmin，在线实时监测控制好氧段DO维持在0.8-1.5mgL、pH为6.5-8，好氧段内主要进行短程硝化、好氧吸磷、同步硝化反硝化反应；设定好氧时间为2-5h，在线监测反应器出水NO2--N=15-30mgL、NH4+-N≤5mgL时停止曝气；好氧末搅拌停止后，先静置沉淀30-40min，再开启排水阀将出水排至中间水箱，排水比为50-70%，每天在任意一个周期的好氧末排泥以维持污泥龄为8-11d；打开蠕动泵Ⅱ、蠕动泵Ⅲ分别使中间水箱的污水和早中期垃圾渗滤液水箱的渗滤液共同泵入UASB反应器的底部，运行过程中不主动排泥，维持HRT为4-6h，运行时间为24h；控制反应器内温度、pH维持在32±2℃、7-8，且根据中间水箱Ι的NO2--N质量浓度调控垃圾渗滤液的进水量，保证混合水质的NH4+-N=10-25mgL，COD=50-60mgL；使其经过厌氧氨氧化和反硝化耦合作用，最终出水TIN小于等于10mgL。

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