申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2022-03-10

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114772724B

主分类号：C02F3/30

分类号：C02F3/30;C02F3/34;C02F11/04;C12M1/00;C12M1/02;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/107;C12P7/6436;C12P7/649;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.08.09#实质审查的生效;2022.07.22#公开

摘要：污泥发酵联合PNA技术强化城市污水碳捕获及剩余污泥减量与资源化利用的工艺与装置，属于城市污水处理与污泥资源化利用领域。生活污水进入HRCS反应器的接触区进行厌氧搅拌，沉淀池回流污泥通过回流管至稳定区进行曝气，排泥进入污泥发酵罐，污泥发酵混合物作为碳源至稳定区，污泥处于“饱食‑饥饿”的选择压有利于微生物吸附和贮存有机物。沉淀池上清液进入AO自养脱氮反应器，在缺氧区通过厌氧氨氧化反应将氨氮和亚硝态氮去除、异养反硝化菌利用碳源将硝态氮去除；随后在好氧区进行PNA反应。此发明不仅能够回收生活污水中的碳源实现碳捕获及污泥减量，而且能够更好地发挥自养脱氮的作用，具有资源再生利用和节能降耗等特点。

主权项：1.污泥发酵联合PNA技术强化城市污水碳捕获的工艺，其特征在于：设置一种污泥发酵联合PNA技术强化城市污水碳捕获及剩余污泥减量与资源化利用的装置，该装置包括污水原水箱（1）、HRCS连续流反应器（2）、第一沉淀池（3）、AO自养脱氮反应器（4）、第二沉淀池（5）、污泥发酵罐（6），污水原水箱（1）设有溢流阀（1.1）、放空阀（1.2）和排水阀（1.3）；HRCS连续流反应器（2）由开孔隔板分为三个区域，沿进水方向依次为一个接触区（2.7）和两个稳定区（2.8），每个格室均设有第一搅拌器（2.1），稳定区以好氧曝气方式运行，设有第一出水阀（2.2），曝气装置和第一DO探测仪（2.3），曝气装置由第一空气压缩机（2.4）、第一气体流量计（2.5）和第一曝气盘（2.6）组成；污水原水箱由进水泵（1.4）与接触区（2.7）相连，接触区（2.7）以缺氧搅拌方式运行，出水进入第一沉淀池（3），底部污泥通过第一污泥回流泵（3.2）回流至稳定区（2.8），排泥通过排泥泵（3.1）进入污泥发酵罐（6）；AO自养脱氮反应器（4）由开孔隔板分成四个区域，沿进水方向依次为两个缺氧区（4.7）和两个好氧区（4.8），每个格室均设有第二搅拌器（4.1），好氧区（4.8）设有第二出水阀（4.3），曝气装置和第二DO探测仪（4.2），曝气装置由第二空气压缩机（4.4）、第二气体流量计（4.5）和第二曝气盘（4.6）组成；第一沉淀池（3）上清液进入AO自养脱氮反应器（4），依次经过缺氧区（4.7）和好氧区（4.8）后出水进入第二沉淀池（5），底部污泥通过第二污泥回流泵（5.1）回流至第一个缺氧区（4.7）；污泥发酵罐（6）设有第三搅拌器（6.1）、pH探测仪（6.2）和加药口（6.3），通过连续投加装置（6.4）将污泥发酵混合物投加到第一个稳定区（2.8）；A段包括HRCS连续流反应器（2）和第一沉淀池（3）；B段包括AO自养脱氮反应器（4）和第二沉淀池（5）；具体启动与调控步骤如下：1）系统启动阶段：向HRCS连续流反应器投加经污水冲洗筛选出的污泥龄为2d，有机负荷为1-4kgCOD（kgVSS·d）的高负荷活性污泥，控制污泥浓度MLSS为3000-4000mgL；向AO自养脱氮反应器投加短程硝化絮体污泥，在缺氧区投加厌氧氨氧化挂膜固定填料，使反应器内絮体污泥浓度MLSS维持在3000-4000mgL；污泥发酵罐在严格密闭条件下厌氧搅拌，启动时辅助投加污水厂剩余污泥，且系统不排泥，提高污泥浓度，当发酵罐内污泥浓度处于5000-6000mgL时，依靠系统自身剩余污泥进行发酵；2）正式运行阶段：生活污水由污水原水箱进入HRCS连续流反应器的接触区，随后进入第一沉淀池，回流污泥至稳定区的回流比R1为100％，剩余污泥排入污泥发酵罐，污泥发酵后的污泥发酵混合物回流至稳定区的回流比R2为50％；第一沉淀池上清液出水进入AO自养脱氮反应器，先后经过缺氧区和好氧区，随后进入第二沉淀池，回流污泥至缺氧区的回流比R3为100％；HRCS连续流反应器：接触区水力停留时间为20-40min，厌氧状态；稳定区水力停留时间为40-80min，溶解氧控制在1.5-2mgL，系统污泥龄控制在2-4d，污泥浓度MLSS在3000-4000mgL；AO自养脱氮反应器：缺氧区厌氧氨氧化挂膜固定填料填充比为20％-25％，水力停留时间控制在12-16h，缺氧区和好氧区水力停留时间一致，均为6-8h，污泥停留时间在50-60d，污泥浓度3000-4000mgL，好氧区溶解氧控制在1.0-2.0mgL；污泥发酵罐：采用间歇运行模式，每个周期开始通过投加氢氧化钠保持pH为9-10，每天进泥1h，排泥1h，污泥发酵混合物回流比R2为50％，投加第一沉淀池剩余污泥使污泥浓度维持在5000-6000mgL，污泥龄控制在10-20d。

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百度查询： 北京工业大学 污泥发酵联合PN/A技术强化城市污水碳捕获的工艺

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