污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210572728.2	申请日：	2012.12.25
公开号：	CN103086511A	公开日：	2013.05.08
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	著录事项变更IPC(主分类):C02F 3/30变更事项:发明人变更前:彭永臻吴程程王淑莹张树军张亮操沈彬杜睿变更后:彭永臻李力贾立敏史彦伟吴程程王淑莹张树军张亮操沈彬杜睿\|\|\|专利权的转移IPC(主分类):C02F 3/30登记生效日:20160526变更事项:专利权人变更前权利人:北京工业大学变更后权利人:北控水务（中国）投资有限公司变更事项:地址变更前权利人:100124 北京市朝阳区平乐园100号变更后权利人:100124 北京市朝阳区百子湾东里101号楼\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C02F 3/30申请日:20121225\|\|\|公开
IPC分类号：	C02F3/30; C02F3/34	主分类号：	C02F3/30
申请人：	北京工业大学
发明人：	彭永臻; 吴程程; 王淑莹; 张树军; 张亮; 操沈彬; 杜睿
地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
优先权：
专利代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司 11203	代理人：	刘萍
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内容摘要

本发明公开了一种污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法，涉及城市污水强化脱氮除磷工艺和污泥发酵技术的耦合控制技术，属于城市污水处理及污泥生化处理领域。本发明利用序批式反应器，将污泥发酵作用与城市污水的脱氮和除磷过程作用耦合在同一体系中，使得污泥发酵产生的易降解碳源可以及时被聚磷菌和反硝化细菌消耗，强化了低C/N比城市污水的脱氮效果，避免了发酵过程中因产物积累而导致发酵反应速率减缓的问题，同时实现初沉污泥的初步稳定。该工艺适用于低C/N比、C/P比城市污水的强化脱氮除磷和污泥的初步减量和稳定。具有节省碳源，提高脱氮效率，并且具有设备简单、运行灵活、脱氮效率高等优点。

权利要求书

权利要求书污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法，其装置包括顺次连接的原水水箱（1）、序批式反应器SBR1（3）、中间水箱（4）、序批式反应器SBR2（6）及污泥贮存箱（7）；原水水箱（1）通过进水泵（2）与序批式反应器SBR1（3）相连，序批式反应器SBR1通过管路与中间水箱（4）相连，中间水箱（4）通过中间水泵（5）与序批式反应器SBR2（6）相连；中间水泵（5）同时连接进气管路；污泥贮存箱（7）通过加泥泵（8）与序批式反应器SBR2（6）相连；序批式反应器SBR1（3）内的曝气头与空气压缩机（10）相连；序批式反应器SBR1（3）安装第一搅拌器（11）和第一温度控制装置（19）；序批式反应器SBR2（6）中安装第二搅拌器（12）和第二温度控制装置（20）；序批式反应器SBR1（3）中安装DO在线测定仪（13）、第一pH在线测定仪（14）；序批式反应器SBR2（6）中安装ORP在线测定仪（15）和第二pH在线测定仪（16）；另外设置与计算机（18）相连的过程控制器（17）用以接收上述DO在线测定仪（13）、第一pH在线测定仪（14）、ORP在线测定仪（15）、第二pH在线测定仪（16）的信号，同时，计算机（18）通过过程控制器（17）与空气压缩机（10）、第一搅拌器（11）和第二搅拌器（12）连接；
其特征在于包括以下步骤：
序批式反应器SBR1（3）每周期依次经历进水、缺氧搅拌、进水、厌氧搅拌、曝气、沉淀、排水7个过程；
Ⅰ进水设定进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制；系统启动后，原水水箱（1）中的污水通过进水泵（2）进入到序批式反应器SBR1（3），进水的同时开启第一搅拌器（11）；
Ⅱ缺氧进水完毕后进入缺氧时段，反应器内上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源进行反硝化作用，去除总氮；设定反硝化时间为30分钟；
Ⅲ进水设定第二次进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制，原水水箱（1）中的污水通过进水泵（2）进入到序批式反应器SBR1（3）；
Ⅳ厌氧厌氧状态，聚磷菌利用第二次进水中的碳源进行厌氧释磷所用，时间设定为30~60分钟；
Ⅴ曝气开启空气压缩机（10），向序批式反应器SBR1提供氧气，将进水中的氨氮转化为氧化态氮NOx‑；根据在线监测DO和pH，当①dpH/dt≥0且t≥2h或②d DO/dt＞1且t≥2h出现时，通过过程控制器（17）的输出信号A控制空气压缩机（10）和第一搅拌器（11）停止，曝气结束；
Ⅵ沉淀设定沉淀时间为10‑30分钟，沉淀阶段完成泥水分离；
Ⅶ排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制；出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱（4）；
序批式反应器SBR2（6）在交替厌氧‑缺氧‑限氧环境下运行，以初沉污泥和剩余污泥的混合污泥为发酵底物，初沉泥/剩余泥干重之比在0~2之间；序批式反应器SBR2（6）每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程；
Ⅰ厌氧启动第二搅拌器（12），厌氧发酵开始，发酵时间设置为9‑20小时；
Ⅱ进水设定进水时间为反应器有效容积的1/2，通过时控开关进行控制；中间水箱（4）中的硝化液通过中间水泵（5）进入到序批式反应器SBR2（6）；
Ⅲ缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx‑还原成氮气，同时聚磷菌以NOx‑作为电子受体进行反硝化吸磷；反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行；根据在线监测pH和ORP，当①dpH/dt≤0且t≥30分钟或②d ORP/dt≤‑50且t≥30分钟出现时，关闭第二搅拌器（12），缺氧搅拌时段结束；
Ⅳ好氧开启进气阀和中间水泵（5），将空气打入序批式反应器SBR2（6）；时间设置为30分钟，控制溶解氧DO为0.4‑0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD；
Ⅴ沉淀设定沉淀时间为1‑2小时，沉淀阶段完成泥水分离；
Ⅵ排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制；出水阀门打开，上清液经出水管路（9）排出；
Ⅶ换泥开启第二搅拌器（12），待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2（6）排出污泥；排泥体积设为序批式反应器SBR2（6）有效容积的1/20；排泥结束后，开启加泥泵（8），污泥从污泥贮存箱（7）进入序批式反应器SBR2（6），设定加泥体积与排泥体积相同。

说明书

说明书污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法
技术领域
本发明涉及城市污水强化脱氮除磷工艺和污泥发酵技术的耦合控制技术，属于城市污水处理及污泥生化处理领域。该工艺适用于低C/N比、C/P比城市污水的强化脱氮除磷和污泥的初步减量和稳定。
背景技术
我国在2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918‑2002）中要求所有排污单位出水水质为COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L，总磷小于0.5mg/L（一级A标准）。十一五期间COD排放得到有效控制，但氮、磷排放远超受纳水体的环境容量问题不容忽视。为到达日益严格的排放标准，降低运行成本，许多污水厂面临工艺的优化运行或升级改造问题。
生物脱氮过程中，异养反硝化菌需要利用有机物作为电子供体还原氧化态氮，包括硝态氮和亚硝态氮。然而，城市污水处理目前普遍存在进水C/N低，碳源不充足的问题，导致出水TN难以达标。通过投加甲醇等外碳源可以达到良好出水效果，但费用颇大，同时有增大剩余污泥产量、打破污水处理厂原有碳平衡、增加CO2等温室气体的排放等问题。生物除磷也需要优质碳源，由于进水碳源的限制，污水处理厂一般采用后续混凝沉淀，往二沉池出水中投加混凝剂以达到把液相中的磷转移到固相的目的。虽然取得良好除磷效果，但不可避免地带来处理成本提高、化学沉淀污泥量大等问题。这部分污泥则加剧了污水厂的污泥处理困境，如何经济有效地处理和处置污泥也是众多污水处理厂面临的难题。
而进行污泥发酵，可以起到有效减量和稳定污泥的作用。如在发酵过程中避免产甲烷作用的发生，使污泥中的大分子有机颗粒向挥发性脂肪酸等小分子转化，并为反硝化菌和除磷菌所利用，则可缓解低C/N、C/P比城市污水的碳源不足问题，提高系统的脱氮除磷效果。该方法相比传统工艺可以节省外加碳源和絮凝药剂，降低处理成本和运行费用，并同时进行污泥的初步减量和稳定，是符合可持续发展规律的工艺，有较大实际意义，应用市场广阔。
传统的污泥发酵和碳源提取技术一般为发酵‑淘洗工艺，即污泥在发酵池内水解酸化产生挥发性脂肪酸等可利用有机物，且利用进水淘洗发酵池内的发酵产物，随后淘洗液被打入生物反应区用以增强脱氮除磷效果。在实际实际工程中，如果利用发酵‑淘洗工艺开发污泥内复合碳源，存在一些劣势：1) 由于污泥的吸附作用，发酵产生的 VFA 很难被淘洗出来，且要想较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水量，且淘洗效率较低，泥水分离困难；2) 在完全厌氧的反应器中很难避免产甲烷反应发生，且颗粒物质水解是污泥厌氧发酵的限速步骤，因此发酵产物被产甲烷菌大量消耗；3) 为达到较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水用量，必然产生较大的上升流速，带出很多颗粒物质，增加了后续处理单元的固体负荷。
初沉发酵强化城市污水脱氮除磷的方法是一种新型的碳源开发‑利用工艺。具有如下优点：1) 由于NOx‑‑N的存在，避免了产甲烷反应的发生，防止了发酵产物被产甲烷菌消耗；2) 发酵产物产生后随即被周围的反硝化细菌就地利用，刺激污泥发酵产生更多可利用碳源；3) 反硝化反应产生碱度，能使反应器保持在中性或偏碱性的条件下运行，随反硝化进行pH上升到8左右，避免了常规发酵中的系统酸化问题；4)利用反硝化聚磷菌，将脱氮与除磷耦合在污泥发酵系统中，达到“一碳两用”、相互促进的作用；5)省略传统工艺中的淘洗步骤，工艺主体仅需两个SBR反应器，运行简单易操作，可推广性强。
发明内容
本发明利用序批式反应器，将污泥发酵作用与城市污水的脱氮和除磷过程作用耦合在同一体系中，使得污泥发酵产生的易降解碳源可以及时被聚磷菌和反硝化细菌消耗，强化了低C/N比城市污水的脱氮效果，避免了发酵过程中因产物积累而导致发酵反应速率减缓的问题，同时实现初沉污泥的初步稳定。
本发明通过以下技术方案来实现：
污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法，其特征在于是处理低C/N比、低C/P比城市污水并使污泥得到初步稳定的方法，其装置包括顺次连接的原水水箱、序批式反应器SBR1、中间水箱、序批式反应器SBR2及污泥贮存箱。原水水箱通过进水泵与序批式反应器SBR1相连，序批式反应器SBR1通过出水管路与中间水箱相连，中间水箱通过中间水泵与序批式反应器SBR2相连。中间水泵同时连接进气管路。污泥贮存箱通过加泥泵与序批式反应器SBR2相连。序批式反应器SBR1内的曝气头与空气压缩机相连。序批式反应器SBR1安装第一搅拌器和第一温度控制装置；序批式反应器SBR2中安装第二搅拌器和第二温度控制装置。序批式反应器SBR1中安装DO在线测定仪、第一pH在线测定仪；序批式反应器SBR2中安装ORP在线测定仪和第二pH在线测定仪。另外设置与计算机相连的过程控制器用以接收上述DO在线测定仪、第一pH在线测定仪、ORP在线测定仪、第二pH在线测定仪的信号，同时，计算机通过过程控制器与空气压缩机、第一搅拌器和第二搅拌器连接。
污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的装置实现控制的方法，其特征在于包括以下步骤：
序批式反应器SBR1处理低C/N比、低C/P比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧搅拌、进水、厌氧搅拌、曝气、沉淀、排水7个过程。
Ⅰ进水设定进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌器。
Ⅱ缺氧进水完毕后进入缺氧时段，反应器内上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源进行反硝化作用，去除总氮。设定反硝化时间为30分钟。
Ⅲ进水设定第二次进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1。
Ⅳ厌氧厌氧状态，聚磷菌利用第二次进水中的碳源进行厌氧释磷所用，时间设定为30~60分钟。
Ⅴ曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，将进水中的氨氮转化为氧化态氮NOx‑；根据在线监测DO和pH，当①dpH/dt≥0且t≥2h或②d DO/dt＞1且t≥2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空气压缩机和第一搅拌器停止，曝气结束。
Ⅵ沉淀设定沉淀时间为10‑30分钟，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅶ排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。
序批式反应器SBR2在交替厌氧‑缺氧‑限氧环境下运行，以初沉污泥和剩余污泥的混合污泥为发酵底物，可以同步进行污泥发酵及反硝化脱氮、除磷过程。初沉泥/剩余泥干重之比在0~2之间。序批式反应器SBR2每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。
Ⅰ厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，发酵时间设置为9‑20小时。
Ⅱ进水设定进水时间为反应器有效容积的1/2，通过时控开关进行控制。中间水箱中的硝化液通过中间水泵进入到序批式反应器SBR2。
Ⅲ缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx‑还原成氮气，同时聚磷菌以NOx‑作为电子受体进行反硝化吸磷。反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当①dpH/dt≤0且t≥30分钟或②d ORP/dt≤‑50且t≥30分钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。
Ⅳ好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4‑0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。
Ⅴ沉淀设定沉淀时间为1‑2小时，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅵ排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。
Ⅶ换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。
与传统的污泥发酵‑碳源提取、利用技术相比，该发明具有如下优点：
1）在序批式反应器SBR1中采用分段进水技术，强化厌氧释磷过程，为后续充分吸磷打下基础；在序批式反应器SBR2中厌氧‑缺氧‑好氧循环为生物除磷提供完整途径，出水总磷含量低。
2）硝化细菌在在序批式反应器SBR1中得到富集，硝化速率比常规系统快，氨氮去除效果好；在在序批式反应器SBR1中后续缺氧、好氧过程有效抑制发酵过程中的氨氮过量释放，并提供氨氮去除途径，出水氨氮浓度低。
3）将污泥发酵体系与城市污水反硝化脱氮及除磷耦合在同一系统中，聚磷菌和反硝化菌原位利用发酵产物作为碳源，能及时解除污泥发酵过程的产物抑制，产甲烷菌的活性受到抑制，发酵产生的碳源能够为反硝化脱氮氮和聚磷菌高效利用。
4）采用序批式反应器，工艺的各个时段可以根据实际情况灵活调整，操作简便，可控性强。发明的主体实验装置无须过多回流设计，大大节省能耗和建设、管理费用。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图
图中：1——原水水箱；2——进水泵；3——序批式反应器SBR1；4——中间水箱；5——中间进水泵；6——序批式反应器SBR2；7——污泥贮存箱；8——加泥泵；9——出水管路；10——空气压缩机；11——第一搅拌器；12——第二搅拌器；13——DO在线测定仪；14——第一pH在线测定仪；15——ORP在线测定仪；16——第二 pH在线测定仪；17——过程控制器；18——计算机；19——第一温度控制装置；20——第二温度控制装置。
具体实施方式
结合附图和实例对本申请专利进一步的说明：如图1所示，本发明包括顺次连接的原水水箱、序批式反应器SBR1、中间水箱、序批式反应器SBR2及污泥贮存箱。其中原水水箱的有效体积为50L，箱体由有机塑料制成；序批式反应器SBR1和序批式反应器SBR2的有效体积为10L，为圆柱形有机玻璃柱体；中间水箱和污泥贮存箱的有效体积为15L，箱体由有机塑料制成。
其装置包括顺次连接的原水水箱1、序批式反应器SBR13、中间水箱4、序批式反应器SBR26及污泥贮存箱7；原水水箱1通过进水泵2与序批式反应器SBR13相连，序批式反应器SBR1通过管路与中间水箱4相连，中间水箱4通过中间水泵5与序批式反应器SBR26相连；中间水泵5同时连接进气管路；污泥贮存箱7通过加泥泵8与序批式反应器SBR26相连；序批式反应器SBR13内的曝气头与空气压缩机10相连；序批式反应器SBR 13安装第一搅拌器11和第一温度控制装置19；序批式反应器SBR26中安装第二搅拌器12和第二温度控制装置20；序批式反应器SBR13中安装DO在线测定仪13、第一pH在线测定仪14；序批式反应器SBR26中安装ORP在线测定仪15和第二pH在线测定仪16；另外设置与计算机18相连的过程控制器17用以接收上述DO在线测定仪13、第一pH在线测定仪14、ORP在线测定仪15、第二pH在线测定仪16的信号，同时，计算机18通过过程控制器17与空气压缩机10、第一搅拌器11和第二搅拌器12连接；
具体实施例使用的城市生活污水取自北京市某家属区的化粪池，其典型的氨氮浓度值在65~80mg/L，磷酸盐浓度为5.3~7.7mg/L，COD为220~270mg/L，其C/N<4，C/P<45，自身碳源不足以充分脱除原水中的总氮和总磷。序批式反应器SBR1的接种污泥取自某中试SBR的剩余污泥，该污泥脱氮效果良好，且具有一定短程硝化能力，运行中序批式硝化反应器SBR1的MLSS为3000~4000mg/L。序批式反应器SBR2的接种泥取自取自北京某污水厂初沉污泥重力浓缩池后的压力管道，为典型的初沉污泥，浓度10kgMLSS/m3，挥发性污泥浓度MLVSS与污泥浓度MLSS的比值在0.55～0.60之间。污泥贮存箱中是上述初沉污泥和剩余污泥的混合泥，初沉泥/剩余泥干重之比在0~2之间,污泥浓度MLSS为8000~10000mg/L。序批式反应器SBR1和序批式反应器SBR2有效容积均为10L，每周期进水5L，反应温度控制在26℃。具体过程如下：
实施例一：
序批式反应器SBR1处理低C/N比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧、进水、厌氧、曝气、沉淀、排水7个过程。
Ⅰ进水设置进水泵的进水量为500ml /分钟，进水5分钟。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌器。
Ⅱ缺氧进水完毕后进入缺氧时段，设定反硝化时间为30分钟。
Ⅲ进水设置进水泵的进水量为500ml /分钟，进水5分钟。
Ⅳ厌氧第二次进水完毕进入厌氧时段，聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷作用，时间设定为45分钟。
Ⅴ曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，曝气量恒定在40L/小时，并使污水和活性污泥充分接触。根据在线监测DO和pH，当①dpH/dt≥0且t≥2h或②d DO/dt＞1且t≥2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空气压缩机和第一搅拌器停止，曝气结束。
Ⅵ沉淀设定沉淀时间为15分钟，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅶ排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。
序批式反应器SBR2在交替厌氧‑缺氧‑好氧环境下运行，每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。
Ⅰ厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，发酵时间设置为9小时。
Ⅱ进水中间进水泵启动，其进水量为500ml/分钟，进水时间为10分钟。中间水箱中的硝化液通过中间进水泵进入到序批式反应器SBR2。
Ⅲ缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx‑还原成氮气，同时聚磷菌以NOx‑作为电子受体进行反硝化吸磷。反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当①dpH/dt≤0且t≥30分钟或②d ORP/dt≤‑50且t≥30分钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。
Ⅳ好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4‑0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。
Ⅴ沉淀设定沉淀时间为1小时，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅵ排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。
Ⅶ换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。
实施例二：
序批式反应器SBR1处理低C/N比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧、进水、厌氧、曝气、沉淀、排水7个过程。
Ⅰ进水设置进水泵的进水量为1L/分钟，进水2.5分钟。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌器。
Ⅱ缺氧进水完毕后进入缺氧时段，设定反硝化时间为30分钟。
Ⅲ进水设置进水泵的进水量为1L/分钟，进水2.5分钟。
Ⅳ厌氧第二次进水完毕进入厌氧时段，聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷作用，时间设定为60分钟。
Ⅴ曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，曝气量恒定在40L/小时，并使污水和活性污泥充分接触。根据在线监测DO和pH，当①dpH/dt≥0且t≥2h或②d DO/dt＞1且t≥2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空气压缩机和第一搅拌器停止，曝气结束。
Ⅵ沉淀设定沉淀时间为20分钟，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅶ排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。
序批式反应器SBR2在交替厌氧‑缺氧‑好氧环境下运行，每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。
Ⅰ厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，污泥中的有机物释放到混合液中，聚磷菌在厌氧条件下利用有机物进行释磷作用。时间设置为20小时。
Ⅱ进水中间进水泵启动，其进水量为1L/分钟，进水时间为5分钟。中间水箱中的硝化液通过中间进水泵进入到序批式反应器SBR2。
Ⅲ缺氧反硝化菌和聚磷菌在进水后利用发酵产物进行反硝化脱氮和除磷作用，将NOx‑还原成氮气。反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当①dpH/dt≤0且t≥30分钟或②d ORP/dt≤‑50且t≥30分钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。
Ⅳ好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4‑0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。
Ⅴ沉淀设定沉淀时间为2小时，沉淀阶段完成泥水分离。
Ⅵ排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。
Ⅶ换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器 SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。
试验证明，以低C/N、C/P比城市污水为处理对象，以初沉污泥和剩余污泥的混合泥为发酵底物，应用污泥发酵强化城市污水脱氮除磷方法，可以取得良好脱氮除磷和污泥减量效果。出水氨氮浓度为0.8~4.5mg/L，磷酸盐浓度为0.4~0.5mg/L，超过废水排放一级A标准；污泥减量率为20%~24%，污泥得到快速稳定。实施例一和实施例二的运行效果都在此范围内。

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1、(10)申请公布号 CN 103086511 A(43)申请公布日 2013.05.08CN103086511A*CN103086511A*(21)申请号 201210572728.2(22)申请日 2012.12.25C02F 3/30(2006.01)C02F 3/34(2006.01)(71)申请人北京工业大学地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人彭永臻吴程程王淑莹张树军张亮操沈彬杜睿(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司 11203代理人刘萍(54) 发明名称污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法(57) 摘要本发明公开了一种污泥发酵强化城市污。

2、水脱氮除磷的方法，涉及城市污水强化脱氮除磷工艺和污泥发酵技术的耦合控制技术，属于城市污水处理及污泥生化处理领域。本发明利用序批式反应器，将污泥发酵作用与城市污水的脱氮和除磷过程作用耦合在同一体系中，使得污泥发酵产生的易降解碳源可以及时被聚磷菌和反硝化细菌消耗，强化了低C/N比城市污水的脱氮效果，避免了发酵过程中因产物积累而导致发酵反应速率减缓的问题，同时实现初沉污泥的初步稳定。该工艺适用于低C/N比、C/P比城市污水的强化脱氮除磷和污泥的初步减量和稳定。具有节省碳源，提高脱氮效率，并且具有设备简单、运行灵活、脱氮效率高等优点。(51)Int.Cl.权利要求书2页说明书6页附图1页(19)中。

3、华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图1页(10)申请公布号 CN 103086511 ACN 103086511 A1/2页21.污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法，其装置包括顺次连接的原水水箱（1）、序批式反应器SBR1（3）、中间水箱（4）、序批式反应器SBR2（6）及污泥贮存箱（7）；原水水箱（1）通过进水泵（2）与序批式反应器SBR1（3）相连，序批式反应器SBR1通过管路与中间水箱（4）相连，中间水箱（4）通过中间水泵（5）与序批式反应器SBR2（6）相连；中间水泵（5）同时连接进气管路；污泥贮存箱（7）通过加泥泵（8）与序批式反应器SBR2。

4、（6）相连；序批式反应器SBR1（3）内的曝气头与空气压缩机（10）相连；序批式反应器SBR1（3）安装第一搅拌器（11）和第一温度控制装置（19）；序批式反应器SBR2（6）中安装第二搅拌器（12）和第二温度控制装置（20）；序批式反应器SBR1（3）中安装DO在线测定仪（13）、第一pH在线测定仪（14）；序批式反应器SBR2（6）中安装ORP在线测定仪（15）和第二pH在线测定仪（16）；另外设置与计算机（18）相连的过程控制器（17）用以接收上述DO在线测定仪（13）、第一pH在线测定仪（14）、ORP在线测定仪（15）、第二pH在线测定仪（16）的信号，同时，计算机（18）通过过程控。

5、制器（17）与空气压缩机（10）、第一搅拌器（11）和第二搅拌器（12）连接；其特征在于包括以下步骤：序批式反应器SBR1（3）每周期依次经历进水、缺氧搅拌、进水、厌氧搅拌、曝气、沉淀、排水7个过程；进水设定进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制；系统启动后，原水水箱（1）中的污水通过进水泵（2）进入到序批式反应器SBR1（3），进水的同时开启第一搅拌器（11）；缺氧进水完毕后进入缺氧时段，反应器内上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源进行反硝化作用，去除总氮；设定反硝化时间为30分钟；进水设定第二次进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制，原水水箱（1）中。

6、的污水通过进水泵（2）进入到序批式反应器SBR1（3）；厌氧厌氧状态，聚磷菌利用第二次进水中的碳源进行厌氧释磷所用，时间设定为3060分钟；曝气开启空气压缩机（10），向序批式反应器SBR1提供氧气，将进水中的氨氮转化为氧化态氮NOx-；根据在线监测DO和pH，当dpH/dt0且t2h或d DO/dt1且t2h出现时，通过过程控制器（17）的输出信号A控制空气压缩机（10）和第一搅拌器（11）停止，曝气结束；沉淀设定沉淀时间为10-30分钟，沉淀阶段完成泥水分离；排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制；出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱（4）；序批式反应器SBR2（6）在交替厌。

7、氧-缺氧-限氧环境下运行，以初沉污泥和剩余污泥的混合污泥为发酵底物，初沉泥/剩余泥干重之比在02之间；序批式反应器SBR2（6）每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程；厌氧启动第二搅拌器（12），厌氧发酵开始，发酵时间设置为9-20小时；进水设定进水时间为反应器有效容积的1/2，通过时控开关进行控制；中间水箱（4）中的硝化液通过中间水泵（5）进入到序批式反应器SBR2（6）；缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx-还原成氮气，同时聚磷菌以NOx-作为电子受体进行反硝化吸磷；反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续权利要求书CN 10308。

8、6511 A2/2页3进行；根据在线监测pH和ORP，当dpH/dt0且t30分钟或d ORP/dt-50且t30分钟出现时，关闭第二搅拌器（12），缺氧搅拌时段结束；好氧开启进气阀和中间水泵（5），将空气打入序批式反应器SBR2（6）；时间设置为30分钟，控制溶解氧DO为0.4-0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD；沉淀设定沉淀时间为1-2小时，沉淀阶段完成泥水分离；排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制；出水阀门打开，上清液经出水管路（9）排出；换泥开启第二搅拌器（12），待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2（6）排出污泥。

9、；排泥体积设为序批式反应器SBR2（6）有效容积的1/20；排泥结束后，开启加泥泵（8），污泥从污泥贮存箱（7）进入序批式反应器SBR2（6），设定加泥体积与排泥体积相同。权利要求书CN 103086511 A1/6页4污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法技术领域0001 本发明涉及城市污水强化脱氮除磷工艺和污泥发酵技术的耦合控制技术，属于城市污水处理及污泥生化处理领域。该工艺适用于低C/N比、C/P比城市污水的强化脱氮除磷和污泥的初步减量和稳定。背景技术0002 我国在2002年颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中要求所有排污单位出水水质为COD小于50。

10、mg/L，氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L，总磷小于0.5mg/L（一级A标准）。十一五期间COD排放得到有效控制，但氮、磷排放远超受纳水体的环境容量问题不容忽视。为到达日益严格的排放标准，降低运行成本，许多污水厂面临工艺的优化运行或升级改造问题。 0003 生物脱氮过程中，异养反硝化菌需要利用有机物作为电子供体还原氧化态氮，包括硝态氮和亚硝态氮。然而，城市污水处理目前普遍存在进水C/N低，碳源不充足的问题，导致出水TN难以达标。通过投加甲醇等外碳源可以达到良好出水效果，但费用颇大，同时有增大剩余污泥产量、打破污水处理厂原有碳平衡、增加CO2等温室气体的排放等问题。生物除磷也需要优质碳。

11、源，由于进水碳源的限制，污水处理厂一般采用后续混凝沉淀，往二沉池出水中投加混凝剂以达到把液相中的磷转移到固相的目的。虽然取得良好除磷效果，但不可避免地带来处理成本提高、化学沉淀污泥量大等问题。这部分污泥则加剧了污水厂的污泥处理困境，如何经济有效地处理和处置污泥也是众多污水处理厂面临的难题。 0004 而进行污泥发酵，可以起到有效减量和稳定污泥的作用。如在发酵过程中避免产甲烷作用的发生，使污泥中的大分子有机颗粒向挥发性脂肪酸等小分子转化，并为反硝化菌和除磷菌所利用，则可缓解低C/N、C/P比城市污水的碳源不足问题，提高系统的脱氮除磷效果。该方法相比传统工艺可以节省外加碳源和絮凝药剂，降低处理成本。

12、和运行费用，并同时进行污泥的初步减量和稳定，是符合可持续发展规律的工艺，有较大实际意义，应用市场广阔。 0005 传统的污泥发酵和碳源提取技术一般为发酵-淘洗工艺，即污泥在发酵池内水解酸化产生挥发性脂肪酸等可利用有机物，且利用进水淘洗发酵池内的发酵产物，随后淘洗液被打入生物反应区用以增强脱氮除磷效果。在实际实际工程中，如果利用发酵-淘洗工艺开发污泥内复合碳源，存在一些劣势：1) 由于污泥的吸附作用，发酵产生的 VFA 很难被淘洗出来，且要想较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水量，且淘洗效率较低，泥水分离困难；2) 在完全厌氧的反应器中很难避免产甲烷反应发生，且颗粒物质水解是污泥厌氧发酵的限速步骤。

13、，因此发酵产物被产甲烷菌大量消耗；3) 为达到较高的淘洗效率则需要较大的淘洗水用量，必然产生较大的上升流速，带出很多颗粒物质，增加了后续处理单元的固体负荷。 0006 初沉发酵强化城市污水脱氮除磷的方法是一种新型的碳源开发-利用工艺。具有如下优点：1) 由于NOx-N的存在，避免了产甲烷反应的发生，防止了发酵产物被产甲烷菌说明书CN 103086511 A2/6页5消耗；2) 发酵产物产生后随即被周围的反硝化细菌就地利用，刺激污泥发酵产生更多可利用碳源；3) 反硝化反应产生碱度，能使反应器保持在中性或偏碱性的条件下运行，随反硝化进行pH上升到8左右，避免了常规发酵中的系统酸化问题；4)利用。

14、反硝化聚磷菌，将脱氮与除磷耦合在污泥发酵系统中，达到“一碳两用”、相互促进的作用；5)省略传统工艺中的淘洗步骤，工艺主体仅需两个SBR反应器，运行简单易操作，可推广性强。发明内容0007 本发明利用序批式反应器，将污泥发酵作用与城市污水的脱氮和除磷过程作用耦合在同一体系中，使得污泥发酵产生的易降解碳源可以及时被聚磷菌和反硝化细菌消耗，强化了低C/N比城市污水的脱氮效果，避免了发酵过程中因产物积累而导致发酵反应速率减缓的问题，同时实现初沉污泥的初步稳定。 0008 本发明通过以下技术方案来实现： 0009 污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的方法，其特征在于是处理低C/N比、低C/P比城市污水并使污。

15、泥得到初步稳定的方法，其装置包括顺次连接的原水水箱、序批式反应器SBR1、中间水箱、序批式反应器SBR2及污泥贮存箱。原水水箱通过进水泵与序批式反应器SBR1相连，序批式反应器SBR1通过出水管路与中间水箱相连，中间水箱通过中间水泵与序批式反应器SBR2相连。中间水泵同时连接进气管路。污泥贮存箱通过加泥泵与序批式反应器SBR2相连。序批式反应器SBR1内的曝气头与空气压缩机相连。序批式反应器SBR1安装第一搅拌器和第一温度控制装置；序批式反应器SBR2中安装第二搅拌器和第二温度控制装置。序批式反应器SBR1中安装DO在线测定仪、第一pH在线测定仪；序批式反应器SBR2中安装ORP在线测定仪和第。

16、二pH在线测定仪。另外设置与计算机相连的过程控制器用以接收上述DO在线测定仪、第一pH在线测定仪、ORP在线测定仪、第二pH在线测定仪的信号，同时，计算机通过过程控制器与空气压缩机、第一搅拌器和第二搅拌器连接。 0010 污泥发酵强化城市污水脱氮除磷的装置实现控制的方法，其特征在于包括以下步骤： 0011 序批式反应器SBR1处理低C/N比、低C/P比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧搅拌、进水、厌氧搅拌、曝气、沉淀、排水7个过程。 0012 进水设定进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌。

17、器。 0013 缺氧进水完毕后进入缺氧时段，反应器内上一周期排水后剩余的硝化液利用原水中的碳源进行反硝化作用，去除总氮。设定反硝化时间为30分钟。 0014 进水设定第二次进水量为反应器有效容积的1/4，通过时控开关进行控制，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1。 0015 厌氧厌氧状态，聚磷菌利用第二次进水中的碳源进行厌氧释磷所用，时间设定为3060分钟。 0016 曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，将进水中的氨氮转化为氧化态氮NOx-；根据在线监测DO和pH，当dpH/dt0且t2h或d DO/dt1且t2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空。

18、气压缩机和第一搅拌器停止，曝气结束。说明书CN 103086511 A3/6页60017 沉淀设定沉淀时间为10-30分钟，沉淀阶段完成泥水分离。 0018 排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。 0019 序批式反应器SBR2在交替厌氧-缺氧-限氧环境下运行，以初沉污泥和剩余污泥的混合污泥为发酵底物，可以同步进行污泥发酵及反硝化脱氮、除磷过程。初沉泥/剩余泥干重之比在02之间。序批式反应器SBR2每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。 0020 厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，发酵时间设置为9-20小时。。

19、0021 进水设定进水时间为反应器有效容积的1/2，通过时控开关进行控制。中间水箱中的硝化液通过中间水泵进入到序批式反应器SBR2。 0022 缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx-还原成氮气，同时聚磷菌以NOx-作为电子受体进行反硝化吸磷。反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当dpH/dt0且t30分钟或d ORP/dt-50且t30分钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。 0023 好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4-0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件。

20、，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。 0024 沉淀设定沉淀时间为1-2小时，沉淀阶段完成泥水分离。 0025 排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。 0026 换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。 0027 与传统的污泥发酵-碳源提取、利用技术相比，该发明具有如下优点： 0028 1）在序批式反应器SBR1中采用分段进水技术，强化厌氧释磷过程，为后续充分。

21、吸磷打下基础；在序批式反应器SBR2中厌氧-缺氧-好氧循环为生物除磷提供完整途径，出水总磷含量低。 0029 2）硝化细菌在在序批式反应器SBR1中得到富集，硝化速率比常规系统快，氨氮去除效果好；在在序批式反应器SBR1中后续缺氧、好氧过程有效抑制发酵过程中的氨氮过量释放，并提供氨氮去除途径，出水氨氮浓度低。 0030 3）将污泥发酵体系与城市污水反硝化脱氮及除磷耦合在同一系统中，聚磷菌和反硝化菌原位利用发酵产物作为碳源，能及时解除污泥发酵过程的产物抑制，产甲烷菌的活性受到抑制，发酵产生的碳源能够为反硝化脱氮氮和聚磷菌高效利用。 0031 4）采用序批式反应器，工艺的各个时段可以根据实际情况灵。

22、活调整，操作简便，可控性强。发明的主体实验装置无须过多回流设计，大大节省能耗和建设、管理费用。附图说明0032 图1为本发明装置的结构示意图 0033 说明书CN 103086511 A4/6页70034 图中：1原水水箱；2进水泵；3序批式反应器SBR1；4中间水箱；5中间进水泵；6序批式反应器SBR2；7污泥贮存箱；8加泥泵；9出水管路；10空气压缩机；11第一搅拌器；12第二搅拌器；13DO在线测定仪；14第一pH在线测定仪；15ORP在线测定仪；16第二 pH在线测定仪；17过程控制器；18计算机；19第一温度控制装置；20第二温度控制装置。具体实施方式0035 结合附图和实例。

23、对本申请专利进一步的说明：如图1所示，本发明包括顺次连接的原水水箱、序批式反应器SBR1、中间水箱、序批式反应器SBR2及污泥贮存箱。其中原水水箱的有效体积为50L，箱体由有机塑料制成；序批式反应器SBR1和序批式反应器SBR2的有效体积为10L，为圆柱形有机玻璃柱体；中间水箱和污泥贮存箱的有效体积为15L，箱体由有机塑料制成。 0036 其装置包括顺次连接的原水水箱1、序批式反应器SBR13、中间水箱4、序批式反应器SBR26及污泥贮存箱7；原水水箱1通过进水泵2与序批式反应器SBR13相连，序批式反应器SBR1通过管路与中间水箱4相连，中间水箱4通过中间水泵5与序批式反应器SBR26相连；。

24、中间水泵5同时连接进气管路；污泥贮存箱7通过加泥泵8与序批式反应器SBR26相连；序批式反应器SBR13内的曝气头与空气压缩机10相连；序批式反应器SBR 13安装第一搅拌器11和第一温度控制装置19；序批式反应器SBR26中安装第二搅拌器12和第二温度控制装置20；序批式反应器SBR13中安装DO在线测定仪13、第一pH在线测定仪14；序批式反应器SBR26中安装ORP在线测定仪15和第二pH在线测定仪16；另外设置与计算机18相连的过程控制器17用以接收上述DO在线测定仪13、第一pH在线测定仪14、ORP在线测定仪15、第二pH在线测定仪16的信号，同时，计算机18通过过程控制器17与空。

25、气压缩机10、第一搅拌器11和第二搅拌器12连接； 0037 具体实施例使用的城市生活污水取自北京市某家属区的化粪池，其典型的氨氮浓度值在6580mg/L，磷酸盐浓度为5.37.7mg/L，COD为220270mg/L，其C/N4，C/P45，自身碳源不足以充分脱除原水中的总氮和总磷。序批式反应器SBR1的接种污泥取自某中试SBR的剩余污泥，该污泥脱氮效果良好，且具有一定短程硝化能力，运行中序批式硝化反应器SBR1的MLSS为30004000mg/L。序批式反应器SBR2的接种泥取自取自北京某污水厂初沉污泥重力浓缩池后的压力管道，为典型的初沉污泥，浓度10kgMLSS/m3，挥发性污泥浓度M。

26、LVSS与污泥浓度MLSS的比值在0.550.60之间。污泥贮存箱中是上述初沉污泥和剩余污泥的混合泥，初沉泥/剩余泥干重之比在02之间,污泥浓度MLSS为800010000mg/L。序批式反应器SBR1和序批式反应器SBR2有效容积均为10L，每周期进水5L，反应温度控制在26。具体过程如下： 0038 实施例一： 0039 序批式反应器SBR1处理低C/N比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧、进水、厌氧、曝气、沉淀、排水7个过程。 0040 进水设置进水泵的进水量为500ml /分钟，进水5分钟。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌器。。

27、0041 缺氧进水完毕后进入缺氧时段，设定反硝化时间为30分钟。说明书CN 103086511 A5/6页80042 进水设置进水泵的进水量为500ml /分钟，进水5分钟。 0043 厌氧第二次进水完毕进入厌氧时段，聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷作用，时间设定为45分钟。 0044 曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，曝气量恒定在40L/小时，并使污水和活性污泥充分接触。根据在线监测DO和pH，当dpH/dt0且t2h或d DO/dt1且t2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空气压缩机和第一搅拌器停止，曝气结束。 0045 沉淀设定沉淀时间为15分钟。

28、，沉淀阶段完成泥水分离。 0046 排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。 0047 序批式反应器SBR2在交替厌氧-缺氧-好氧环境下运行，每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。 0048 厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，发酵时间设置为9小时。 0049 进水中间进水泵启动，其进水量为500ml/分钟，进水时间为10分钟。中间水箱中的硝化液通过中间进水泵进入到序批式反应器SBR2。 0050 缺氧反硝化菌在进水后利用发酵产物进行反硝化作用，将NOx-还原成氮气，同时聚磷菌以NOx-作为电子受体进行反硝化吸磷。反硝化作用进行的同。

29、时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当dpH/dt0且t30分钟或d ORP/dt-50且t30分钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。 0051 好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4-0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。 0052 沉淀设定沉淀时间为1小时，沉淀阶段完成泥水分离。 0053 排水设定排水比为1/2，通过时控开关进行控制。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。 0054 换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污。

30、泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。 0055 实施例二： 0056 序批式反应器SBR1处理低C/N比生活污水，每周期依次经历进水、缺氧、进水、厌氧、曝气、沉淀、排水7个过程。 0057 进水设置进水泵的进水量为1L/分钟，进水2.5分钟。系统启动后，原水水箱中的污水通过进水泵进入到序批式反应器SBR1，进水的同时开启第一搅拌器。 0058 缺氧进水完毕后进入缺氧时段，设定反硝化时间为30分钟。 0059 进水设置进水泵的进水量为1L/分钟，进水2.5分钟。 0060 厌氧。

31、第二次进水完毕进入厌氧时段，聚磷菌利用原水中的碳源进行厌氧释磷作用，时间设定为60分钟。 0061 曝气开启空气压缩机，向序批式反应器SBR1提供氧气，曝气量恒定在40L/小时，并使污水和活性污泥充分接触。根据在线监测DO和pH，当dpH/dt0且t2h或d DO/dt1且t2h出现时，通过过程控制器的输出信号A控制空气压缩机和第一搅说明书CN 103086511 A6/6页9拌器停止，曝气结束。 0062 沉淀设定沉淀时间为20分钟，沉淀阶段完成泥水分离。 0063 排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液被排入到中间水箱。 0064 序批式反应器SBR2在交替厌。

32、氧-缺氧-好氧环境下运行，每周期依次经历厌氧、进水、缺氧、好氧、沉淀、排水、换泥7个过程。 0065 厌氧启动第二搅拌器，厌氧发酵开始，污泥中的有机物释放到混合液中，聚磷菌在厌氧条件下利用有机物进行释磷作用。时间设置为20小时。 0066 进水中间进水泵启动，其进水量为1L/分钟，进水时间为5分钟。中间水箱中的硝化液通过中间进水泵进入到序批式反应器SBR2。 0067 缺氧反硝化菌和聚磷菌在进水后利用发酵产物进行反硝化脱氮和除磷作用，将NOx-还原成氮气。反硝化作用进行的同时，污泥发酵反应也继续进行。根据在线监测pH和ORP，当dpH/dt0且t30分钟或d ORP/dt-50且t30分。

33、钟出现时，关闭第二搅拌器，缺氧搅拌时段结束。 0068 好氧开启进气阀和中间水泵，将空气打入序批式反应器SBR2。时间设置为30分钟，控制溶解氧DO0.4-0.5mg/L，以提供同步硝化反硝化的条件，并进一步去除混合液中的磷酸盐和未利用的COD。 0069 沉淀设定沉淀时间为2小时，沉淀阶段完成泥水分离。 0070 排水排水比为1/2，排水量为5L。出水阀门打开，上清液经出水管路排出。 0071 换泥开启第二搅拌器，待污泥混合均匀后从序批式反应器SBR2排出污泥。排泥体积设为序批式反应器SBR2有效容积的1/20。排泥结束后，开启加泥泵，污泥从污泥贮存箱进入序批式反应器 SBR2，设定加泥体积与排泥体积相同。 0072 试验证明，以低C/N、C/P比城市污水为处理对象，以初沉污泥和剩余污泥的混合泥为发酵底物，应用污泥发酵强化城市污水脱氮除磷方法，可以取得良好脱氮除磷和污泥减量效果。出水氨氮浓度为0.84.5mg/L，磷酸盐浓度为0.40.5mg/L，超过废水排放一级A标准；污泥减量率为20%24%，污泥得到快速稳定。实施例一和实施例二的运行效果都在此范围内。说明书CN 103086511 A1/1页10图1说明书附图CN 103086511 A10。

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