北京工业大学彭永臻获国家专利权
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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种基于短程硝化-厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的装置与方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117383703B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311367701.4,技术领域涉及:C02F3/30;该发明授权一种基于短程硝化-厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的装置与方法是由彭永臻;程紫薇;张琼;李夕耀设计研发完成,并于2023-10-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于短程硝化-厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的装置与方法在说明书摘要公布了:一种基于短程硝化‑厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的装置与方法,属于污水生物处理领域。生活污水进入A2N‑SBR系统在A2‑SBR中厌氧反应,反硝化聚磷菌将胞外碳源储存为胞内碳源PHA,并释放聚磷,厌氧结束后上清液进入N‑SBR进行短程硝化;上周期N‑SBR的出水进入A2‑SBR进行缺氧厌氧氨氧化Anammox和反硝化除磷DPR;N‑SBR中,硝化细菌将氨氮转化成亚硝,剩余少量NH4 +‑N,为下周期的A2‑SBR缺氧段Anammox和DPR提供基质。定期向A2‑SBR进水投加污泥发酵上清液,缺氧段投加Ca2+,促进形成以羟基磷灰石为主的结晶,有效持留厌氧氨氧化菌。DPR与生物诱导结晶磷回收结合,实现生活污水深度脱氮除磷的同时回收磷资源。
本发明授权一种基于短程硝化-厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的装置与方法在权利要求书中公布了:1.一种基于短程硝化-厌氧氨氧化强化A2N工艺实现生活污水同步脱氮、磷回收的方法,该方法所用装置包括两个SBR反应器:厌氧氨氧化反硝化除磷反应器A2-SBR和短程硝化生物膜反应器N-SBR,生活污水进水水箱,中间水箱,出水水箱,污泥发酵上清液水箱,加药箱; 所述A2-SBR内设搅拌器,侧壁设置回流上清液进水阀、排水阀、排泥阀;pH探头和DO探头通过数据线与WTW主机相连;N-SBR内设搅拌器,曝气头通过转子流量计与曝气泵相连进行曝气,侧壁设置排水阀,排泥阀;pH探头和DO探头通过数据线与WTW主机相连,监测反应器内酸碱度和溶解氧情况; 所述生活污水进水水箱、污泥发酵上清液水箱、加药箱、中间水箱和出水水箱分别通过进水泵Ⅰ、进水泵Ⅲ、加药泵、上清液回流泵和排水阀与A2-SBR相连;N-SBR通过进水泵Ⅱ和排水阀分别与A2-SBR和中间水箱相连;A2-SBR与N-SBR通过进水泵Ⅱ、中间水箱和上清液回流泵相连; 其特征在于,步骤如下: 1启动短程硝化生物膜反应器N-SBR:接种短程硝化污泥,控制污泥浓度2800~3000mgL,加聚乙烯生物填料进行挂膜,填充比20%;N-SBR每天运行四个周期,包括进水10min、好氧曝气180min、沉淀40min、排水10min、闲置2h,排水比50%,控制好氧末溶解氧为0.5~1mgL,剩余氨氮8~10mgL;定期取出生物膜填料进行批次试验,在500ml的小试瓶中加入正在挂膜的填料,填充比为20%,投加氨氮浓度为28~30mgL,小试进行2h,每隔15min取10ml泥水混合物,过滤后测定氨氮浓度,当生物膜中氨氮降解速率≥10mgNgVSS×h,认为短程硝化生物膜反应器N-SBR启动成功,将絮体全部排出,形成纯生物膜短程硝化系统; 2以NOx --N为电子受体的反硝化除磷的A2-SBR启动:A2-SBR中接种生物除磷污泥,控制污泥浓度2500mgL;阶段一,富集以NO3 --N为电子受体的聚磷菌,反应器按照厌氧缺氧的方式运行,每天三个周期,每个周期8h,包括进水10min、厌氧搅拌170min、缺氧搅拌240min、沉淀30min、排水10min、闲置20min,进水为配水,进水COD控制在60~80mgL,PO4 3--P浓度控制在5~7mgL,在缺氧前投加NO3 --N,使反应器内NO3 --N为20~30mgL,筛选以NO3 --N为电子受体的聚磷菌,当PO4 3--P的去除率≥80%,认为以NO3 --N为电子受体的聚磷菌成为优势菌,可以开始下一阶段;阶段二,以NOx --N为电子受体的聚磷菌的富集,在以NO3 --N为电子受体的A2-SBR中继续运行,只改变缺氧段进水NOx --N中NO3 --N和NO2 --N的比例,逐渐减少缺氧段NO3 --N投加,同时增加NO2 --N的投加量,使反应器内NOx --N为20~30mgL,直到NO3 --N:NO2 --N为1:1,以富集以NO2 --N和NO3 --N为电子受体的聚磷菌,同样,当PO4 3--P的去除率≥80%,认为以NOx --N为电子受体的反硝化除磷的A2-SBR启动成功,PO4 3--P的去除率≥80%维持30d认为反应器运行稳定; 3基于短程硝化生物膜反应器N-SBR与厌氧氨氧化反硝化除磷反应器A2-SBR的A2N系统的启动与运行:在以NOx --N为电子受体的反硝化除磷的A2-SBR中投加厌氧氨氧化污泥,使A2-SBR污泥浓度在3800~4000mgL,将A2-SBR与N-SBR连接,构成A2N工艺处理生活污水;A2-SBR运行模式为厌缺氧,每天运行三个周期,包括进水10min、厌氧搅拌140min、沉淀30min,上清液排10min进入N-SBR进行短程硝化,中间水箱中上一周期短程硝化出水,由上清液回流泵泵10min泵回A2-SBR,进行缺氧搅拌230min后,沉淀20min,排水10min,闲置20min;N-SBR每天运行三个周期,包括进水10min,好氧曝气180~300min,控制好氧末溶解氧为0.5~1mgL,剩余氨氮5~7mgL,上一周期的出水排入中间水箱作为下一周期A2-SBR缺氧段进水;A2-SBR和N-SBR的排水比均设为70%,每天监测氮素损失,当出水总氮<10mgL,并维持15d以上,认为基于短程硝化生物膜反应器N-SBR与厌氧氨氧化反硝化除磷反应器A2-SBR的A2N系统启动成功,维持30~40d认为系统已稳定; 4厌氧氨氧化耦合生物诱导结晶技术实现污泥颗粒化和磷回收:在A2N-SBR长期运行过程中,每天运行三个周期,A2-SBR包括进水10min、厌氧搅拌140min、沉淀30min、排上清液10min、上清液回流10min、缺氧搅拌230min、沉淀20min、排水10min、闲置20min;N-SBR包括进水10min、好氧曝气180~300min,控制好氧末溶解氧为0.5~1mgL,剩余氨氮5~7mgL,上一周期的出水排入中间水箱作为下一周期A2-SBR缺氧段进水;每隔10~15d进行一次充分释磷,在生活污水中投加污泥发酵上清液,使进水COD达到450~550mgL,厌氧搅拌140min后,沉淀30min,然后,含氨氮的富磷上清液通过进水泵Ⅱ排入N-SBR进行短程硝化反应,上一周期短程硝化出水泵入A2-SBR,开启搅拌器,同时CaCl2溶液通过加药泵进入A2-SBR,Ca和P的质量比为3.0,形成羟基磷灰石结晶作为晶核,厌氧氨氧化污泥形成以羟基磷灰石为晶核的颗粒污泥,可用于后续的磷回收;缺氧搅拌230min,沉淀20min后排水。
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