本發(fā)明涉及污水處理，尤其涉及一種一體式替代碳源投加的育菌裝置。
背景技術(shù)：
1、隨著生態(tài)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的逐步升級(jí)，污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠出水、農(nóng)業(yè)排水、水產(chǎn)養(yǎng)殖污水、湖庫(kù)等水體普遍為低c/n比污水，傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝是城鎮(zhèn)污水處理廠最普遍的脫氮技術(shù)，但傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝存在曝氣和碳源大量消耗等缺陷。
2、許多污水處理廠在來(lái)水水質(zhì)c/n偏低的情況下，依靠過(guò)量投加碳源的方式來(lái)保障其穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。而這是一種不可持續(xù)的運(yùn)行模式：不僅導(dǎo)致污水處理運(yùn)行成本升高，還導(dǎo)致產(chǎn)生大量的剩余污泥及碳排放。
3、為解決上述污水處理廠不可持續(xù)的運(yùn)行方式，一方面亟需將其改造為綠色低碳的污水處理模式，另一方面還需要保持其持續(xù)運(yùn)行；在降低改造成本的同時(shí)，持續(xù)滿足現(xiàn)有污水處理的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種一體式替代碳源投加的育菌裝置，采用投菌不投碳源或減少碳源投加的方式進(jìn)行污水處理。在污水處理廠生化池旁增設(shè)本發(fā)明提出的一體式育菌裝置，通過(guò)定期培育出豐度極高的厭氧氨氧化菌，投加到現(xiàn)有污水處理廠的反硝化脫氮區(qū)，并定期采用置換再培育的方式，使厭氧氨氧化菌保持足夠的豐度，保證現(xiàn)有污水處理廠可在不投加或少投加碳源的方式，即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有污水處理廠常年穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
2、所述育菌裝置包括好氧區(qū)及其配套的好氧沉淀、好氧氣提，低氧區(qū)及其配套的低氧沉淀、低氧氣提，以及厭氧區(qū)及其配套的厭氧沉淀、厭氧氣提；
3、所述好氧區(qū)包括第一好氧區(qū)、第二好氧區(qū)，所述低氧區(qū)包括第一低氧區(qū)、第二低氧區(qū)以及第三低氧區(qū)；
4、進(jìn)水設(shè)置在好氧氣提的入口，進(jìn)水與第二好氧區(qū)末端的泥水混合液一起混合后，通過(guò)好氧氣提進(jìn)入第一好氧區(qū)；
5、經(jīng)第一好氧區(qū)完整反應(yīng)后的泥水混合液在好氧氣提的推流下，進(jìn)入第二好氧區(qū)，之后一部分泥水混合液進(jìn)入好氧沉淀，另一部分作為好氧氣提進(jìn)水，繼續(xù)參與好氧往復(fù)循環(huán)反應(yīng)，稀釋及推流高濃度進(jìn)水；
6、好氧沉淀的出水分為配水1、配水2；
7、所述配水1分流至第一低氧區(qū)的前端，與第三低氧區(qū)末端的一部分泥水混合液混合；經(jīng)過(guò)第一低氧區(qū)后的泥水混合液被低氧氣提提升至第二低氧區(qū)；
8、經(jīng)第二低氧區(qū)反應(yīng)后的泥水混合液在低氧氣提、厭氧氣提的共同推流下，進(jìn)入第三低氧區(qū)繼續(xù)參加反應(yīng)，第三低氧區(qū)末端的泥水混合液，一部分進(jìn)入低氧沉淀進(jìn)行泥水分離，另一部分進(jìn)入第一低氧區(qū)，繼續(xù)參與低氧循環(huán)的短程硝化反應(yīng)。配水1中的一部分氨氮在低氧區(qū)實(shí)現(xiàn)短程硝化反應(yīng)，通過(guò)低氧沉淀后分離出的清水中含有豐富的亞硝，為后續(xù)參加厭氧的厭氧氨氧化提供充足的亞硝酸鹽。
9、低氧沉淀分離出來(lái)含有豐富的亞硝的清水，一部作為出水排放；另一部分進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)前端，與所述配水2中含有大量氨氮的進(jìn)水進(jìn)行完全混合后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，在此與厭氧氨氧化菌進(jìn)行完全反應(yīng)后，再進(jìn)入?yún)捬醭恋韺?shí)現(xiàn)泥水分離；
10、經(jīng)過(guò)厭氧沉淀泥水分離后，含有小顆粒的厭氧氨氧化菌的污泥作為剩余污泥排出池體，可作為種泥銷(xiāo)售，澄清的出水流失的少量厭氧氨氧化菌，經(jīng)過(guò)厭氧氨氧化菌過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后，被厭氧氣提提升至第二低氧區(qū)，經(jīng)厭氧區(qū)沒(méi)有反應(yīng)完全的氨氮由此繼續(xù)參加低氧區(qū)的短程硝化反應(yīng)；
11、厭氧氣提提升出水與低氧氣提提升出水在第二低氧區(qū)前端實(shí)現(xiàn)完全混合，后經(jīng)過(guò)第二低氧區(qū)進(jìn)入第三低氧區(qū)。
12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述育菌裝置采用一體化合建結(jié)構(gòu)。
13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述好氧氣提、所述低氧氣提、所述厭氧氣提為各自功能區(qū)提供水流動(dòng)力，再配合各區(qū)域液位差，實(shí)現(xiàn)所述育菌裝置的整體水力流動(dòng)。
14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述好氧沉淀懸空設(shè)置，保證污泥無(wú)動(dòng)力可全部回流至底部的過(guò)水通道，使得第二好氧區(qū)的泥水混合液從好氧沉淀底部穿過(guò)后，為好氧氣提和好氧沉淀提供進(jìn)水。
15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低氧沉淀懸空設(shè)置，保證污泥無(wú)動(dòng)力可全部回流至底部的過(guò)水通道，使得第三低氧區(qū)末端的泥水混合液從低氧沉淀底部穿過(guò)后，一部分進(jìn)入低氧沉淀，另一部分為低氧氣提提供進(jìn)水。
16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述好氧沉淀、所述低氧沉淀以及所述厭氧沉淀，均通過(guò)溢水的方式進(jìn)水，以利于設(shè)置進(jìn)水閥門(mén)，調(diào)整進(jìn)水量及停產(chǎn)排水檢修。
17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述好氧沉淀及所述低氧沉淀均包括：過(guò)水通道、出水槽及出水管；其工作方式為：污泥在重力作用下滑落到設(shè)置在底部的過(guò)水通道，再經(jīng)由出水槽排出；澄清的出水通過(guò)設(shè)置在液面的出水管排出；所述出水管采用多孔管或多孔槽結(jié)構(gòu)。
18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述厭氧區(qū)中投加懸浮填料，作為厭氧氨氧化菌的附著載體；在厭氧區(qū)末端進(jìn)入?yún)捬醭恋淼娜肟谔幵O(shè)置攔截懸浮填料的過(guò)濾網(wǎng)。
19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述懸浮填料為mbbr懸浮填料。
20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述厭氧氨氧化菌過(guò)濾網(wǎng)為紅菌過(guò)濾網(wǎng)，設(shè)置在厭氧沉淀的出水管末端。
21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，好氧區(qū)容積負(fù)荷不小于1kgcodcr/m3·d，do不小于1mg/l。
22、所述好氧區(qū)前端的cod與好氧沉淀出水cod差值優(yōu)先選擇不超過(guò)100mg/l。
23、低氧區(qū)容積負(fù)荷不超過(guò)1.5kgcodcr/m3·d，do不超過(guò)1mg/l。
24、通過(guò)厭氧氣提回流的亞硝氮與厭氧區(qū)進(jìn)水的氨氮的摩爾比，控制在1:1到1:1.5之間。
25、低氧區(qū)前端的氨氮與好氧沉淀出水氨氮差值不超過(guò)500mg/l。
26、本發(fā)明解決了存量污水處理廠高昂的碳源投加等不可持續(xù)的運(yùn)行問(wèn)題。具體而言，本發(fā)明解決了在不改造存量污水處理廠的前提下，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題，解決了存量污水處理廠減碳難，以及原位提標(biāo)擴(kuò)能難的技術(shù)問(wèn)題。
1.一種一體式替代碳源投加的育菌裝置，其特征在于：所述育菌裝置包括好氧區(qū)及其配套的好氧沉淀、好氧氣提，低氧區(qū)及其配套的低氧沉淀、低氧氣提，以及厭氧區(qū)及其配套的厭氧沉淀、厭氧氣提；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，所述育菌裝置采用一體化合建結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，所述好氧氣提、所述低氧氣提、所述厭氧氣提分別為所述好氧區(qū)、所述低氧區(qū)、所述厭氧區(qū)提供水力循環(huán)動(dòng)力，再配合各區(qū)域液位差，實(shí)現(xiàn)所述育菌裝置的整體水力流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，所述好氧沉淀懸空設(shè)置，使得第二好氧區(qū)的泥水混合液從好氧沉淀底部穿過(guò)后，為好氧氣提和好氧沉淀提供進(jìn)水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，所述低氧沉淀懸空設(shè)置，使得第三低氧區(qū)末端的泥水混合液從低氧沉淀底部穿過(guò)后，一部分進(jìn)入低氧沉淀，另一部分為低氧氣提提供進(jìn)水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的育菌裝置，其特征在于，所述好氧沉淀、所述低氧沉淀以及所述厭氧沉淀，均通過(guò)溢水的方式進(jìn)水，通過(guò)閥門(mén)調(diào)控進(jìn)水量及實(shí)現(xiàn)排水檢修。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的育菌裝置，其特征在于，所述好氧沉淀及所述低氧沉淀均包括：過(guò)水通道、出水槽及出水管；其工作方式為：污泥在重力作用下無(wú)動(dòng)力全部滑落到設(shè)置在底部的過(guò)水通道，再經(jīng)由出水槽排出；澄清的出水通過(guò)設(shè)置在液面的出水管排出；所述出水管采用多孔管或多孔槽結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，在所述厭氧區(qū)中投加懸浮填料，作為厭氧氨氧化菌的附著載體；在厭氧區(qū)末端進(jìn)入?yún)捬醭恋淼娜肟谔幵O(shè)置攔截懸浮填料的過(guò)濾網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的育菌裝置，其特征在于，所述懸浮填料為mbbr懸浮填料，所述厭氧氨氧化菌過(guò)濾網(wǎng)為紅菌過(guò)濾網(wǎng)，設(shè)置在厭氧沉淀的出水管末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育菌裝置，其特征在于，好氧區(qū)容積負(fù)荷不小于1kgcodcr/m3·d，do不小于1mg/l；好氧區(qū)前端的cod與好氧沉淀出水cod差值優(yōu)先選擇不超過(guò)100mg/l；低氧區(qū)容積負(fù)荷不超過(guò)1.5kgcodcr/m3·d，do不超過(guò)1mg/l；通過(guò)厭氧氣提回流的亞硝氮與厭氧區(qū)進(jìn)水的氨氮的摩爾比，控制在1:1到1:1.5之間；低氧區(qū)前端的氨氮與好氧沉淀出水氨氮差值不超過(guò)500mg/l。