激浊扬清——基于AAO脱氮除磷工艺的创新型改良方案.docx

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1、激浊扬清一一基于AAO脱氮除磷工艺的创新型改良方案学校：学院/系：参与人员指导教师:日期：林要：AAO脱氮除磷工艺存左看碳源争议、污泥龄矛盾等问题，尽管UCT工艺、女羡UCT工艺、JHB工艺在不同程度上称补了AAO工艺的一些铁皮，但这些女麦工艺仍然存在污泥玲矛盾。本设计方案在吸收了UCT工艺、JHB工艺中减少厌氧池硝酸盐和漆解氧干扰方面的工艺设计的基础上，创新性的设计固硝化菌好氧池，致力于有效斛决普通好氧池中聚磷菌与硝化菌污而给矛盾的问题。关住两：脱氮除磷；AAO工艺；UCT工艺；JHB工艺；固硝化菌好氧池；污而黔一、AAO工艺AAO工艺(图1)是目前使用最普遍的同步脱氮除磷工艺之一，具有流程

2、简洁、水力停留时间短的优点。该工艺是在AO厌氧好氧工艺的基础上增设一个缺氧池，形成厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧吸磷的模式，实现同步脱氮除磷。AAo工艺相对较简单，耐冲击负荷较强，厌氧、缺氧、好氧交替运行，丝状菌繁殖受到抑制，不易发生污泥膨胀，并且不需要投加药剂，运行管理费用低。但是，AAO工艺在脱氮除磷过程中仍存在一些问题：(1)污泥回流将部分硝酸盐、溶解氧带入厌氧池，会影响厌氧池中聚磷菌的释磷效率；(2)厌氧池中聚磷菌与反硝化细菌存在碳源分配的矛盾；(3)好氧池中聚磷菌与硝化细菌的污泥龄不一致的问题，聚磷菌的污泥龄相比硝化细菌更短O硝化液网流剁余污泥图1:AAO工艺流程图二、对AAO工艺的改良

3、为了解决上述矛盾，提高出水质量，很多专家和机构提出了对AAO工艺的改良：1、UCT工艺南非开普敦大学在AAo工艺的基础上开发了UCT工艺（图2）oUCT工艺是直接将污泥回流到缺氧池而不是厌氧池，并在缺氧池和厌氧池之间建立了混合液回流。因此，回流污泥能在缺氧池进行一部分反硝化作用，消耗掉其中的硝酸盐含量，从而混合液回流至厌氧池中就避免了厌氧池硝酸盐过高干扰聚磷菌释磷的过程。混合液El流硝化液洞流剌余污泥图2:UCT工艺流程图2、MUCT工艺相比AAO工艺，UCT工艺中厌氧池的污泥浓度有所降低，需要增加一定的水力停留时间，才能使厌氧释磷充分。相关专家对UCT工艺进行了改良，即MUCT工艺(图3)。

4、改良UeT工艺是将UCT工艺中的缺氧池分为前缺氧池和后缺氧池，有以下优点：(1)污泥回流至前缺氧池，前缺氧池的缺氧混合液又回流至厌氧池，从而避免了硝酸盐及亚硝酸盐直接进入厌氧池，保障了厌氧池的释磷效率；(2)UCT工艺虽然减少了硝态氮回流至厌氧池，但也在一定程度上牺牲了对氮的去除。改良UCT工艺有2个缺氧池，并将好氧池中的硝化混合液回流至后缺氧池，保证了氮的去除率。混合液回流剩余污泥图3:改良UCT工艺流程图3、JHB工艺JHB处理工艺（图4）是Johannesburg的英文缩写，它是缺氧厌氧.缺氧.好氧生物脱氮除磷工艺的简称，由MUCT工艺流程把第一个缺氧池独立出去得到。JHB工艺具有以下优

5、点：（1）污泥从二沉池回流至缺氧池2,在其中发生反硝化反应消耗掉大量硝态氮，避免其进入厌氧池对释磷产生干扰；（2）好氧池中的硝化液回流至缺氧池1继续进行反硝化脱氮，避免了MUCT中两个缺氧池相连产生的污泥浓度不足的问题。进水厌氧池缺氧池1混合液回流污泥回流混合液H流好转池图4:JHB工艺流程图三、创新型AAO工艺AAO和UCT等工艺均没有针对好氧池中污泥龄矛盾问题进行有效解决。为此，本方案主要为解决AAO工艺好氧池中污泥龄矛盾进行创新设计，同时吸收参考了UCT工艺、JHB工艺减少厌氧池硝酸盐和溶解氧干扰方面的工艺设计，最终确定了“激浊扬清一一基于AAO同步脱氮除磷工艺的创新改良方案”（简称创新

6、型AAO工艺）。创新型AAo工艺方案的工艺流程如图5所示，其脱氮除磷的原理为：a.进水在厌氧池中主要发生聚磷菌释磷过程，进入缺氧池1发生反硝化脱氮作用，再进入固硝化菌好氧池发生硝化作用、聚磷菌吸磷过程，最后进入二沉池进行泥水分离；b.固硝化菌好氧池上层的硝化液回流至缺氧池1中进行反硝化脱氮作用，二沉池的沉淀污泥部分回流至缺氧池1中为反硝化菌补充碳源和污泥浓度，部分作为剩余污泥处理;C.固硝化菌好氧池下层的沉降污泥部分作为剩余污泥处理，部分回流至缺氧池2,经过缺氧池2中反硝化作用减少回流污泥中的硝酸盐、溶解氧含量，进而再回流至厌氧池中补充碳源、聚磷菌和污泥浓度。图5：创新型AAO工艺流程图创新型

7、AAo工艺方案的创意点为：（1）相比AAo工艺，在污泥回流至厌氧池的途中增设了缺氧池2（如图5）o回流污泥在缺氧池2中进行一定程度的反硝化作用，减少了回流污泥中的硝酸盐、溶解氧含量，从而减轻了回流至厌氧池中硝酸盐、溶解氧对释磷的影响，同时又为厌氧池补充了碳源、聚磷菌和污泥浓度。（2）设计三相分离的好氧池池体结构一一固硝化菌好氧池（如图6）,致力于解决好氧池中聚磷菌与硝化菌的污泥龄矛盾问题。硝化细菌需要较长的水力停留时间，而聚磷菌则是污泥龄越短越好。固硝化菌好氧池主体结构为圆锥形，中部固定一个笼状圆柱桶网，圆柱桶网内放置填料作为硝化菌生物膜的生长附着载体。污水、空气通过污水泵、空气泵进入圆柱桶网

8、的污水混合液上升区，由下至上输送过程中，填料上的生物膜进行硝化作用，污泥混合液则进行聚磷菌的吸磷作用。池体上部分分为污水分离区、污泥沉降区。污水分离区聚集的污水部分回流至缺氧池1,部分排入二沉池中进行沉淀。污泥沉降区沉降的污泥部分回流至缺氧池2,部分作为剩余污泥处理。综上所述，创新型AAO工艺方案能有效地解决AAo工艺中的硝酸盐和溶解氧干扰、污泥龄矛盾及碳源问题，是一种较为理想的同步脱氮除磷工艺。夏慈洁、孙业、戚加欢、的麒、徐屹伟同学:激浊扬清一一基于AAO脱氮除磷工艺的创新型改良方案获得江苏省大学生给排水（环境工程类）创新、创业与实践第三届“瑞洁特杯”竞赛创意类三等奖。指导老师：耗芝南特发此

9、证，以资鼓励。江苏省土木建筑学会42021年12月发文日：2023 02 H10 0国家知识产权局210000江苏省南京市江宁区芝兰路18号4栋南京灿烂知识产权代理有限公司IlllllllllllllllliIllllllin8440专利申请受理通知书根据筋肱第28条及其实施细则第38条、第39条的规定，申请人提出的专申请已由国家知识产权局受理。现将确定的申请号、申请日等信息通知如下：申清号：4申请日：2023年02月IO日申请人：南京林业大学发明人：韩超南,夏芯洁,陶璇,孙业,徐屹伟,戚加欢发明创造名称：一种脱氮除磷好氧池经核实,国家知识产权局确认收到文件如下：权利要求书1份2页,权利要求项数:6项说明书1份4页说明书附图1份4页说明书摘要1份1页耀噜爆噌嬲$页实思耀享利请求书1份5页申请方案卷号：-zf-lajn1 .申请人收到专利申请受理通知书之后，认为其记载的内容与申请人所提交的相应内容不一致时，可以向国家知识产权局请求更正2 .申请人收到专利申请受理通知书之后，再向国家知识产权局办理各种手续时，均应当准确、清晰地写明申请号。200101纸件申请，回函请寄：IOoO88北京市海淀区蓟门桥西土城路6号国家知识产权局专利局受理处收2022.10电子申请，应当通过专利业务办理系统以电子文件形式提交相关文件。除另有规定外，以纸件等其他形式提交的文件视为未提交。