(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011142555.1
(22)申请日 2020.10.22
(71)申请人 杭州晓凯科技有限公司
地址 310000 浙江省杭州市江干区杭海路
900、902、904号3幢二层
(72)发明人 张建明
(51)Int.Cl.
C02F 3/30(2006.01)
C02F 103/20(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种畜
禽养殖场污水处理AGS生化工艺，利用AGS在好氧
A/O生化系统的好氧池内投固定化好氧反硝化
菌，实现好氧池内同步好氧硝化反硝化反应，提
高脱氧降COD的功能具有效果稳定、反应可控、生
化效率高等特点。权利要求书1页 说明书4页CN 112142205 A 2020.12.29
C N 112142205
A
1.一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，其特征在于：其利用AGS在好氧池内进行好氧同步硝化反硝化反应，利用在二段A/O生化系统的好氧池内投固定化好氧反硝化菌，实现好氧池内同步好氧硝化反硝化反应，提高脱氧降COD的功能。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，其特征在于：针对同时脱碳和除氮要求，将好氧反硝化菌投至二段A/O生化系统的好氧池中，二段A/O生化系统的二段A/O生化工艺分别为A
1段、O 1段、A 2段、O 2段四个阶段；好氧反硝化菌在O 1、O 2段形成优势菌，利用好氧池内硝化反应产生的大量的NO 2--N和NO 3--N和A 1、A 2段生成的大量低分子量碳水化合物作为反应底物，将NO 2--N和NO 3--N转化为N 2，同时产生足够的碱度，供硝化反应利用，在具有好氧反硝化菌的好氧池内，能同时发生硝化和反硝化反应，产物底物互用，形成一良性的代谢物生态平衡度。
3.根据权利要求2所述的一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，其特征在于：所述二段A/O生化系统为前置反硝化工艺，目的是充分利用进水中的有机物满足反硝化所需的碳源，避免碳源浪费，产生碱度为O 1段和O 2段的硝化反应提供底物。
4.根据权利要求2所述的一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，其特征在于：二段A/O 生化工艺的具体步骤如下：O 1段根据亚硝酸菌和硝酸菌适应的条件不同，通过控制溶解氧、PH值、污泥龄，形成亚硝酸菌和硝酸菌优势，将NH 4+-N硝化成NO 2--N和NO 3--N，完成硝化反应；O 1段混合液部分回流至厌氧池，在A 1段，微生物处于缺氧状态，反硝化细菌占优势，该菌类将利用进水碳源进行反硝化脱氮，A 2段通过补充甲醇作为碳源实现反硝化脱氮，并产生碱度；O 2段控制较高的溶解氧，对残留甲醇和污水中剩余有机物进一步氧化，对残留NH 4+-N进一步硝化。
5.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，其特征在于：好氧反硝化菌除了能降解COD、促进氨氮的硝化反应、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的反硝化反应以外，还具有好氧反硝化的功能，能在O 2和NO 3-同时存在的条件下，共同作为电子最终受体，而且控制终产物为N 2而非N 2O。
权 利 要 求 书1/1页CN 112142205 A
一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺
技术领域
[0001]本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺。
背景技术
[0002]目前，常见的污水处理方法如下：A/O或者二段A/O工艺、BioDopp工艺和AGS工艺；[0003]传统的二段A/O工艺主要不足是，O2段需补充碱度，A2段需补充碳源，其核心是利用外加碱度完成O2段的硝化反应和利用外加碳源完成A2段的反硝化反应。
[0004]关于BioDopp工艺，其理论依据是通过控制短程硝化反硝化反应，实现生物脱氮工艺，设立一系列理想化的条件，如DO＝0.3mg/L、PH＝7.5左右、MLSS＝5-8g/L、气泡上升速度0.4m/s(一般是1m/s)等等。在实际工程应用中，条件往往不能达到，导致实际工程失败，给业主带来巨大的经济损失。
[0005]AGS指AerobicGranularSludge，即好氧颗粒污泥，是指在污水生化处理系统中的微生物在适当的环境条件下，相互聚集形成一种密度较高、体积较大、性质较好的微生物聚集体。微生物自身具有凝聚
或附着于固体表面的特性，只要条件适当，这种现象便会自然发生，由此形成的颗粒状好氧污泥称为好氧颗粒污泥(AGS)。
[0006]好氧颗粒污泥的产生是由于生物的自凝聚作用，这些微粒中单个菌胶团含有很高的生物量、丰富的种类，且结构紧密，这些菌胶团在降解污水时扮演各种角，与普通活性污泥相比，具有以下特点：
[0007](1)颗粒污泥具有稳定、结构紧密、沉淀性好的特点；
[0008](2)能够承受高负荷冲击，在好氧条件下具有同步硝化反硝化能力；
[0009](3)好氧颗粒污泥具有高生物量，拥有高容积负荷条件下降解高浓度有机污水的良好生物活性，因而可减少反应器容积及占地面积，减少一定的的投资，具有很高的经济价值。
[0010]然而，传统的AGS工艺通常调试启动速度比较慢，管理要求比较高，综合运行成本比较高。
发明内容
[0011]本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种利用AGS在好氧池内进行好氧同步硝化反硝化反应，利用在二段A/O生化系统的好氧池内投固定化好氧反硝化菌，实现好氧池内同步好氧硝化反硝化反应，提高脱氧降COD的功能具有效果稳定、反应可控、生化效率高等特点的畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺。
[0012]本发明的技术方案：一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，利用AGS在好氧池内进行好氧同步硝化反硝化反应，利用在二段A/O生化系统的好氧池内投固定化好氧反硝化菌，实现好氧池内同步好氧硝化反硝化反应，提高脱氧降COD的功能。
[0013]优选地，针对同时脱碳和除氮要求，将好氧反硝化菌投至二段A/O生化系统的好氧池中，二段A/O生化系统的二段A/O生化工艺分别为A1段、O1段、A2段、O2段四个阶段；好氧反
硝化菌在O1、O2段形成优势菌，利用好氧池内硝化反应产生的大量的NO2--N和NO3--N和A1、A2段生成的大量低分子量碳水化合物作为反应底物，将NO2--N和NO3--N转化为N2，同时产生足够的碱度，供硝化反应利用，在具有好氧反硝化菌的好氧池内，能同时发生硝化和反硝化反应，产物底物互用，形成一良性的代谢物生态平衡度。
[0014]优选地，所述二段A/O生化系统为前置反硝化工艺，目的是充分利用进水中的有机物满足反硝化所需的碳源，避免碳源浪费，产生碱度为O1段和O2段的硝化反应提供底物。[0015]优选地，二段A/O生化工艺的具体步骤如下：O1段根据亚硝酸菌和硝酸菌适应的条件不同，通过控制溶解氧、PH值、污泥龄，形成亚硝酸菌和硝酸菌优势，将NH4+-N硝化成NO2--N和NO3--N，完成硝化反应；O1段混合液部分回流至厌氧池，在A1段，微生物处于缺氧状态，反硝化细菌占优势，该菌类将利用进水碳源进行反硝化脱氮，A2段通过补充甲醇作为碳源实现反硝化脱氮，并产生碱度；O2段控制较高的溶解氧，对残留甲醇和污水中剩余有机物进一步氧化，对残留NH4+-N进一步硝化。
[0016]优选地，好氧反硝化菌除了能降解COD、促进氨氮的硝化反应、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的反硝化反应以外，还具有好氧反硝化的功能，能在O2和NO3-同时存在的条件下，共同作为电子最终受体，而且控制终产物为N2而非N2O。
[0017]本发明利用AGS在好氧池内进行好氧同步硝化反硝化反应，利用在二段A/O生化系统的好氧池内投固定化好氧反硝化菌，实现好氧池内同步好氧硝化反硝化反应，提高脱氧降COD的功能具有效果稳定、反应可控、生化效率高等特点。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
[0019]实施例1
[0020]针对高氨氮的养殖污水处理而言，最重要的特点是在好氧条件下实现同步硝化反硝化反应，本发明的一种畜禽养殖场污水处理AGS生化工艺，结合养殖污水处理的实际情况，提出了二段A/O加好氧反硝化菌的概念来实现好氧条件下的同步硝化反硝化功能。[0021]本发明的二段A/O生化处理流程，主要针对同时脱碳和除氮要求，其中A/O生化系统为前置反硝化工艺，目的是充分利用进水中的有机物满足反硝化所需的碳源，避免碳源浪费，产生碱度为O段的硝化反应提供底物。各段的作用描述如下：二段A/
O工艺分别为A1段、O1段、A2段、O2段四个阶段。在O段，微生物处于好氧状态，O1段根据亚硝酸菌和硝酸菌适应的条件不同，通过控制溶解氧、PH值、污泥龄，形成亚硝酸菌和硝酸菌优势，将NH4+-N硝化成NO2--N和NO3--N，完成硝化反应。该反应需要碱度，理论上硝化1mgNH4+-N需要7.14mg碱度(以碳酸盐计)，碱度主要由A段产生的碱度和进水碱度弥补，不足部分通过投加碳酸盐满足需要，以保证系统合适的残余碱度和PH值。O1段混合液部分回流至A1池，在A1段，微生物处于缺氧状态，反硝化细菌占优势，该菌类将利用进水碳源进行反硝化脱氮，A2段通过补充甲醇作为碳源实现反硝化脱氮，并产生碱度。理论上，1mg的硝酸盐氮通过反硝化反应可以产生3.57mg的碱度(以碳酸盐计)。O2段控制较高的溶解氧，对残留甲醇和污水中剩余有机物进一步氧化，对残留NH4+-N进一步硝化。
[0022]本发明在传统的二段A/O工艺基础上引入了好氧反硝化菌的技术，成功地弥补了
二段A/O的这二点不足。
[0023]好氧反硝化菌的主要成分为枯草芽孢杆菌、粪肠杆菌、施氏假单胞菌等十几种菌种。这类菌种除了能降解COD、促进氨氮的硝化反应、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的反硝化反应以外，有几个菌种还具有好氧反硝化的功能，能在O2和NO3-同时存在的条件下，共同作为电子最终受体，而且控制终产物为N2而非N2O。
[0024]本发明是将好氧反硝化菌投至二段A/O生化系统中，该类细菌在O1、O2段形成优势菌，利用好
氧池内硝化反应产生的大量的NO2--N和NO3--N和A1、A2段生成的大量低分子量碳水化合物作为反应底物，将NO2--N和NO3--N转化为N2，同时产生足够的碱度，供硝化反应利用。在具有好氧反硝化菌的O池内，能同时发生硝化和反硝化反应，产物底物互用，形成一良性的代谢物生态平衡，使A/O工艺内免投碳源和碱度。
[0025]本发明结合了传统AGS工艺和传统A/O工艺的优点，克服了各自工艺的缺点，本发明与传统的AGS工艺、传统的A/O工艺及BioDopp工艺的比较如表1；
[0026]
[0027]表1
[0028]实施例2
[0029]养殖场水泡粪污水经过机械格栅初步过滤后经装有流量计的无堵塞泵定时定量地泵入采用本发明的生化系统。生化系统内污水的COD经氧化、矿化等生化反应产生CO2和H2O，氨氮经硝化、反硝化反应产生N2和H2O，实现污染物的无害化处理。生化过程中的剩余污泥经排泥系统根据生化指标要求及时排入污泥池。
[0030]经生化后的水，NH4+-N、BOD5基本被降解完全，一般还会由30mg/L左右总磷和部分难降解的COD，通过加药除磷(工艺一)环节，可将TP的指标控制在3mg/L以下，COD指标控制在200mg/L以下，通过加药除磷环节的水各项指标都达到《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962-2015标准。该环节产生的加药污泥通过排泥系统排入污泥池。
[0031]本发明实施例2的主要指标处理效果如表2：
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