一种基于好氧颗粒污泥技术的污水处理系统
技术描述
本项目属于环境工程领域的污水处理新技术。涉及一种以好氧颗粒污泥（AGS）技术为核心的节能减排降碳污水处理系统，本技术包含一种AGS的快速制备方法、一种连续流升流式AGS反应器、一种脱氮除磷处理农村生活污水的AGS反应器及一种基于AGS技术的市政污水处理系统。将剩余污泥依次经脱水、挤压切块成型和球形造粒制得AGS，所制造的AGS可以用于AGS反应器做接种污泥，以实现快速高负荷直接启动AGS系统。针对市政、农村污水和工业污水等不同处理对象，选用自主设计的不同类型AGS反应器和工艺组合。所设计的反应器均可连续运行，中小规模的工业污水或农村污水处理可采用连续流升流式AGS反应器，反应器的三相分离器配套水封，设计相对简单，无需压力传感器等精密控制元件。AGS市政污水处理系统是在传统A2O（厌氧/缺氧/好氧）工艺的基础上进行改进，以实现AGS技术在市政污水处理厂的应用，相比常规A2O活性污泥法能更高容积负荷去除COD，借助AGS的层状结构实现同步硝化反硝化等功能，节省外加碳源投加的同时降低能耗，提高污染物去除效率，能显著减少污水处理系统的碳排放，属于“先进环保产业”。
技术优势
与现有的生化法污水处理技术和好氧颗粒污泥（AGS）技术相比，本AGS技术工艺具有以下优点： （1）为了实现快速启动AGS反应器，现有的大部分研究都集中在促进污泥颗粒化的方法上，如投加惰性载体、絮凝剂等，本项目首次提出采用剩余活性污泥脱水球形造粒为AGS反应器种泥，可解决AGS种泥来源问题并实现剩余污泥资源化利用。 （2）自主设计的新型AGS反应器，是在研究国内外AGS反应器优缺点的基础上进行改进和创新。AGS市政污水处理系统是对常规A2O系统进行改进，只需增加高负荷二沉池和气提式颗粒污泥提升器等少量设备，技术改造简单且运行成本低。国外已产业化应用的AGS反应器为序批式（SBR）AGS反应器，不适合我国大部分是非SBR类型的市政污水处理厂，本技术可以弥补此不足。 （3）SBR型AGS系统普遍采用很高的气水比，即能耗高。本技术在好氧池内装有机械搅拌器，其与较低气水比的曝气共同提供形成AGS所需的水力剪切条件，总能耗更低，并可维持AGS系统的水力流态稳定。 （4）较高的容积负荷率，可以减少系统投资和运行成本。对于碳氮比较低的污水，反硝化需要添加碳源时，AGS的同步硝化反硝化可以减少碳源的投加，即可以达到节能减排降碳的目的。
效果指标
好氧颗粒污泥（AGS）技术经过20多年的研发和应用探索，其优势和应用前景已广为学界和业界认可，被认为是最具有工程价值、最有可能取代传统活性污泥法的新型污水生物处理技术。荷兰DHV公司（Nereda®技术）是全球最早也是目前唯一能将AGS技术成功应用于污水处理厂的企业，已在全球范围内运行或在建Nereda® AGS污水处理厂近90个，但其系统仍仅限于SBR反应器构型，依赖于复杂和可变操作模式的SBR系统具有显著的局限性，使其难以应用于我国大部分污水处理厂连续进出水的A2O（厌氧/缺氧/好氧）等以非SBR工艺为主的系统，因此我国亟需研发适用于自己国情的成熟的连续流AGS技术。本项目提出的AGS市政污水处理系统，克服了常规A2O系统难以培养和使用AGS的缺陷和不足，为AGS技术应用于市政污水处理厂常规A2O系统中提供一条切实可行的连续流AGS工艺。 另一方面，AGS系统在实际运行中颗粒易破碎失稳的问题和启动周期长是制约AGS工艺长期稳定运行的主要技术瓶颈。这两大关键问题严重制约了AGS技术的推广应用。本项目提出剩余污泥脱水球形造粒用做AGS反应器种泥的方法，可以实现直接高负荷启动系统，即解决启动周期长的问题。结合自主设计的升流式好氧颗粒污泥床反应器和AGS的市政污水处理系统，可以提高系统的稳定性，解决颗粒易破碎失稳的问题。同时，本技术容积负荷率是常规活性污泥法的2倍以上，系统占地小，能实现同步硝化反硝化，节能减排效果显著。针对市政、农村污水和工业污水等不同处理对象，可选用不同类型AGS反应器和工艺组合。AGS市政污水处理系统，改造工艺简单，新增设备少，适合于大规模市政污水厂采用AGS技术前的技术改造。 总之，随着AGS技术的不断成熟和市场的逐步扩大，AGS技术将在污水处理行业中占据更重要的地位，应用前景十分广阔。