CN113415885B - 一种上层固定膜的ifas污水处理装置及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种上层固定膜的IFAS污水处理装置及处理工艺，包括通过管道连通的缺氧区、IFAS区及沉淀区，缺氧区内置缺氧污泥，缺氧区用于接收待处理污水，IFAS区内置好氧污泥，在好氧污泥内设置有曝气装置，在好氧污泥的上部设有填料，填料形成上层固定膜，IFAS区的底部用于接收经过缺氧区处理的污水；沉淀区设有中心筒、出水槽及反射板，中心筒用于接收经过IFAS区处理的污水，反射板设置在中心筒的下方，用于进行泥水分离，出水槽设置在沉淀区的上方，用于出水。与现有技术相比，本发明开发的IFAS装置作为活性污泥与生物膜的耦合装置，在装置优化上具有极高的潜力，开发出IFAS装置的构型潜力，会为村镇污水的处理提供新思路与新方法。

Description

一种上层固定膜的IFAS污水处理装置及处理工艺

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种上层固定膜的IFAS污水处理装置及处理工艺。

背景技术

截至2016年，全国范围内，有生活污水处理设施的建制镇所占比例仅有28％，而有生活污水处理设施的村庄占比仅有20％。实际情况下，能够长期投入使用，真正发挥污水处理作用的，占比将会更低。而伴随着农村厕改概念的提出，三格式化粪池厕改形式逐步占据村镇厕所主流。而化粪池的体积通常较小，并不能够满足排泄物的分解处理要求，这使得厕改后的村镇污水的水质特征更加明显。小体积而导致的低停留时间，使得经过厕改后的污水中C/N进一步下降，为村镇污水的处理增加了难度。

针对村镇污水的处理方式，主要有两种。一种是借鉴城市污水处理厂二级生化处理的模式和经验，将传统的城市污水处理工艺进行小型化和简易化，应用于村镇污水处理中。这一种技术，多为生物膜法及其相关技术，其最大的优势是排泥量少，管理维护更加方便。但是在面对低C/N污水时，由于碳源不足，需要进行外加碳源的投入，大大增加了运行的难度，在村镇地区运行的压力增大，处理效果变差。第二种工艺技术，主要是采用相对简单的生态处理方式，包括人工湿地、氧化塘、土地处理等技术形式。这一种工艺技术的优点是相对简单、能耗低、维护简便、环境友好等，但该类技术的处理效率较低，单位负荷相对小，导致稳定运行的工艺需要较大的可利用场地，即对土地资源的需求较大。总的来说，不论是哪一种类型的处理工艺，在当前村镇污水处理的背景下，都有着一定的改进空间。

IFAS工艺作为活性污泥法与生物膜法的结合工艺，具有二者的优点，能够通过耦合作用提高生物处理效率，同时也不会大量增加污泥量，在污水处理领域有广阔的应用前景，同时，也非常适合村镇地区急需提高水环境质量，但管理维护水平较低的现状。目前，针对IFAS装置的改进，更多的聚焦于填充率、回流比和进水方式等工况的研究，很少有能够进一步开发IFAS构型潜力的内容。

用于村镇污水处理的IFAS装置，主要的优化改进形式为与其他装置工艺进行结合，来提高整个装置的处理效果。申请号为202010184080.6的中国专利提出了“一种IFAS-AOAS一体化污水处理装置及工艺”，聚焦于村镇污水处理。虽然其能够提高村镇污水处理的效果，但是并没有针对低C/N的污水状况进行改良，且耦合工艺的管理维护相对更加复杂，并不完全适合村镇现状，依然具有一定的局限性。申请号为201921653170.4的中国专利提出了“一种IFAS-MBR-BST组合式污水处理设备”，进行了不同工艺的耦合，虽然能够针对碳源利用和脱氮的问题进行改良优化，提高出水水质和稳定性，但是三组工艺耦合，势必增加了管理维护的难度，且增大了土地资源的占用和建设成本，对于村镇污水处理来说，依然有一定的缺陷。

总的来说，在村镇厕改的背景下，仅通过工艺耦合叠加的方式来进行IFAS装置的优化，依然具有较大的局限性。

发明内容

为了克服现有村镇污水处理技术的不足，本发明提供一种上层固定膜的IFAS污水处理装置及处理工艺。

本发明提供的装置及其工艺既能对应村镇污水低C/N的特点，又能够减少土地资源的占用，简化运行管理程序，很适合用于村镇地区。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明首先提供一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，包括通过管道连通的缺氧区、IFAS区及沉淀区，所述缺氧区内置缺氧污泥，所述缺氧区用于接收待处理污水，

所述IFAS区内置好氧污泥，在所述好氧污泥内设置有曝气装置，在所述好氧污泥的上部设有填料，所述填料形成上层固定膜，所述IFAS区的底部用于接收经过缺氧区处理的污水；

所述沉淀区设有中心筒、出水槽及反射板，所述中心筒用于接收经过IFAS区处理的污水，所述反射板设置在中心筒的下方，用于布水均匀并进行泥水分离，所述出水槽设置在所述沉淀区的上方，用于出水。

在本发明的一个实施方式中，所述沉淀区产生的污泥通过回流泵和污泥回流管回流到缺氧区中，实现污泥回流过程。

在本发明的一个实施方式中，所述缺氧区上部设置有用于接收污水与回流污泥的回流进水槽。

在本发明的一个实施方式中，所述缺氧区内还设有缺氧搅拌器，所述缺氧搅拌器的桨叶位于缺氧污泥内。

在本发明的一个实施方式中，位于所述IFAS区上部的填料的填充率为20％～50％，优选为20％～35％，可以根据水质相应调整。

在本发明的一个实施方式中，位于所述IFAS区上部的填料选择为固定填料或悬浮填料，当使用悬浮填料时，在IFAS区域中部设置穿孔隔板，以控制填料的悬浮区域。

在本发明的一个实施方式中，位于所述IFAS区上部的填料选自聚氨酯块、弹性填料、塑料填料或者上述不同填料的组合填料。

在本发明的一个实施方式中，所述IFAS区域的反应器径深比范围为1：1～1:5，优选为1:3～1:4，可以根据设计溶解氧情况和填料填充率进行调整。

在本发明的一个实施方式中，所述曝气装置位于所述IFAS区的底部。

在本发明的一个实施方式中，所述曝气装置为一排曝气管。可以根据悬浮条件，选择曝气盘、穿孔、微孔等方式进行曝气。

在本发明的一个实施方式中，所述曝气装置通过空气管道与鼓风机连接。

在本发明的一个实施方式中，所述空气管道上设置有曝气阀门，所述曝气阀门用于控制曝气情况。

在本发明的一个实施方式中，所述好氧污泥主要存在于所述IFAS区的下部区域。

在本发明的一个实施方式中，所述IFAS区的好氧污泥所在区域设置有DO检测仪。

在本发明的一个实施方式中，所述中心筒的上端通过管道接收经过IFAS区处理的污水。

在本发明的一个实施方式中，所述反射板与所述中心筒的下端有一间隙，污水通过中心筒后经反射板冲击，进行泥水分离。

在本发明的一个实施方式中，所述反射板的下方还设有贮泥斗。可选的，贮泥斗的水平夹角为55°。

在本发明的一个实施方式中，本发明上层固定膜的IFAS污水处理装置中，缺氧区、IFAS区及沉淀区可以是相邻设置连接在一起的，也可以分开设置，中间通过管道连接。可以将装置设计成为一体化的设备，也可以设计成多个设备串联。

在本发明的一个实施方式中，所述缺氧区、IFAS区或沉淀区的截面可以是圆形或矩形。

在本发明的一个实施方式中，所述缺氧区、IFAS区或沉淀区采用玻璃钢、PVC、不锈钢、碳钢等材料制备而成。

在本发明的一个实施方式中，所述IFAS区可设置一组上层固定膜-下层活性污泥组合的反应器，也可以根据出水水质设置多组上层固定膜-下层活性污泥反应器，但优选设置的组数不超过4组。

本发明还提供一种基于上述上层固定膜的IFAS污水处理装置进行水处理的处理工艺，包括在缺氧区内进行的缺氧工艺，在IFAS区进行的缺氧工艺、好氧工艺、短程硝化反硝化工艺以及同步硝化反硝化工艺，和在沉淀区内进行的沉淀工艺。

缺氧工艺：污水与回流污泥分别通过回流进水槽进入缺氧区，在缺氧搅拌器的搅拌作用下，污水与缺氧区的缺氧污泥充分接触，缺氧污泥内的反硝化菌可以利用污水中的含碳有机物作为碳源，将沉淀区回流污泥液中的硝酸根和亚硝根还原为氮气而释放，完成部分脱氮；

好氧工艺：经过缺氧区处理的污水通过管道进入IFAS区的底部，利用曝气装置的曝气，使IFAS区内的污水和IFAS区底部的好氧污泥充分混合；保持IFAS区底部DO水平为1.0±0.3mg/L；在低DO的状态下，好氧污泥中发生极少量的好氧反应，部分微生物利用溶解氧和含碳有机物，实现微量的生长过程；相对于常规工艺，降低了剩余污泥的产量；

短程硝化反硝化工艺：经过缺氧区处理的污水通过管道进入IFAS区的底部，利用曝气装置的曝气，使IFAS区内的污水和IFAS区底部的好氧污泥充分混合；保持IFAS区域底部DO在1.0±0.3mg/L；在低DO的状态下，含碳有机物的利用率减少，保证了有机物用于生物脱氮的比例，低DO状态还会影响硝化菌的活性，减弱硝化过程，保留亚硝化过程，提高亚硝化相关菌种的生物种群优势，完成污泥驯化，实现短程硝化，从而降低氨氮浓度；污水在IFAS区域上部发生反硝化过程，固定膜内层的微生物利用生物膜的传质影响，在溶解氧更低的条件下，利用污水中的含碳有机物，将亚硝氮还原为氮气而释放，通过在串联的IFAS反应器内多次完成所述工艺过程，实现污水中有机物和氮素的去除，该区域通过更低的溶解氧水平，驯化活性污泥，产生短程硝化反硝化过程，实现了污水中含碳有机物的合理分配利用，解决了污水C/N过低的问题，且无需外加碳源调控；

同步硝化反硝化工艺：经过缺氧区处理的污水通过管道进入IFAS区的底部，利用曝气装置的曝气，使IFAS区内的污水和IFAS区底部的好氧污泥充分混合后，到达IFAS区的上部；IFAS底部曝气区的DO控制在1.0±0.3mg/L，经过好氧工艺和短程硝化工艺的消耗后，IFAS区上部固定膜区域的溶解氧水平进一步降低，低溶解氧的条件下，在固定填料的生物膜表面，微生物利用污水中的氨氮发生硝化作用，由于溶解氧含量过低，结合生物膜厚度产生的传质影响，使得生物膜内层产生更加缺氧的环境，为反硝化作用提供合适的溶解氧环境，最终，在生物膜外层和内层同步发生硝化作用和反硝化作用，实现脱氮过程。

沉淀工艺：经过IFAS区处理的污水通过中心筒后经述反射板冲击，进行泥水分离，泥水分离后的水从出水槽流出，所述沉淀区产生的污泥通过回流泵和污泥回流管回流到缺氧区中，实现污泥回流过程。

在本发明的一个实施方式中，IFAS区可连续曝气，也可以间歇曝气，间歇曝气周期可以在15～120分钟内调整，曝气时间与间歇时间的比值可以从2:1到1:2之间调整。

在本发明的一个实施方式中，IFAS区溶解氧水平控制在0.3～1.5mg/L的范围内，根据出水水质情况进行调节。

在本发明的一个实施方式中，污泥回流比根据IFAS区污泥生长情况进行调整，在30-100％之间。

与现有技术相比，本发明的优点体现在以下方面：

本发明通过调控曝气段整体的溶解氧水平，使反应区在低溶解氧状态下运行，强化了短程硝化反硝化过程；并通过下层活性污泥、上层固定膜的设计，在上层固定膜区域，利用传质效果，实现了同步硝化反硝化。本发明降低了曝气量，节约了能耗；提高了反应器空间的利用效率，使得相同处理规模下所需的反应器容积更小，节约了土地资源；同时，在无需耦合过多工艺和无需外加碳源的前提下，进一步挖掘发挥了IFAS装置的脱氮潜力，完成低C/N污水的处理，降低了管理维护的要求。

本发明开发的IFAS装置作为活性污泥与生物膜的耦合装置，在装置优化上具有极高的潜力，开发出IFAS装置的构型潜力，会为村镇污水的处理提供新思路与新方法。

附图说明

图1为本发明实施例1中上层固定膜的IFAS污水处理装置主视结构示意图；

图2为本发明实施例1中上层固定膜的IFAS污水处理装置俯视结构示意图。

图中标号所示：

1、缺氧区；2、IFAS区；3、沉淀区；11、回流进水槽；12、缺氧搅拌器；13、填料；14、空气管道；15、曝气阀门；16、DO检测仪；17、中心筒；18、出水槽；19、污泥回流管；20、缺氧污泥；21、曝气装置；22、好氧污泥；23、反射板；24、回流泵；25、鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

参考图1和图2，本实施例提供一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，包括通过管道连通的缺氧区1、IFAS区2及沉淀区3，所述缺氧区1内置缺氧污泥20，所述缺氧区1用于接收待处理污水，所述IFAS区2内置好氧污泥22，在所述好氧污泥22内设置有曝气装置21，在所述好氧污泥22的上部设有填料13，所述填料13形成上层固定膜，所述IFAS区2的底部用于接收经过缺氧区1处理的污水；所述沉淀区3设有中心筒17、出水槽18及反射板23，所述中心筒17用于接收经过IFAS区2处理的污水，所述反射板23设置在中心筒17的下方，用于布水均匀并进行泥水分离，所述出水槽18设置在所述沉淀区3的上方，用于出水。

在本实施例中，所述沉淀区3产生的污泥通过回流泵24和污泥回流管19回流到缺氧区1中，实现污泥回流过程。所述缺氧区1上部设置有用于接收污水与回流污泥的回流进水槽11。所述缺氧区1内还设有缺氧搅拌器12，所述缺氧搅拌器12的桨叶位于缺氧污泥20内。

在本实施例中，位于所述IFAS区2上部的填料13的填充率为20％～50％，优选为20％～35％，可以根据水质相应调整。位于所述IFAS区2上部的填料13选择为固定填料或悬浮填料，当使用悬浮填料时，在IFAS区域中部设置穿孔隔板，以控制填料的悬浮区域。位于所述IFAS区2上部的填料13选自聚氨酯块、弹性填料、塑料填料或者上述不同填料的组合填料。

在本实施例中，所述曝气装置21位于所述IFAS区2的底部。所述曝气装置21为一排曝气管。可以根据悬浮条件，选择曝气盘、穿孔、微孔等方式进行曝气。所述曝气装置21通过空气管道14与鼓风机25连接。所述空气管道14上设置有曝气阀门15，所述曝气阀门15用于控制曝气情况。所述好氧污泥22主要存在于所述IFAS区2的下部区域。所述IFAS区2的好氧污泥22所在区域设置有DO检测仪16。

在本实施例中，所述中心筒17的上端通过管道接收经过IFAS区2处理的污水。所述反射板23与所述中心筒17的下端有一间隙，污水通过中心筒17后经反射板23冲击，进行泥水分离。所述反射板23的下方还设有贮泥斗。可选的，贮泥斗的水平夹角为55°。

在本实施例中，本发明上层固定膜的IFAS污水处理装置中，缺氧区1、IFAS区2及沉淀区3可以是相邻设置连接在一起的，也可以分开设置，中间通过管道连接。可以将装置设计成为一体化的设备，也可以设计成多个设备串联。

在本实施例中，所述缺氧区1、IFAS区2或沉淀区3的截面可以是圆形或矩形。在本实施例中，所述缺氧区1、IFAS区2或沉淀区3采用玻璃钢、PVC、不锈钢、碳钢等材料制备而成。

在本实施例中，所述IFAS区2可设置一组上层固定膜-下层活性污泥组合的反应器，也可以根据出水水质设置多组上层固定膜-下层活性污泥反应器，但优选设置的组数不超过4组。

本实施例还提供一种基于上述上层固定膜的IFAS污水处理装置进行水处理的处理工艺，包括在缺氧区1内进行的缺氧工艺，在IFAS区2进行的缺氧工艺、好氧工艺、短程硝化反硝化工艺以及同步硝化反硝化工艺，和在沉淀区3内进行的沉淀工艺。

缺氧工艺：污水与回流污泥分别通过回流进水槽11进入缺氧区1，在缺氧搅拌器12的搅拌作用下，污水与缺氧区1的缺氧污泥20充分接触，缺氧污泥20内的反硝化菌可以利用污水中的含碳有机物作为碳源，将沉淀区回流污泥液中的硝酸根和亚硝根还原为氮气而释放，完成部分脱氮；

好氧工艺：经过缺氧区1处理的污水通过管道进入IFAS区2的底部，利用曝气装置21的曝气，使IFAS区2内的污水和IFAS区2底部的好氧污泥22充分混合；保持IFAS区2底部DO水平为1.0±0.3mg/L；在低DO的状态下，好氧污泥22中发生极少量的好氧反应，部分微生物利用溶解氧和含碳有机物，实现微量的生长过程；相对于常规工艺，降低了剩余污泥的产量；

短程硝化反硝化工艺：经过缺氧区1处理的污水通过管道进入IFAS区2的底部，利用曝气装置21的曝气，使IFAS区2内的污水和IFAS区2底部的好氧污泥22充分混合；保持IFAS区域底部DO在1.0±0.3mg/L；在低DO的状态下，含碳有机物的利用率减少，保证了有机物用于生物脱氮的比例，低DO状态还会影响硝化菌的活性，减弱硝化过程，保留亚硝化过程，提高亚硝化相关菌种的生物种群优势，完成污泥驯化，实现短程硝化，从而降低氨氮浓度；污水在IFAS区域上部发生反硝化过程，固定膜内层的微生物利用生物膜的传质影响，在溶解氧更低的条件下，利用污水中的含碳有机物，将亚硝氮还原为氮气而释放，通过在串联的IFAS反应器内多次完成所述工艺过程，实现污水中有机物和氮素的去除，该区域通过更低的溶解氧水平，驯化活性污泥，产生短程硝化反硝化过程，实现了污水中含碳有机物的合理分配利用，解决了污水C/N过低的问题，且无需外加碳源调控；

同步硝化反硝化工艺：经过缺氧区1处理的污水通过管道进入IFAS区2的底部，利用曝气装置21的曝气，使IFAS区2内的污水和IFAS区2底部的好氧污泥22充分混合后，到达IFAS区2的上部；IFAS底部曝气区的DO控制在1.0±0.3mg/L，经过好氧工艺和短程硝化工艺的消耗后，IFAS区2上部固定膜区域的溶解氧水平进一步降低，低溶解氧的条件下，在固定填料的生物膜表面，微生物利用污水中的氨氮发生硝化作用，由于溶解氧含量过低，结合生物膜厚度产生的传质影响，使得生物膜内层产生更加缺氧的环境，为反硝化作用提供合适的溶解氧环境，最终，在生物膜外层和内层同步发生硝化作用和反硝化作用，实现脱氮过程。

沉淀工艺：经过IFAS区2处理的污水通过中心筒17后经述反射板23冲击，进行泥水分离，泥水分离后的水从出水槽18流出，所述沉淀区3产生的污泥通过回流泵24和污泥回流管19回流到缺氧区1中，实现污泥回流过程。

在本实施例中，IFAS区2可连续曝气，也可以间歇曝气，间歇曝气周期可以在15～120分钟内调整，曝气时间与间歇时间的比值可以从2:1到1:2之间调整。IFAS区2溶解氧水平控制在0.3～1.5mg/L的范围内，根据出水水质情况进行调节。

在本实施例中，IFAS区2反应器径深比可以根据设计溶解氧情况和填料填充率进行调整。调整范围为1:1～1:5。

污泥回流比根据IFAS区污泥生长情况进行调整，在30-100％之间。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，包括通过管道连通的缺氧区（1）、IFAS区（2）及沉淀区（3），所述缺氧区（1）内置缺氧污泥（20），所述缺氧区（1）用于接收待处理污水，

所述IFAS区（2）内置好氧污泥（22），所述好氧污泥主要存在于所述IFAS区的下部区域，在所述好氧污泥（22）内设置有曝气装置（21），在所述好氧污泥（22）的上部设有填料（13），所述填料（13）形成上层固定膜，所述IFAS区（2）的底部用于接收经过缺氧区（1）处理的污水；

所述IFAS区（2）设置一组上层固定膜-下层活性污泥组合的反应器，或根据出水水质设置不超过4组的上层固定膜-下层活性污泥反应器；

所述沉淀区（3）设有中心筒（17）、出水槽（18）及反射板（23），所述中心筒（17）用于接收经过IFAS区（2）处理的污水，所述反射板（23）设置在中心筒（17）的下方，用于布水均匀并进行泥水分离，所述出水槽（18）设置在所述沉淀区（3）的上方，用于出水；

IFAS底部曝气区的DO控制在1.0±0.3mg/L；

所述IFAS区（2）发生短程硝化反硝化和同步硝化反硝化反应。

2.根据权利要求1所述的一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，所述沉淀区（3）产生的污泥通过回流泵（24）和污泥回流管（19）回流到缺氧区（1）中，实现污泥回流过程。

3.根据权利要求1所述的一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，所述缺氧区（1）内还设有缺氧搅拌器（12），所述缺氧搅拌器（12）的桨叶位于缺氧污泥（20）内。

4.根据权利要求1所述的一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，位于所述IFAS区（2）上部的填料（13）的填充率为20%~50%；

位于所述IFAS区（2）上部的填料（13）选择为固定填料或悬浮填料，当使用悬浮填料时，在IFAS区域中部设置穿孔隔板，以控制填料的悬浮区域。

5.根据权利要求1所述的一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，所述曝气装置（21）位于所述IFAS区（2）的底部；

所述曝气装置（21）通过空气管道（14）与鼓风机（25）连接；

所述空气管道（14）上设置有曝气阀门（15），所述曝气阀门（15）用于控制曝气情况。

6.根据权利要求1所述的一种上层固定膜的IFAS污水处理装置，其特征在于，所述IFAS区（2）的好氧污泥（22）所在区域设置有DO检测仪（16）。

7.基于权利要求1-6中任一项所述上层固定膜的IFAS污水处理装置进行水处理的处理工艺，其特征在于，包括在缺氧区（1）内进行的缺氧工艺，在IFAS区（2）进行的缺氧工艺、好氧工艺、短程硝化反硝化工艺以及同步硝化反硝化工艺，和在沉淀区（3）内进行的沉淀工艺。

8.根据权利要求7所述的处理工艺，其特征在于，

缺氧工艺：污水与回流污泥分别通过回流进水槽（11）进入缺氧区（1），在缺氧搅拌器（12）的搅拌作用下，污水与缺氧区（1）的缺氧污泥（20）充分接触，缺氧污泥（20）内的反硝化菌利用污水中的含碳有机物作为碳源，将沉淀区回流污泥液中的硝酸根和亚硝根还原为氮气而释放，完成部分脱氮；

好氧工艺：经过缺氧区（1）处理的污水通过管道进入IFAS区（2）的底部，利用曝气装置（21）的曝气，使IFAS区（2）内的污水和IFAS区（2）底部的好氧污泥（22）充分混合；保持IFAS区（2）底部DO水平为1.0±0.3mg/L；好氧污泥（22）中发生极少量的好氧反应，部分微生物利用溶解氧和含碳有机物，实现微量的生长过程；

短程硝化反硝化工艺：经过缺氧区（1）处理的污水通过管道进入IFAS区（2）的底部，利用曝气装置（21）的曝气，使IFAS区（2）内的污水和IFAS区（2）底部的好氧污泥（22）充分混合；保持IFAS区域底部DO在1.0±0.3mg/L；在低DO的状态下，含碳有机物的利用率减少，保证了有机物用于生物脱氮的比例，低DO状态还会影响硝化菌的活性，减弱硝化过程，保留亚硝化过程，提高亚硝化相关菌种的生物种群优势，完成污泥驯化，实现短程硝化，从而降低氨氮浓度；污水在IFAS区域上部发生反硝化过程，固定膜内层的微生物利用生物膜的传质影响，在溶解氧更低的条件下，利用污水中的含碳有机物，将亚硝氮还原为氮气而释放，通过在串联的IFAS反应器内多次完成所述工艺过程，实现污水中有机物和氮素的去除，该区域通过更低的溶解氧水平，驯化活性污泥，产生短程硝化反硝化过程，实现了污水中含碳有机物的合理分配利用；

同步硝化反硝化工艺：经过缺氧区（1）处理的污水通过管道进入IFAS区（2）的底部，利用曝气装置（21）的曝气，使IFAS区（2）内的污水和IFAS区（2）底部的好氧污泥（22）充分混合后，到达IFAS区（2）的上部；IFAS底部曝气区的DO控制在1.0±0.3mg/L，经过好氧工艺和短程硝化工艺的消耗后，IFAS区（2）上部固定膜区域的溶解氧水平进一步降低，在固定填料的生物膜表面，微生物利用污水中的氨氮发生硝化作用，使得生物膜内层产生更加缺氧的环境，为反硝化作用提供合适的溶解氧环境，最终，在生物膜外层和内层同步发生硝化作用和反硝化作用，实现脱氮过程；

沉淀工艺：经过IFAS区（2）处理的污水通过中心筒（17）后经述反射板（23）冲击，进行泥水分离，泥水分离后的水从出水槽（18）流出，所述沉淀区（3）产生的污泥通过回流泵（24）和污泥回流管（19）回流到缺氧区（1）中，实现污泥回流过程。

9.根据权利要求8所述的处理工艺，其特征在于，IFAS区（2）连续曝气或间歇曝气，间歇曝气周期在15~120分钟内调整，曝气时间与间歇时间的比值从2:1到1:2之间调整；

IFAS区（2）溶解氧水平控制在0.3~1.5mg/L的范围内；

污泥回流比在30-100%之间；

IFAS区（2）反应器的径深比可以根据设计溶解氧条件和填料填充率，在1:1~1:5内进行调整。

Images