[實用新型]同步城市污水脫氮與污泥內碳源開發裝置

無效

• 申請號: 200820109174.1
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN201264947Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 張樹軍;韓曉宇;王琦;周軍;彭永臻;甘一萍;楊岸明;趙穎;馬富國;孟凡能
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種城市污水及污泥生物處理技術領域，以城市污水處理廠初次沉淀池污泥水解酸化產生的揮發性脂肪酸VFA為內碳源，同步實現城市污水脫氮和污泥穩定化的裝置與方法，適用于低碳氮比(C/N)的城市污水或工業廢水的生物脫氮和污泥處置。

背景技術

我國的水污染不斷加劇，由于氮磷在自然水體中過度累積導致的富營養化現象不斷爆發，同時我國的水資源短缺的狀況也日趨嚴重，水污染和水資源短缺的雙重壓力制約了中國經濟社會發展。因而提高城市污水和工業廢水的脫氮效率，提高剩余污泥的處置效率，是污水處理和再生回用的關鍵所在。

對于低C/N的城市污水而言，碳源的缺乏是其脫氮效率無法提高的屏障，而外加碳源會大幅度的增加污水脫氮的費用。同時，污水處理過程中產生的大量污泥的合理處置是一項費用高、難度大的任務，其建設費用占整個污水處理廠總費用的40％左右。因而如何開發內碳源和如何有效的處置污泥是城市污水處理廠提高處理效率的兩個關鍵問題和亟待解決的難題。

如果能夠將城市污水廠初次沉淀池污泥中的有機碳源開發出來，進而作為污水生物脫氮的內碳源，就可以提高脫氮效率，降低出水氮濃度，同時達到高效深度脫氮和污泥穩定化的雙重作用。該同步城市污水脫氮與污泥內碳源開發的裝置與方法具有重要的社會效益和經濟效益，該技術為原創性技術，市場應用前景廣闊。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提出一種同步城市污水脫氮與污泥內碳源開發裝置，該裝置是在一個反應器中同時完成初沉污泥的水解酸化和污水脫氮，即以污泥水解酸化產生的揮發性脂肪酸VFA，作為內碳源完成污水脫氮。該技術操作自動化程度高，脫氮效率高。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

同步城市污水脫氮與污泥內碳源開發裝置，設有硝化液原水箱、污泥反硝化反應器SDR、沉淀池和污泥池；原水箱通過進水泵與SDR的進水閥相連通，硝化液水箱底部設有放空閥，上部設有溢流管；SDR反應器由反應室與設在反應室外圍的水浴加熱套筒組成，反應室內設有調速攪拌裝置、pH值探頭、pH值在線控制器、溫度控制裝置、堿液瓶、濕式氣體流量計；自上而下數個取樣管，反應室下部設有進泥閥、排泥閥；水浴套筒下部設有放空閥；污泥反硝化反應器SDR通過設在上部的出水管連接沉淀池的中心管，在中心管下方設有錐形反射板，沉淀池自上而下設置數個取樣閥門，沉淀池通過污泥回流泵、排泥閥與污泥反硝化反應器SDR相連接；沉淀池出水通過的出水管溢流。

技術原理：污水生物脫氮通過硝化將NH₄⁺-N轉化為NO₃^--N，再通過反硝化將NO₃^--N轉化為氮氣從水中逸出。在硝化階段，NH₄⁺-N被轉化成NO₃^--N是由兩類獨立的細菌完成的兩個不同反應，首先由NH₄⁺-N氧化菌將NH₄⁺-N轉化為NO₂^--N，然后由NO₂^--N氧化菌將NO₂^--N轉化為NO₃^--N。反硝化階段以NO₃^--N為電子受體，有機物作為電子供體，將NO₃^--N轉化為N₂完成生物脫氮。但對于低C/N城市污水脫氮而言，由于缺少有機碳源而不能完成徹底的反硝化，導致生物脫氮效率低下。

在傳統的污泥厭氧消化過程中，通常在中溫35℃左右時污泥中的有機物首先被水解酸化產生VFA，而后VFA被產甲烷菌利用生產甲烷達到污泥減量和穩定的作用。而污泥的水解酸化和產甲烷分別由兩類不同的微生物，即水解酸化菌和產甲烷菌先后協同完成。

在實用新型的裝置中，污泥水解酸化產生的VFA，優先被反硝化菌作為有機碳源完成反硝化，即為NO₃^--N轉化為N₂提供電子供體，而不是被產甲烷菌利用，在該系統中產甲烷菌被反硝化菌淘汰而不能成為優勢菌群。這樣，在上述系統中同步完成了污水的生物脫氮和污泥的穩定化。

本實用新型與現有技術相比，具有下列優點：