[發明專利]利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210348596.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN103663679A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王衛華;高慶然;歐煥暉;劉福利;郝格格
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置及方法，屬于污水處理設備與技術領域，具體涉及一種低碳高氮污水硝化反應的裝置及方法。

背景技術

低碳高氮污水主要來源于焦化污水、垃圾滲濾液、化肥污水、養殖污水厭氧硝化液等。供排水廠低碳高氮污水來源于化工污水。該污水量約為100m³/h，COD_Cr為90-160?mg/L，平均為108mg/L，氨氮在90-360mg/L之間，平均為118mg/L。目前生物脫氮的硝化過程主要是亞硝酸菌將氨態氮轉化成亞硝酸鹽氮，硝酸菌將亞硝酸鹽氮轉化為硝酸鹽氮。亞硝酸菌和硝酸菌統稱為硝化細菌，硝化細菌對環境變化非常敏感，所需的條件是好氧條件，并需保持一定的堿度；有機碳濃度不能過高。對于低碳高氮污水，高濃度的氨氮和亞硝酸鹽抑制硝化菌的生長，污水碳源不足，影響硝化反應的建立。因而，低碳高氮污水處理需外加碳源，加大了污水處理成本。

目前，采用純氧曝氣活性污泥法處理低碳高氮污水的研究主要集中在城市低碳高氮生活污水的處理，該方法無需添加碳源、氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的，所以如何利用純氧曝氣處理低碳高氮污水并應用于工業成為科研人員急需解決的一項課題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種無需添加碳源、氧氣利用率高、有效去除氨氮和有機物的利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置，包括曝氣池和沉淀池，其特征在于：所述曝氣池內設有多個并排的隔墻，將曝氣池隔為多個曝氣室，每個曝氣室內均安裝有曝氣機，曝氣池一端開有進水口，另一端開有出水口并與沉淀池的入水口連通，沉淀池開有出水口和回流口，沉淀池的回流口連通曝氣池。曝氣機在曝氣池內進行充氧曝氣使氧氣與污水充分混合，在微生物的作用下，降解污水污染物，處理后的泥水混合液進入沉淀池，經泥水分離后，大部分污泥回流至曝氣池，少部分剩余污泥外排，上清液排放。

優選的，所述的隔墻共設三段，將曝氣池分為四個曝氣室，隔墻的高度與曝氣池外墻高度相同，每段隔墻下方均開有可供污水流通的水門。

優選的，所述的曝氣機下方建有十字型導流板，導流板與曝氣池底部池體相連。十字型導流板可使氧氣與污水充分混合。

優選的，所述的曝氣機選用表面曝氣機，曝氣機安裝在曝氣池上方，一端沉入曝氣池內，另一端在曝氣池外部。

在所述曝氣池內出水口的一側建造一墻壁，墻壁平行于隔墻且高度低于隔墻，墻壁與曝氣池出水口側外墻形成一出水槽，處理后的泥水混合液可從墻壁上方空間流入出水槽內并進入沉淀池。

利用純氧曝氣建立低碳高氮污水硝化反應的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1、建立如權利要求1~5任一項所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置，并向曝氣池中導入硝化污泥，投加營養劑，進行硝化污泥馴化，建立硝化反應；

2、低碳高氮污水與回流混合液進入曝氣池，曝氣機工作，進行曝氣，低碳高氮污水、氧氣與回流混合液混合進入曝氣池第一段曝氣室，并通過水門依次流過各段，在微生物的作用下，降解污水污染物；

3、處理后的泥水混合液進入沉淀池，經泥水分離后，大部分污泥回流至曝氣池，少部分剩余污泥外排，上清液排放，以此循環工作；運行時，DO為12mg/L，MLSS為16mg/L，SV₃₀為96mL，SVI為43mL/g，污泥回流100%，HRT大于12h。

COD_Cr平均去除率為45.7%。

該方法利用純氧曝氣工藝建立低碳高氮污水的硝化反應，無需添加碳源、氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：

1、該利用純氧曝氣進行低碳高氮污水硝化反應的裝置制造簡單，成本低，適用于普遍推廣應用；

2、利用純氧曝氣建立低碳高氮污水硝化反應的方法，無需添加碳源，降低了污水處理成本，并且氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的，其中出水氨氮在檢出限以下，COD_Cr平均去除率為45.7%，該方法對氨氮去除效果顯著。

附圖說明

圖1是本發明工藝流程示意圖。

圖2是本發明曝氣池結構示意圖。

圖3是進出水COD_Cr變化趨勢圖。

圖4是進出水氨氮變化趨勢圖。