[發(fā)明專(zhuān)利]反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310518302.3
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103539317A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王淑瑩;王曉霞;彭永臻;翁冬晨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置，其特征在于，包括：高氨氮進(jìn)水水箱（1）、一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）、沉淀池（3）、生活污水進(jìn)水水箱（4）、反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）、出水水箱（6），以及厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）；其中，高氨氮進(jìn)水水箱（1）通過(guò)第一進(jìn)水泵（2.1）與一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器（2）相連接；一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器（2）出水閥與沉淀池（3）相連接；沉淀池（3）放空管通過(guò)污泥回流泵（2.12）與一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器（2）污泥回流管相連接；沉淀池（3）通過(guò)第二進(jìn)水泵（5.2）與反硝化除磷脫氮反應(yīng)器（5）相連接；生活污水進(jìn)水水箱（4）通過(guò)第三進(jìn)水泵（5.1）與反硝化除磷脫氮反應(yīng)器（5）相連接；反硝化除磷脫氮反應(yīng)器（5）出水管與出水水箱（6）相連接；

所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）內(nèi)置有第一攪拌器（2.2）、第一攪拌槳（2.3）、第一曝氣頭（2.7）、加熱裝置（2.8）、第一出水閥（2.9）、污泥回流閥（2.10）、第一取樣口（2.11）、pH和溫度傳感器（2.14）、第一DO傳感器（2.15）；

所述反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）內(nèi)置有第二攪拌器（5.3）、第二攪拌槳（5.4）、第二曝氣頭（5.8）、第二出水閥（5.9）、排泥閥（5.10）、第二取樣口（5.12）、pH傳感器（5.14）和第二DO傳感器（5.15）；

所述厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）包括計(jì)算機(jī)（7.1）和可編程過(guò)程控制器（7.2），可編程過(guò)程控制器（7.2）內(nèi)置信號(hào)轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口（7.3）、信號(hào)轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口（7.4）、第一進(jìn)水繼電器（7.5）、第一曝氣繼電器（7.6）、溫度數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.7）、第一攪拌器繼電器（7.8）、第一pH和DO數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.9）、第一出水繼電器（7.10）、污泥回流繼電器（7.11）、第二進(jìn)水繼電器（7.12）、第三進(jìn)水繼電器（7.13）、第二曝氣繼電器（7.14）、第二攪拌器繼電器（7.15）、第二出水繼電器（7.16）和排泥繼電器（7.17）、第二pH和DO數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.18）；其中，可編程過(guò)程控制器（7.2）上的信號(hào)轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口（7.3）通過(guò)電纜線與計(jì)算機(jī)（7.1）相連接，將傳感器模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)（7.1）；計(jì)算機(jī)（7.1）通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口（7.4）與可編程過(guò)程控制器（7.2）相連接，將計(jì)算機(jī)（7.1）的數(shù)字指令傳遞給可編程過(guò)程控制器（7.2）；第一進(jìn)水繼電器（7.5）與第一進(jìn)水泵（2.1）相連接；第一曝氣繼電器（7.6）與第一電磁閥（2.5）相連接；溫度數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.7）通過(guò)傳感器導(dǎo)線與加熱裝置（2.8）相連接；第一攪拌器繼電器（7.8）與第一攪拌器（2.2）相連接；第一pH和DO數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.9）通過(guò)傳感器導(dǎo)線與第一pH和DO測(cè)定儀（2.13）相連接；pH和溫度傳感器（2.14）、DO傳感器（2.15）分別通過(guò)傳感器導(dǎo)線與第一pH和DO測(cè)定儀（2.13）相連接；第一出水繼電器（7.10）與第一出水閥（2.9）相連接；污泥回流繼電器（7.11）與污泥回流閥（2.10）相連接；第二進(jìn)水繼電器（7.12）和第三進(jìn)水繼電器（7.13）分別與第二進(jìn)水泵（5.2）和第三進(jìn)水泵（5.1）相連接；第二曝氣繼電器（7.14）與第二電磁閥（5.6）相連接；第二攪拌器繼電器（7.15）與第二攪拌器（5.3）相連接；第二出水繼電器（7.16）和排泥繼電器（7.17）分別與第二出水閥（5.9）和排泥閥（5.10）相連接；第二pH和DO數(shù)據(jù)信號(hào)接口（7.18）通過(guò)導(dǎo)線與第二pH和DO測(cè)定儀（5.13）相連接；pH傳感器（5.14）和第二DO傳感器（5.15）分別通過(guò)傳感器導(dǎo)線與第二pH和DO測(cè)定儀（5.13）相連接。

2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置的方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

1）系統(tǒng)啟動(dòng)：將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2），使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到3000～5000mg/L；將城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5），使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達(dá)到2500～4000mg/L；

2）運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)操作如下：

一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）啟動(dòng)時(shí)，將反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在30±1℃，通過(guò)投加0.1mol/L的HCl將進(jìn)水pH控制在7.5±0.01；在每個(gè)運(yùn)行周期先將經(jīng)除碳處理后的污泥消化液由高氨氮進(jìn)水水箱（1）經(jīng)第一進(jìn)水泵（2.1）抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2），此時(shí)進(jìn)水游離氨FA濃度為4～10mg/L，隨后進(jìn)行低氧曝氣攪拌10～60min，并通過(guò)厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3～0.5mg/L，而后缺氧攪拌30～120min；此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替，當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢钑r(shí)pH值曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止低氧曝氣攪拌，再缺氧攪拌直至NO₂^--N＜1mg/L；最后，沉淀排水，排水比為40～60%，出水排入沉淀池（3）；

一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）啟動(dòng)時(shí)，為防止污泥流失需進(jìn)行污泥回流，出水排入沉淀池（3）并沉淀1天后，并當(dāng)污泥累積大于1L時(shí)，啟動(dòng)污泥回流泵（2.12），將沉淀池（3）中的剩余污泥全部回流至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）；

當(dāng)一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）出水NH₄⁺-N＜1mg/L，NO₂^--N＜1mg/L時(shí)，完成一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）的啟動(dòng)；此時(shí)，一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）出水NO₃^--N與進(jìn)水NH₄⁺-N的質(zhì)量濃度比為0.1～0.13；

反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）啟動(dòng)時(shí)，污泥齡為10～20d，水力停留時(shí)間HRT為6～18h；每周期通過(guò)第三進(jìn)水泵（5.1）將生活污水從生活污水進(jìn)水水箱（4）抽入反應(yīng)器，厭氧攪拌60～180min；然后，通過(guò)第二進(jìn)水泵（5.2）將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）的出水從沉淀池（3）抽入反應(yīng)器，缺氧攪拌30～180min，當(dāng)缺氧攪拌時(shí)pH值曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止缺氧攪拌；之后，再曝氣攪拌30～180min，并通過(guò)厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L，當(dāng)曝氣攪拌時(shí)NH₄⁺-N＜5mg/L時(shí)停止曝氣攪拌；最后，沉淀排水，排水比為40～60%；

當(dāng)反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）出水P＜1mg/L，TN＜15mg/L時(shí)，完成反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）的啟動(dòng)；

一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器（2）和反硝化脫氮除磷反應(yīng)器（5）均成功啟動(dòng)后，系統(tǒng)進(jìn)入正式運(yùn)行階段：

一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）運(yùn)行時(shí)，通過(guò)投加0.1mol/L的HCl將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）進(jìn)水pH值控制在7.5±0.01，每周期進(jìn)水結(jié)束后進(jìn)行低氧曝氣攪拌10～60min，并通過(guò)厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3～0.5mg/L，而后缺氧攪拌30～120min，此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替，當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢钑r(shí)pH值曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止低氧曝氣攪拌，再缺氧攪拌至NO₂^--N＜1mg/L，沉淀排水，排水比為40～60%；正式運(yùn)行階段，不再對(duì)一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）內(nèi)溫度值進(jìn)行調(diào)控，并且關(guān)閉污泥回流泵（2.12），不再對(duì)沉淀池（3）中的污泥進(jìn)行回流；

反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5）運(yùn)行時(shí)，污泥齡控制在10～20d，水力停留時(shí)間HRT為6～18h，每周期生活污水進(jìn)水結(jié)束后，厭氧攪拌60～180min，然后將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器（2）的出水從沉淀池（3）抽入反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器（5），缺氧攪拌30～120min，當(dāng)缺氧攪拌時(shí)pH值曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止缺氧攪拌，而后通過(guò)厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測(cè)和反饋控制系統(tǒng)（7）控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L并曝氣攪拌30～180min，當(dāng)曝氣攪拌時(shí)NH₄⁺-N＜5mg/L時(shí)停止曝氣攪拌，沉淀排水，排水比為40～60%。