[發明專利]用于處理含銨廢水的工藝和設備

有效

• 申請號: 201310547614.7
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN104108788A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 達蒙有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦振

技術領域

本發明涉及一種用于在具有至少一個活化罐的全程自養脫氮設備中處理含銨廢水的工藝，其中首先通過需氧氧化細菌（AOB）與銨反應形成亞硝酸鹽，然后通過厭氧銨氧化細菌（厭氧銨氧化），尤其是通過浮霉菌門與銨和亞硝酸鹽反應形成元素氮，其中將來自于活化罐的污泥供應到水力旋流分離器并在其中分成輕組分以及主要含有厭氧銨氧化細菌（厭氧銨氧化）的重組分，其中將重組分返回到活化罐。

此外，本發明涉及一種用于處理含銨廢水的全程自養脫氮設備，其具有至少一個活化罐并且具有至少一個水力旋流分離器，所述水力旋流分離器用于將來自于活化罐的污泥分成輕組分以及主要含有厭氧銨氧化細菌（厭氧銨氧化）的重組分，其中所述水力旋流分離器具有流動連接到活化罐以用于引入所述污泥的進料器、流動連接到活化罐用于將分離出的重組分返回到活化罐的下溢口以及用于將分離出的輕組分從水力旋流分離器移除的溢流口。

背景技術

活化污泥工藝是用于在污水處理廠生物廢水凈化的工藝。這里，通常的市政廢水基本沒有有機雜質，也就是說通過需氧化能有機異養型微生物的代謝活動凈化，稱做活化污泥。該工藝在粗粒部分分離或沉淀之后開始，可以使其脫水、分離、吸收和燃燒。對于城市廢水，該工藝屬于經典加強處理工藝?；镜目捎眯允怯欣模驗槭菍U水的良好的凈化活動，用于減少懸浮物質、化學需氧量（COD）、生物化學需氧量（BOD₆）和氮化合物（N）的含量。

根據活化污泥工藝的設備可以連續操作，即在連續流模式中（傳統的活化設備）或者不連續地操作（SBR設備）。此外，還存在稱做膜活化的設備，其中通過膜從污泥中分離出凈化水。所有的變型共有的事實是懸浮在水中的細菌量或生物的數量，也稱做活化污泥，經歷廢水的生物凈化。為此目的，每個設備具有至少一個活化罐，在活化罐中廢水與活化污泥混合，從而加強與活化污泥的接觸。

在通過廢水成分降解的需氧生物廢水凈化期間活化罐中形成的生物的數量稱做活化污泥。其基本是由細菌、霉菌、原蟲、EPS和另外的成分構成的。顯微研究證實活化污泥絮凝物是由細菌和原蟲“活化”的。因此，它們稱做活化污泥?；罨勰?，在活化污泥工藝中的技術使用中一般以活化污泥絮凝物的形式存在，其除了活的和死的生物的數量之外，含有被吸收和封閉的有機化合物和礦物。

在活化污泥工藝中，在廢水中的污染物經由活化污泥分解之后，將該污泥從凈化水中分離，稱做二級沉淀。將分離出的大部分的污泥返回到活化罐作為返回污泥活再循環污泥。結果，確保能夠在活化罐中保持活化污泥濃度。返回污泥中存在的活化絮凝物恢復了活化的凈化動力?；罨勰嗟牟辉傺h的較少的容積流速稱做過剩污泥。過剩污泥因此是活化污泥的移走的部分并被泵送到用于保持所需生物量濃度的穩定性的污泥處理器中。該移除的生物量的生長一般與主污泥一起被供應到污泥吸收設備中并最終供應到污泥脫水設備中。

在傳統的污水處理廠中，目前實際上只使用生物硝化/脫硝來用于消除氮。消除氮意味著生物可用氮化合物，比如銨（NH₄）、亞硝酸鹽（NO₂）和硝酸鹽（NO₃）向元素氮（N₂）的轉化，其作為無害終端產品被除氣排到周圍空氣。在硝化作用中，銨被氧氣氧化經由中間的亞硝酸鹽形成硝酸鹽。在后續的脫硝作用中，在第一還原步驟中還原硝酸鹽到亞硝酸鹽，在第二還原步驟中還原到氮。

生物硝化/脫硝具有高需氧量以及伴隨的高能量消耗的缺點。此外，在脫硝作用中，消耗有機碳，其對進一步的凈化工藝和污泥特性具有不利的影響。

與硝化/脫硝相比，在全程自養脫氮中，僅需要40%的氧氣，氮消除的能量消耗減小60%。全程自養脫氮是自給營養的工藝，其中不需要有機碳。因此，余下的凈化工藝更穩定。

全程自養脫氮是對于生物氮消除有效的工藝，例如也在具有高銨濃度的廢水的情況下。在具有懸浮生物量的生物全程自養脫氮中，兩細菌菌群參與，首先是將銨反應形成亞硝酸鹽的需氧銨氧化細菌（AOB），其次是厭氧銨氧化和元素氮產生細菌（厭氧銨氧化），尤其是浮霉菌門，其使用之前產生的亞硝酸鹽執行該步驟。

需氧銨氧化細菌（AOB）基于物質的翻滾產生十倍于厭氧銨氧化細菌（厭氧銨氧化）的新細菌量。在單污泥系統中污泥的存在時間因此必須至少足夠長使得慢慢生長的厭氧銨氧化細菌（厭氧銨氧化）能夠積累。

已經足以獲知單階段和/或雙階段全程自養脫氮工藝，例如從WO2007/033393A1或EP0327184B1。