[發明專利]連續流低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化脫氮方法

有效

• 申請號: 201410144010.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103936150A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 王淑瑩;委燕;彭永臻;馬斌
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域：

本發明涉及一種連續流低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化脫氮方法，屬于污水生物處理技術領域。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高，污水中氮磷排放逐步增多，水體富營養化日益嚴重，污水生物脫氮勢在必行。傳統生物脫氮工藝中，通過硝化作用將氨氮轉化為硝態氮氮，而后通過反硝化作用利用有機物作為電子供體將硝態氮氮還原為氮氣，從而達到將氮從污水中去除的目的。反硝化過程是傳統生物脫氮的關鍵步驟，需要充足的有機碳源來保證反硝化效果。近年來由于我國化糞池的普遍設置，導致生活污水中部分有機物在化糞池內被降解，從而造成城市污水有機碳源缺乏，不能滿足傳統生物脫氮技術對有機碳源的需求。這種情況下城市污水處理廠為了達標排放，一般通過投加外碳源（如，甲醇）來滿足生物脫氮除磷對有機碳源的需求，從而造成污水處理費用的大幅增加。

厭氧氨氧化（Anammox）菌的發現使自養生物脫氮技術成為可能。厭氧氨氧化菌利用亞硝態氮作為電子受體氧化氨氮，利用無機碳作為碳源，無需有機物作為碳源，從而實現自養生物脫氮。短程硝化/厭氧氨氧化自養脫氮工藝中，污水中部分氨氮被氧化為亞硝態氮氮，可節省60%的曝氣量；無需有機物作為碳源，可節省100%的有機碳源。因此，若能在低C/N城市污水處理工藝中實現厭氧氨氧化自養脫氮，則可以降低生物脫氮對有機碳源的需求量。

發明內容：

本發明的目的就是為了解決低C/N（COD/TN<3.5）城市污水難以高效脫氮的問題，提出了一種低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化深度脫氮的方法。該方法主要在生物脫氮反應器中缺氧反硝化區充分利用原水中有機物將厭氧氨氧化產生的硝態氮轉化為氮氣，而后再通過短程硝化和厭氧氨氧化將污水中的氨氮脫除，最終在無外加碳源的條件下實現低C/N城市污水深度脫氮的目的。

連續流低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化脫氮裝置，其特征在于：設有城市污水原水箱1、生物脫氮反應器2、二沉池3；城市污水原水箱1設有溢流管1.1和放空管1.2；城市污水原水箱1通過進水泵2.1與生物脫氮反應器2進水管相連接；生物脫氮反應器2分為7個格室，按照水流方向上下交錯設置過流孔連接各個格室；格室依次為缺氧反硝化區、好氧短程硝化區、缺氧厭氧氨氧化區、好氧短程硝化區、缺氧厭氧氨氧化區、好氧短程硝化區、缺氧厭氧氨氧化區；缺氧反硝化區和缺氧厭氧氨氧化區均設有攪拌器2.6，并加入填料2.2；好氧短程硝化區設有空壓機2.4、氣體流量計2.5、氣量調節閥2.7和曝氣頭2.3；生物脫氮反應器2通過沉池連接管3.1與二沉池3連接；二沉池3通過污泥回流泵3.6與生物脫氮反應器2相連接；二沉池3部分出水通過回流泵3.4與生物脫氮反應器2進水管相連接。

低C/N城市污水在此裝置中的處理流程為：原水與回流出水一起進入生物脫氮反應器的缺氧反硝化區，附著在生物填料上的反硝化菌利用城市污水中的有機物進行反硝化，將硝態氮還原為氮氣；而后進入好氧區，將部分氨氮轉化為亞硝態氮，再進入缺氧區，附著在生物填料上的厭氧氨氧化菌將水中的部分氨氮和亞硝態氮轉化為氮氣和硝態氮；隨后再依次進入好氧區和缺氧區，重復以上作用，最終達到將氮從污水中脫除的目的。

本發明提供了連續流低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化脫氮裝置實現穩定城市污水深度脫氮的方法，其特征在于包括以下內容：

1）啟動系統：接種城市污水廠中富集異養菌的生物填料投加生物脫氮反應器的（2）缺氧反硝化區；將城市污水廠中的短程硝化污泥加至生物脫氮反應器（2）的好氧區，且使污泥濃度達到2000-3000mg/L；富集厭氧氨氧化的生物填料投加至生物脫氮反應器（2）的缺氧厭氧氨氧化區。

2）運行時調節操作如下：

（1）生物脫氮反應器（2）的污泥回流比控制在50-100%，出水回流比為50-200%，當進水C/N高時出水回流比取大值；水力停留時間HRT控制在6-10h，污泥齡SRT為12-20d；

（2）缺氧反硝化區水力停留時間為0.5-2h，填料填充比為30-70%；

（3）好氧短程硝化區，溶解氧濃度控制在0.2-0.5mg/L；

（4）好氧短程硝化區與缺氧厭氧氨氧化區體積比為2:1；

（5）缺氧厭氧氨氧化區填料填充比為30-50%，當缺氧區亞硝態氮濃度>0.5mg/L時，在一定范圍內（0.2-0.5mg/L）降低好氧短程硝化區溶解氧濃度。

本發明連續流低C/N城市污水短程硝化/厭氧氨氧化+反硝化的方法，與現有工藝相比具有以下優勢：