[發(fā)明專利]一種氨氮污水處理系統及其處理方法

有效

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• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104058505A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 喬壯明;郭偉初;楊永和
• 申請（專利權）人: 喬壯明;郭偉初;楊永和
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發(fā)明涉及一種氨氮污水處理系統及其處理方法。

背景技術

水是人類賴以生存的重要資源。然而，污染物特別是氮的大量排放，威脅著水體質量和用水安全。業(yè)已證明，除N₂外，所有氮素循環(huán)的中間產物均會對人類和環(huán)境產生不良影響，其中以氨、亞硝酸鹽和硝酸鹽的危害最大。傳統生物脫氮工藝是以硝化、反硝化為基礎的廢水生物脫氮工藝。硝化工藝是將氨氮轉化為硝酸鹽氮(亞硝酸鹽氮)的廢水處理方法，反硝化工藝是將硝酸鹽氮(亞硝酸鹽氮)轉化為氮氣的廢水處理方法。盡管傳統生物脫氮工藝在實踐中得到了廣泛的應用，然而它們也存在著過程復雜，基建投資大，運行費用高，能耗大，脫氮效率低等缺點；處理效果也存在不足：如反硝化碳源不足、TN難以達標排放、剩余污泥量多、處理處置難等突出問題。

因此，研究開發(fā)經濟、高效、節(jié)能的新型生物脫氮工藝系統成了廢水脫氮中亟待解決的重大課題。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種氨氮污水處理系統及其處理方法(Ammonium Oxidation Process，縮寫為AMOXP)，本系統通過對生物脫氮的理論研究和工程實踐相結合，在常溫條件下即可實現效果好、操作簡便、運行穩(wěn)定的目的。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種氨氮污水處理系統(AMOXP)，包括處理池，處理池包括依次連接的第一單元、第二單元和第三單元，第一單元連接進水系統，第一單元與第二單元之間設有隔斷，第二單元與第三單元之間設有隔斷，第一單元與第三單元內設有曝氣系統，第二單元與第三單元底部通過回流系統連接，第三單元底部設有排泥系統，第三單元上端設有排水系統；所述隔斷上設有過水洞，所述第一單元、第二單元和第三單元內均填充有污泥，且第一單元污泥的濃度為3500-4500mg/L，第二單元污泥的濃度為2800-3500mg/L，第三單元內的污泥的濃度為4500-5500mg/L。

所述曝氣系統通過管道連接鼓風機。

所述第一單元、第二單元和第三單元的體積比為2:1:3。

基于上述氨氮污水處理系統(AMOXP)的處理方法，包括以下步驟：

(1)污水全部通過進水系統進入第一單元，控制溶解氧濃度范圍為0.5～1.5mg/L，pH范圍為7～8，亞硝酸濃度范圍為10～150mg/L，該單元水力停留時間為6.5-9h，初步處理過的污水通過過水洞流進第二單元；其原理為：氨氮在第一單元的污泥中的好氧氨氧化細菌的作用下被氧化成亞硝酸氮，然后由污泥中的厭氧氨氧化細菌以氨氮為電子供體，對產生的亞硝酸氮進行還原；

(2)初步處理過的污水與第二單元的污泥進行作用，無需添加有機碳源作為還原劑，保證溶解氧濃度范圍為0.2～0.5mg/L，pH值為7～8，該單元水力停留時間為3.5-5.5h，二次處理后的污水通過過水洞流進第三單元；其原理為：初步處理過的污水反應后剩余的亞硝酸根、反應產生的少量副產物硝酸根和形成的硝酸根，被污泥中的異養(yǎng)反硝化細菌利用，轉化為無污染的氮氣排出；

(3)二次處理后的污水進入第三單元與污泥進行作用，第三單元內無需外加堿中和劑，保證溶解氧濃度范圍為0.5～2mg/L，pH值為7～8，該單元水力停留時間為10.5-13h，部分污水回流到第二單元進行反硝化處理，處理后的污水通過排水系統排出整個處理池，過剩的污泥則通過排泥系統排出第三單元；其原理為：二次處理后的污水中極少量的氨氮和少量亞硝酸氮在污泥中硝酸菌的作用下，轉化為硝態(tài)氮。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)與傳統的生物脫氮工藝相比，氨氮污水處理系統(AMOXP)可減少氧氣消耗約60％以上，降低供氧能耗；無需外源添加有機碳源作為還原劑，降低運行成本；適合高濃度高氨氮的廢水；容積氨氮負荷和容積去除率高；剩余污泥產量少；池容減少50％以上，減少基建投資；

(2)污水在整個工藝系統中，通過第一單元、第二單元和第三單元的有機結合，再輔助少量回流作用，將污水中的氨氮和有機物等去除，通過污泥中厭氧氨氧化細菌的氧化作用，大幅度降低外部鼓風的動力消耗，在不添加外部碳源的情況下，有效的去除水中的氨氮和有機物；

(3)能耗低，比傳統A/O工藝節(jié)省氧耗60％以上；效率高，效果好；基建投資低，運行費用省；廣泛適用于各種高氨氮含量廢水，如淀粉廢水、味精廢水、酶制劑廢水、大豆蛋白廢水等工業(yè)廢水。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。