[發明專利]一種低濃度氨氮污水自養脫氮系統的構建方法

在審

• 申請號: 201410665692.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN105645664A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 何強;周健;卿曉霞;溫馨;王先濤;覃光旭;李彥澄;王穎慕
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明屬于污水生物處理方法，特別涉及一種處理對象針對類似 污水廠尾水的低碳源低氨氮濃度廢水的深度自養脫氮處理系統的構 建。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快，城市污水處 理廠尾水的排放量逐年增加，目前,城市污水處理執行的一級B排放 標準或一級A排放標準，排放城市污水廠尾水水質其與《地表水環境 質量標準》(GB3838-2002)中所規定的V類水體水質標準相比，仍 然是外源點源污染，處理出水中仍然攜帶了大量的氮磷排入城市河流， 對已無環境容量的城市河流水環境形成巨大威脅。對城市污水廠尾水 進行深度處理，使其達到河流水環境標準，一方面，可控制其對城市 河流的污染；另一方面，又可使其成為城市內河的補水水源。但污水 廠尾水水質為低碳源低氨氮污水，由于碳源的瓶頸，其深度脫氮難度 大。雖然現有自養脫氮技術可實現無碳源脫氮，但是，由于污水處理 廠尾水深度脫氮氨氮濃度低，進行短程硝化需氧量少，生物反應器溶 解氧DO難于精確控制，自養脫氮生物系統構建困難等問題突出，未 見該類污水深度自養脫氮相關報道。因此，開發高效穩定、能耗低， 工藝流程短、投資及運行成本低深度脫氮技術成為當務之急。

發明內容

針對現有低碳源污水廠尾水深度脫氮的瓶頸問題，本發明的目 的是提供一種低濃度氨氮污水自養脫氮系統的構建方法，開發高效穩 定、能耗低，工藝流程短、投資及運行成本低深度脫氮技術。

本發明的技術方案如下：

一種低濃度氨氮污水自養脫氮系統的構建方法，主要針對低碳源 低氨氮濃度的污水處理廠尾水深度脫氮。系統采用序批式人工濕地和 序批式厭氧生物膜兩級反應器，在溫度為15℃～30℃條件下，污水廠 尾水首先進入序批式人工濕地內，周期運行工況為：進水0.25～0.5h→ 反應12～18h→排水0.25～0.5h→排空閑置6～10h，礫石填料粒徑 2.0mm～10mm，礫石填料層厚度0.5～1m條件下，利用人工濕地限制性 供氧的特性，構建出穩定的低氨氮濃度污水短程亞硝化系統，可使出 水NO₂^--N/NH₄⁺-N值為1.1～1.4；此后，人工濕地出水進入序批式厭氧 生物膜反應器中，在溫度為15℃～30℃，周期運行工況為：進水 0.2～0.5h→反應20～23h→排水0.2～0.5h，運行負荷:0.03～0.1kg N/(m³·d)，內設置組合填料，掛膜密度50％～60％條件下，構建出低濃 度氨氮污水厭氧氨氧化系統。通過上述二級系統實現了低濃度氨氮污 水深度自養脫氮。

本發明具有下列優點：

①解決了低濃度系統構建自養脫氮生物系統構建困難瓶頸，高效 穩定

本發明針對污水廠尾水低碳源低氨氮廢水特點，通過研究得出低 濃度系統構建自養脫氮生物系統構建方法。提出利用人工濕地自然復 氧的限制性供氧的特性，并采用序批式運行模式，控制關鍵工況控制 參數，有效地抑制了硝化菌，在人工濕地構建出穩定的低濃度氨氮污 水短程硝化系統，并可使人工濕地出水NO₂^--N/NH₄⁺-N值為1.1～1.4， 滿足后續厭氧氨氧化處理水質要求，有利于后續厭氧氨氧化菌將氨氮 和亞硝態氮轉化為氮氣去除；同時，在第二級序批式厭氧生物膜反應 器中，通過關鍵工況參數控制，構建出低氮濃度下的厭氧氨氧化系統， 實現了在無碳源條件下低氮濃度污水的深度脫氮。

②能耗低、處理成本低

采用自然復氧方式的人工濕地省去了一般短程硝化系統的曝氣 系統，能耗省；同時，采用無能耗的厭氧氨氧化生物膜系統；并且該 二級自養脫氮系統深度脫氮無需投加碳源，故該深度脫氮系統能耗低、 處理成本低。

③剩余污泥量少

序批式人工濕地不產生剩余污泥；序批式厭氧氨氧化反應器污泥 產量小，系統幾乎無剩余污泥產生。

④運行管理方便，可實現自動化控制。

本發明為無碳源低氨氮污水深度脫氮開辟了新路徑，解決了在不 投加碳源條件下低氨氮污水深度脫氮的問題，突破了低氨氮濃度廢水 短程硝化系統構建困難的瓶頸。本發明高效穩定、能耗低，工藝流程 短、投資及運行成本低。

附圖說明