[發(fā)明專(zhuān)利]一種污水生物脫氮處理設(shè)備及工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410853111.7
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104556379A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宏喜;羅耀軍;蔡奎芳;徐子涵;陸君進(jìn);李斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京斯凱特達(dá)科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 北京東正專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11312
• 代理人: 劉瑜冬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物脫氮技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種污水生物脫氮處理設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)

城市污水中氮存在有四種形式，即有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮以及硝酸鹽氮。污水中有機(jī)氮主要來(lái)自氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)，都是生物過(guò)程中的產(chǎn)物，有機(jī)氮的增加說(shuō)明水污染嚴(yán)重。污水中氨氮是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物，在收集、輸送污水過(guò)程中，由于微生物的作用，使有機(jī)氮分解變成氨氮。氨氮是指銨離子和氮的總稱(chēng)，它以銨根或氮溶解氣體形式存在，如下式所示：

水中氨氮量的大小，是衡量水污染程度的指標(biāo)之一。亞硝酸鹽氮是自然界氮循環(huán)的中間產(chǎn)物，它是蛋白性物質(zhì)經(jīng)分解后產(chǎn)生亞硝酸鹽氮。一般亞硝酸鹽氮是不穩(wěn)定的，它很快會(huì)轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮。硝酸鹽氮的存在，說(shuō)明水體已受到有機(jī)性污染。

目前污水處理一般采用生物脫氮技術(shù)，該技術(shù)主要是基于微生物的硝化和反硝化作用。硝化作用是在好氧條件下，硝化細(xì)菌將氨氮氧化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的生物反應(yīng)；反硝化作用是在缺氧條件下，反硝化細(xì)菌將硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮及其他氮氧化物還原為氮?dú)獾纳锓磻?yīng)，具體過(guò)程如下所示：

好氧條件下硝化作用過(guò)程：硝化細(xì)菌→NH₄⁺→NO₂^-→NO₃^-；

缺氧條件下反硝化作用過(guò)程：NO₃^-→NO₂^-→N₂O^-→N₂。

實(shí)現(xiàn)上述反應(yīng)過(guò)程的污水處理設(shè)備一般包括硝化池和反硝化池，在硝化作用過(guò)程中，一般需要維持硝化池的DO(溶氧量)在2mg/l以上，只有在該條件下，才可以將氨氮徹底氧化為硝態(tài)氮；在反硝化過(guò)程，碳源作為反硝化過(guò)程的電子供體，是影響反硝化過(guò)程的重要影響因素，若污水中碳氮比偏低時(shí)，需要考慮使用外加甲醇、葡萄糖等碳源提供反硝化電子供體。

但是，目前在運(yùn)用上述處理設(shè)備進(jìn)行污水的脫氮處理時(shí)，在硝化作用過(guò)程中，亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮過(guò)程中，消耗了一定量的氧氣，但是在反硝化作用過(guò)程中，硝態(tài)氮又轉(zhuǎn)化為了亞硝態(tài)氮，所以在該轉(zhuǎn)化過(guò)程中，導(dǎo)致氧氣消耗較高，同時(shí)在硝化作用過(guò)程中，還需要鼓風(fēng)機(jī)或者其他曝氣設(shè)施為硝化池提供空氣，造成了機(jī)械耗能較高；此外，現(xiàn)有技術(shù)在反硝化過(guò)程中，并沒(méi)有對(duì)污水中原始碳源進(jìn)行利用，而是直接將碳源添加在反硝化池中，所以反硝化過(guò)程的電子供體全部依賴(lài)于外加的碳源，增加了碳源的使用量，浪費(fèi)了資源，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，不具有實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的生物脫氮處理工藝存在的不僅氧氣消耗高，而且機(jī)械耗能高，且浪費(fèi)了過(guò)多的碳源等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種污水生物脫氮處理設(shè)備及工藝。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種污水生物脫氮處理設(shè)備，包括監(jiān)控裝置及通過(guò)管道依次連接的均質(zhì)調(diào)節(jié)池、反硝化系統(tǒng)、硝化池及二沉池，硝化池與反硝化系統(tǒng)通過(guò)污水回流管連接，二沉池與反硝化系統(tǒng)通過(guò)污泥回流管連接，均質(zhì)調(diào)節(jié)池連接酸堿添加系統(tǒng)，反硝化系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次連接的一級(jí)反硝化池和二級(jí)反硝化池，二級(jí)反硝化池上連接碳源添加系統(tǒng)；

監(jiān)控裝置包括PLC控制器、與PLC控制器連接的顯示器，PLC控制器分別與酸堿添加系統(tǒng)、碳源添加系統(tǒng)連接。

本技術(shù)方案中，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)均質(zhì)調(diào)節(jié)池、反硝化系統(tǒng)、硝化池及二沉池形成前置反硝化生物脫氮處理設(shè)備，該設(shè)備中，反硝化系統(tǒng)分為一級(jí)反硝化池和二級(jí)反硝化池，在一級(jí)反硝化池內(nèi)利用污水自身的碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)，在二級(jí)反硝化池內(nèi)通過(guò)碳源添加系統(tǒng)額外添加碳源完成剩余的反硝化反應(yīng)，該反硝化系統(tǒng)與現(xiàn)有的反硝化系統(tǒng)而言，降低了碳源的添加量，節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本，此外酸堿添加系統(tǒng)和碳源添加系統(tǒng)均與PLC控制器連接，PLC控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表的檢測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉酸堿及碳源的添加量，無(wú)需人工輔助完成，提高了設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化，真正做到了遠(yuǎn)程管理，節(jié)省了工人的勞動(dòng)時(shí)間，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備運(yùn)行效率，另外設(shè)備工藝流程簡(jiǎn)單、高效、占地面積小，便于廠房的建設(shè)，投資成本低，生產(chǎn)效率高，實(shí)用性強(qiáng)。