[發(fā)明專利]一種生物法處理硝酸銨廢水的裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510065409.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN104649518B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王淑瑩;鮑方博;吳程程;杜睿;操沈彬;彭永臻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

1.一種生物法處理硝酸銨廢水的裝置，其特征在于：該裝置包括厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)、進(jìn)泥泵(1.1)第一pH在線監(jiān)測(cè)儀(1.2)、進(jìn)藥口(1.3)、第一攪拌器(1.4)、第一溫控裝置(1.5)、第一排泥閥(1.6)離心機(jī)(1.7)、混合池(2)、硝酸銨廢水投加泵(2.1)、硝酸投加泵(2.2)第二pH在線監(jiān)測(cè)儀(2.3)、第二攪拌器(2.4)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)、進(jìn)水泵(3.1)、集氣口(3.2)、氣體干燥裝置(3.3)、集氣瓶(3.4)、第一排水閥(3.5)、格柵(3.6)、海綿填料(3.7)、第一ORP在線測(cè)定儀(3.8)、第二排泥閥(3.9)排水池(4)、第二排水閥(4.1)；

進(jìn)泥泵(1.1)連接厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)，通過第一排泥閥(1.6)使厭氧發(fā)酵反應(yīng)器(1)連接離心機(jī)(1.7)，通過離心得到的上清液進(jìn)入混合池(2)中，剩余污泥排出；通過硝酸銨廢水投加泵(2.1)連接混合池(2)，通過硝酸投加泵(2.2)鏈接混合池(2)；混合池(2)通過進(jìn)水泵(3.1)進(jìn)入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)的出水通過第一排水閥(3.5)連接排水池(4)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)設(shè)有第二排泥閥(3.9)；厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR中安裝有第一pH在線監(jiān)測(cè)儀(1.2)、第一攪拌器(1.4)、第一溫控裝置(1.5)；混合池(2)中安裝有第二pH在線測(cè)定儀(2.3)、第二攪拌器(2.4)；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)中安裝第一ORP在線測(cè)定儀(3.8)；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)頂部設(shè)有集氣口(3.2)，集氣口(3.2)依次連接氣體干燥裝置(3.3)和集氣瓶(3.4)。

2.應(yīng)用如權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行處理硝酸銨廢水的方法，其特征在于,所述方法步驟如下:

1)系統(tǒng)啟動(dòng)：

①取初沉污泥加入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)，保持反應(yīng)區(qū)污泥濃度為24000-26000mgMLSS/L,通過第一溫控裝置(1.5)保持溫度為25到32攝氏度，通過投加堿溶液的方式保持反應(yīng)區(qū)pH值為10±0.2；開啟攪拌器保持反應(yīng)器內(nèi)污泥充分混勻，每天排出1/10反應(yīng)器有效容積的發(fā)酵污泥，然后添加等體積的新鮮初沉污泥進(jìn)入反應(yīng)器，連續(xù)運(yùn)行15個(gè)周期；

②上一個(gè)步驟完成后，厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)排出的發(fā)酵污泥經(jīng)過離心，上清液注入混合池(2)，底層污泥排出；取污水廠剩余的反硝化除磷污泥加入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)中，使反應(yīng)區(qū)污泥濃度在3500-4500mgMLSS/L，將混合池中的污水注入反應(yīng)器中，控制進(jìn)水流速，使HRT為9h，連續(xù)運(yùn)行15d；將上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)的上蓋與三相分離器取下，將附著有厭氧氨氧化菌的填料放入反應(yīng)器中，填充比20±2％，在填料上方安裝格柵，使海綿填料懸浮于反應(yīng)器內(nèi)并浸沒在液面以下，然后將反應(yīng)器上蓋與三相分離器安裝回去，連續(xù)運(yùn)行，直到系統(tǒng)出水TN濃度小于10mg/L；

2)連續(xù)運(yùn)行：系統(tǒng)啟動(dòng)成功后將進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行階段，包含以下幾個(gè)過程：

厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)利用初沉發(fā)酵產(chǎn)生碳源，供給上流式厭氧污泥床UAFB(3)使用，每周期依次經(jīng)歷排泥、進(jìn)泥、調(diào)節(jié)pH值3個(gè)過程，過程中第一攪拌器(1.4)始終處于開啟狀態(tài)；

I排泥：在攪拌開啟的的情況下，開啟第一排泥閥(1.6)，排出反應(yīng)器有效容積1/10的發(fā)酵污泥進(jìn)入離心機(jī)(1.7)，離心后將上清液注入混合池(2)，底層污泥排出，進(jìn)入下一道工序；

II進(jìn)泥：開啟進(jìn)泥泵(1.1)，將反應(yīng)器有效容積1/10的初沉污泥打入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)，進(jìn)泥結(jié)束后進(jìn)入下一道工序；

III調(diào)節(jié)pH值：通過進(jìn)藥口(1.3)向厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)中加入堿溶液，通過第一pH在線監(jiān)測(cè)儀(1.2)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)的pH值，當(dāng)pH值達(dá)到10±0.2時(shí)停止投加；

混合池(2)中將厭氧發(fā)酵反應(yīng)器SBR(1)排出的富含SCOD的發(fā)酵污泥與硝酸銨廢水混合在一起，并通過硝酸調(diào)節(jié)混合池中NH₄-N與NO₃-N之間的物質(zhì)的量比例達(dá)到1:1；在硝酸與堿性污泥的雙重作用下，混合池中的pH呈中性；每周期經(jīng)過進(jìn)泥、進(jìn)廢水、進(jìn)硝酸、攪拌4個(gè)過程，具體如下；

①進(jìn)泥：厭氧消化反應(yīng)器SBR(1)排出的發(fā)酵污泥經(jīng)過第一排泥閥(1.6)進(jìn)入離心機(jī)(1.7)，離心后將上清液注入混合池(2)，底層污泥排出，進(jìn)泥結(jié)束后進(jìn)入下一道工序；

②進(jìn)廢水：通過硝酸銨廢水投加泵(2.1)向混合池(2)中打入硝酸銨廢水，進(jìn)水結(jié)束后進(jìn)入下一道工序；

③進(jìn)硝酸：開啟攪拌器，通過硝酸投加泵(2.2)向混合池中加入硝酸，通過第二pH在線監(jiān)測(cè)儀控制硝酸的投加量，當(dāng)pH為7±0.2時(shí)停止投加，此時(shí)混合池中NH₄⁺-N與NO₃^--N之間的物質(zhì)的量比例達(dá)到1:1，關(guān)閉攪拌器，然后進(jìn)入下一道工序；

④攪拌：每個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻開啟攪拌器，十分鐘后關(guān)閉，以保證混合池內(nèi)充分混合，不產(chǎn)生沉淀；

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UAFB(3)中，首先由反硝化菌利用發(fā)酵污泥中的碳源將廢水中的NO₃-N還原為NO₂-N，然后厭氧氨氧化菌將NH₄-N與NO₂-N通過厭氧氨氧化作用去除；

I系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，通過進(jìn)水泵(3.1)控制進(jìn)水流速；

II通過第一ORP在線測(cè)定儀(3.8)監(jiān)控出水水質(zhì)，當(dāng)出水ORP>40mv時(shí)，調(diào)節(jié)進(jìn)水泵(3.1)減使進(jìn)水流速減小，當(dāng)ORP<35mv時(shí)，增加進(jìn)水流速；

III出水經(jīng)第一排水閥(3.5)排入排水池(4)中，排入排水池(4)中的廢水通過第二排水閥(4.1)排入外界水體；

IV剩余污泥通過第二排泥閥從反應(yīng)器中排出，每天排泥一次，排泥量為反應(yīng)器懸浮污泥量的十分之一。